echipamente cnc - 5 ian complet

8/13/2019 Echipamente Cnc - 5 Ian Complet

1/236

1Liviu MORAR

Maini, Roboi i Echipamente pentru

Sisteme Flexibile de Fabricaie

Suport curs IV I.E.I 2009/2010


2/236

2

Maini, Roboi i Echipamente pentru Sisteme Flexibile de Fabricaie

Blocuri funcionaleale unitii N.C.

Liviu MORARSuport curs IV I.E.I 2009/2010

3. InterfataOM - MASINA

2. Elemente de logicindustrial

1. Echipamentul de comand numeric

Un sistem numeric de prelucrare se compune din dou pri distincte

1. Echipamentul decomand numeric

Fig. 1.1

1.1. Sistem numeric de prelucrare


3/236

3







Echipamentul de comand numeric are dou funcii generale:

1. asigura controlul n buclnchis al deplasrilor. Prinaceasta se creeaz condiii pentru obinerea unei

precizii ridicate n prelucrare;

2. transmite echipamentului electric convenional comenzipentru selectarea regimului tehnologic de achierestabilit de programator (turaia arborelui principal,selectarea sculei, rcire,etc.)


4/236

4







Prima funcie:

Echipamentul numeric controleazpermanent poziiaorganului mobil almainiicu ajutorul unui sistem de traductoare. n momentul n care cotaprogramat este atins, echipamentul emite o comand de oprire.Precizia de realizare a cotei impuse se obineprin micorareavitezei deavans la apropierea acesteia, contracarnd astfel efectul negativ alineriei.

descriere

mod de realizare: controlul erorii

Controlul deplasrilor programate pe fiecare ax n parte serealizeazprin intermediul erorii, adica distaneirmasede parcurspnla cota programat(figura 1.2)


5/236

5







222

000111

JJJIIICsCsCs

RRRPPPJJJMMM

VbaVbaVba

VbaVbaVbaVbaVba

(1.1)coeficieniiapot avea valorile 1 sau 0 (dactrebuie sau nu luain calculul erorii) iar bpot fi 1 sau -1

dupcum termenul respectiv trebuie adunat sau sczut. Semnificaiatermenilor din expresia (3.200)

este:

VM - valoarea pozitiei curente a vrfului sculei n raport de originea masinii - stabilita prinmicrocontactele de pe fiecare axa, aMsi bMau valoarea 1;VJ1 - valoarea jocului de ntoarcere. Se considera numai la deplasarea n sens negativ a

axei, aJ1= 1, bJ1= 1, deoarece valoarea jocului este memorata cu semnul corespunzator;V0 - deplasarea de origine reprezinta pozitia originii piesei n raport cu originea masinii,a0= 1, b0= -1;VP - deplasarea suplimentara de origine prin G92, aP= 1, bP= -1;VR - valoarea cotei de referinta n cazul cotarii incrementale. Reprezinta pozitiamomentana a sculei fata de OMla nceputul deplasarii, considernd si corectia de joc VJ1;

11 JJMR VaVV

Fig. 1.2


6/236

6







Cnd se ia n calcul VR, aO= aP= 0 (fiind programat G91) si invers, aR= 0cnd se considera VOsi VP. Valoarea bR este ntotdeauna -1. VCS - valoarea corectiei de scula aCS= -1 cnd este programata unadin functiile G43 (bCS= 1) sau G44 (bCS= -1); VI- valoarea cotei programate. aI= 1, bI= -1; VJ2 - valoarea deplasrii suplimentare n cazul poziionrilor

unidirecionalebJ2= 1.Echipamentul furnizeaz mainii comenzi de deplasare pentrureducerea valorii absolute . n momentul cnd 0 se iniiazun ciclu deoprire cu scdereaparabolica avansului programat (figura 1.3)

Fig. 1.3


7/236

7







A doua funcie:

descriere

Interfaa

Principiul indicat prin figura 1.4 este caracteristic interfeei deieire. Interfaade intrareare acelaiprincipiu, doar cfotodiodaeste montatn circuitul electric convenional iar fototranzistorul ncel al echipamentului numeric

