Введение к работе
^ :;;-/. t
ЕігІґЗ.::''
Актуальность проблемы. Решение задач сложного формообрэяова-іия современным намоточным оборудованием для изготовления изделий із композитных материалов выдвинуло на первый план ряд проблем ювышения производительности, надежности и оперативности управ-і'ения технологическими процессам.
Проникновение вычислительной техники во все отрасли совре-іенного производства повлекло за собой качественный скачок в рал-зитий систем управлеіпія и других областей на переднем крае технического прогресса. Одним из таких приложений вычислительной техніки является числовое программное управление (ЧПУ)-. Переход вычислительной техники к большим интегральным схемам (БИС), микропроцессорным БИС и построенным на их основе микроЭВМ позволил,соэ-;ать системы ЧПУ, совмещающие функции управления станком и решения этдельных задач подготовки управляющих програші намотки.
Традиционные системы ЧПУ в большинстве своем не удовлетворяют гребованиям сложного автоматизированного производства вследствие їх,малого .быстродействия* ограниченнбго объема памяти, несовер-пества средств интерактивного.взаимодействия с пользователем. Ис-юльзование систем ЧПУ- в составе широкого класса совместимых управляющих средств, используемых автономно или в сетевых интегрированных комплексах и сложившиеся новые требования потребителей it необходимым функциональным возможностям систем ЧПУ привели к целесообразности Создания нового поколения систем ЧПУ - систем класса PC/VC {Регдопаі. Сат/зиІ&г А/итеИсаё'ContzoE} или CANC^CorppateZ-MdlbcL Mame-iitai. ContzoB' ) на базе профессиональных компьютеров,'.
' В предлагаемой диссертационной работе рассматриваются вопро-гы проектирования и исследования таких систем, ориентированных яа намоточные процессы .в судо- и авиастроении, строительстве и Зытовой технике. При этом основное внимание уделяется разработке программного 'обеспечения 'ЧПУ с использованием компьютерных моделей, реализованных на основе современных языков высокого уровня (ЯВУ). Кроме того-, компьютерные модели позволяют выдавать рекомендации по аппаратной реализации системы ЧПУ при заданной ее структуре.
, Цель работы и- задачи,исследования; Целью диссертационной ра-5рты-:,являетс^..'$еше^^
создания новоео поколения систеи ЧПУ намоточным оборудованием -систем класса PC/VC на основе персональных компьютеров.
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решались следующие основные задачи:
-
Проведение анализа и выявление тенденций и перспектив развития систем и языка ЧПУ намоточным оборудованием.
-
Исследование существующих методик проектирования системного программного обеспечения (СПО) ЧПУ.
-
Исследование алгоритмических и "программных средств моделирования систем ЧПУ класса PCNC.
-
Разработка технологии проектирования программного обеспечения систем ЧПУ средствами ЯВУ.
-
Создание графической системы диалогового программирования намоточных процессов на основе средств автоматизированной подготов^ ки программ для механообработки.
Методы исследования. Основные результаты работы получены на основании теории и методов проектирования сдоаных программных средств, методов аналитической, геометрии, аппарата георш трансляции и формальных языков. Для реализации,.моделей систем ЧПУ использовались методы имитационного моделирования- объектов.
Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:
1. Впервые обоснована концепция построения системы управления
намоточным оборудованием на базе профессиональных компьютеров (в
классе систем PCNC), обеспечивающая высокую производительность
и надежность технологического процесса намотки.
-
Разработаны оригинальные программы-имитаторы локальных модулей. ЧПУ - интерполяторы, трансляторы исходных текстов, графические интерпретаторы команд, реализующие идею качественного и количественного оценивания программного.обеспечения ЧПУ.
-
Предложена методика проектирования программного обеспечения ЧПУ на основе ЯВУ.
-
Предложена и зарегистрирована в ГосФАПе СССР имитационная модель системы ЧПУ, дающая полное представление о характере всего множества протекающих в системе информационных процессов.
5. Разработаны элементы СПО ЧПУ намоточным оборудованием,пред-
назначелныа для систем нового класса PCIVC и значительно об
легчающие процесс подготовки программы намотки.
6. Спроектирована и исследована графическая диалоговая система
подготовки управляющих программ, ориентированная на системы клас-
а РСМС и управление сложным пространственным формообразованием а намоточном оборудовании.
Практическая ценность работы заключается в следующем:
- разработанный пакет графических интерпретаторов типовых ло-
альных модулей ЧПУ позволяет оценивать качественные показатели
тдельных систем, анализировать их пригодность к выполнению раз-
ичных функциональных задач программного управления.оптимизировать
груктуру и параметры программного обеспечения ЧПУ;
.- предложенные в работепрограммы-имитаторы систем ЧПУ различ-зх классов используются в проектировании новых систем программно-э управления, в демонстрации новых подходов и принципов организа-аи управляющих средств, в обучении инженерно-технического персо-ала и переподготовке кадров в области управления станками и робо-ами;
- диалоговая графическая система подготовки управляющих про-
рамм способствует повыпетго производительности автоматизированного
рограммирования механообработки, благодаря упрощению входного
зыка,. повышению его наглядности и оптимизаціпі отладочных процедур;
-спроектированные модули программного обеспечения етимули-srara создание систем ЧПУ нового класса PC Л/С для намоточного 5орудования,-повышая их надежность, производительность и расширяя ункциональные возможности программного управления сложным формо-5разованием.
Практическая реализация.Теоретические и практические результа-
я, полученные в диссертационной работе, использованы в хоздоговор
ен НИР 4083/ШП-234 "Разработка я исследование системы ЧПУ на-
зточными станками" _и госбюджетной НИР ГБ2-ИТ02І/РАПС-бі,пРазработ-
1 я создание комплекса средств информационно-методического,про-
раммного и технического обеспечения цикла учебных дисциплин "Ро-
этотехника и автоматизация производственных систем", проводимых
ШШ им.В.И.Ульянова (Ленина). Разработанные программы I//r,fS0,
/33, TRAtJ , оформленные а виде Интегрированного пакета, внед-
зны в ЛЭТИ им.В.И.Ульянова (Ленина) и Комсомольском-на-Амуре по-
гаехническом институте;_программы INT, ISO - в Вологодском
Томском политехнических институтах; программа JSOSCAA/ в
эомышленной. системе ЧПУ СКАН 4.2, выполненной по заказу ПНИИСМ
^.Москва). Спроектированный автором программный комплекс демонстрн-.
)вался на Меащународной шставке учебной :робототехшіки в Софии
[990).;" ;' ' '-' "—' '-'"'
Апробация работы. Основние.результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на:
I Международном научном симпозиуме "Робдидакта", Благо-евград, НРБ, 1989;
XI Всесоюзной конференции по электроприводу, Суздаль, 1991;
постоянном семинаре "Автоматизация проектирования, исследования и управления производственными процессами и установками с применением ЭШ", Ленинградский дом научно-технической пропаганды, 1991;
I Всесоюзной научно-технической конференции "Совершенствование технических средств связи для решения проблем информатизации общества в новых условиях хозяйствования", Ленинград, 1991;
^-_научно-технических конференциях ЛЭТИ им. В.И. Ульянова (Ленина), Ленинград, I990-I99I гг."
Публикаппк. По материалам диссертационного исследования опубликовано 3 печатных работы, результаты отражены также в одном научном-техническом отчете.'.. .
Структура п объем диссертации, диссертация состоит иэ введения, четырех глав', заключения,' списка литературы из 104 найменованій, 7 приложений. Основная часть работы изложена на ISO страницах.машинописного.текста. Работа содержит 56 рисунков и 10 таблиц.