Fig.1.4

Interfaa realizeaz cuplarea circuitelor adiacente prin diferitesoluii,adesea se utilizeazfotocuploare alctuitedin fotodiodifototranzistor (figura 1.4)

scop:


8/236

8







Fig.1.5 Schema bloc a unui ECN

1.2. Schema bloc a ECN


9/236

9







Generatorul de avans, GA, permite programarea directa avansului nmm/min i selectarea de ctre operator a valorii dorite (procentual)din valoarea programat. Semnalul de ieiredin GA constituie intraren generatorul de comenzi (GC) pe fiecare ax n regimul depoziionare. Avansul de lucru pe fiecare ax, n cazul interpolrilorliniare i circulare este calculat de blocul (VVA). Interpolatorulsistemului, de tip DDA, este reprezentat numai pentru dou axe. Ori

de cte ori capacitatea sumatorului binar este depit se emite unsemnal care genereaz o comand spre axa respectiv (bloculgenerator de comandGC).

Registrul XPOZ (YPOZ) indicpoziiasculei n raport de origineasistemului (VM din ecuaia1.1).

NumrtorulC-DA DEPLASARE AXAproduce la ieireun semnalnumeric a crui faz este determinatde impulsurile de deplasareemise de GC. Valoarea deplasrii este dat de modificarea fazeiimpulsului fade un impuls de referin.


10/236

10







Bloc de deplasare

Convertorul N/A realizeaz

compararea fazei impulsurilor de comand,emise de numrtorulC-DA DEPLASAREcu cele provenite de la traductorul de reacie,

n fazcu impulsul de referin.Aceasteroare este convertitntr-unsemnal de tensiune a cruiamplitudine este proporionalcu eroarea.Polaritatea tensiunii indicdireciade deplasare.

Blocul servo controleaz

valoarea vitezei idireciamotorului n conformitate cu tensiuneadatoraterorii.

Traductorul de deplasare

Rezolverul este alimentat cu dousemnale de tensiune SIN iCOSfurnizate de blocul de generare semnale.

Funcionareatuturor blocurilor echipamentului este sincron.Sincronizarea se realizeazprin intermediul semnalelor ce seobinde la un generator cu cuar(de ordinul Mhz) iprintr-unlande divizare.


11/236

11







2. Elemente de logic industrial

Consideraii generale

Echipamentul de comand numeric este un sistem capabils gestioneze maina-unealt NC i s realizeze programul defuncionarea acesteia.

Supravegherea programului poate fi realizata de un operator umansau de un calculator, situaie n care se vorbete de un sistem DNC(Direct Numerical Control).

Fig. 1.7


12/236

12






2.1. Circuite logice

Circuitele logice :

-circuite alctuitedin elemente logice combinaionale;circuite constituite cu elemente logice secveniale.

Fig. 1.8

Discutie:X(e)=F(X(i)) X(e)t=F{X(i)t ,X(e)t-1}


13/236

13






Funcionarea elementelor logice este descris de teoria comutaie( GeorgeBoole ).n cadrul logicii formale, respectiv algebrei booleene formale, attargumentele ct ifunciilepot avea doar douvalori:

adevratsau fals, 0 sau 1.

REPREZENTARE

Uzual, sistemele NC au n structur:pori logice, circuite bistabile (Flip - Flop), elemente de tip Trigger

Schmitt, registre, multiplexoare, demultiplexoare, circuite aritmetice, memorii,codoare, decodoare, numrtoare,etc.

Fig. 1.9


14/236

14






2.2. Tabele de adevr

Un tabel de adevr, realizat sub forma unei matrici, prezint combinaiile

posibile a intrrilor logice n raport de semnalul necesar la ieire. I - ntrerupatorul ON/OFF; (I= 0/1 daca comutatorul este pe

OFF/ON); C - cheia pentru nchiderea/deschiderea consolei; (C= 0 daca

cheia lipseste sau este pe pozitia din stnga; C= 1 dacacheia este n locas si este pe pozitia din dreapta.)

P - reprezinta procesul, (P= 0 daca procesul este oprit; P= 1

daca procesul este n desfasurare.) Tabelul 1.1

Fig. 1.10

I C P P

0 0 0 0

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 0

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 1


15/236

15






Variabile: 3, aparent 4: 3 intrri + 1 ieire

Explicaie

Explicatia consta n aceea ca procesul reprezinta att o variabila deintrare ct si de iesire.

Tabelul de adevar se interpreteaza rnd pe rnd. De exemplu,pentru al treilea rnd: DAC (ON/OFF) este pe pozitia OFF si daca cheiaeste n locasul sau si daca procesul este oprit ATUNCI procesul trebuie saramna oprit.

n cazul general, tabelele de adevar avnd orice numar de intrari(n), respectiv iesiri (m), oricare rnd se interpreteaza astfel: DAC(intrare 1)

si DAC(intrare 2) si ... DAC(intrare N), ATUNCI (iesire1) si (iesire 2) si ...(iesire m).

De ce?

Aceasta situatie se explica prin aceea ca se doreste, chiar daca cheia nueste n locasul ei, ca procesul sa ramna oprit daca a fost oprit n prealabilsau se desfasoare fara a tine cont de pozitia ON/OFF a ntrerupatorului.

Explicai rndul 4

Rndul patru indica, aparent, o contradictie: variabila P are ambele valori 0 si1 n acelasi rnd. Interpretarea acestui rnd ar fi: DACI este pe pozitia OFFsi DAC consola nu este nchisa si DAC procesul este n desfasurare,

ATUNCI procesul se va opri imediat.???????????????????


16/236

16






Funcii logice combinate

Tabelul 1.2

Matematica Logica TehnicaModel

Electromecanic

X1+ X2 DisjunctieX1X2

SAUX1X2

X1X2 ConjunctieX1X2

IX1X2

X NegareX

NUX

M i i R b i i E hi t t Si t Fl ibil d F b i i


17/236

17






Tabelul 1.3


18/236

18






Reprezentarea functiilor booleene cu tabele de adevar

Tabelul de adevr (tabelul 1.1) permite scrierea expresiei logice booleene

ICPPICPCIPCIICPPICPCIPCIP '

Intrari Iesiri

I C P P

0 0 0 0

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 1 0

1 0 0 0

1 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 1

M R E hi Si Fl ibil d F


19/236

19






n cadrul echipamentelor NC sunt utilizate, de regula, numai cteva din portilelogice indicate n tabelul 1.3 Astfel, considernd poarta NAND aceasta poate fiutilizata ca poarta SAU / I

Fig. 1.11

Poarta NAND, daca iesirea este negata devine poarta I

iar daca intrarile sunt negate se comporta ca poarta SAU.

Poarta NAND mpreuna cu un invertor si SAU EXCLUSIV sunt suficientepentru a realiza majoritatea circuitelor logice combinationale aferenteechipamentelor NC clasice.


20/236

20






2.3. Simplificarea expresiilor logice

A. ALGEBRA BOOLEEANA

X A B B . (1.3)

ceea ce se traduce astfel: iesirea X va avea valoarea logica 1(ON):

dac intrarea A este 1 (ON) Idac intrarea B este fie 0 (ON), fie 1 (ON)

Din analiza traducerii se observa ca termenul BB

are ntotdeauna valoarea 1, fapt care conduce la expresia AAX 1.

01 10

I SAU

0.0 = 00.1 = 01.0 = 01.1 = 1

0 + 0 = 00 + 1 = 11 + 0 = 11 + 1 = 1

M i i R b i i E hi t t Si t Fl ibil d F b i i


21/236

21






Tabelul 1.4

Maini Roboi i Echipamente pentru Sisteme Flexibile de Fabricaie


22/236

22






(1.4)

x y z U

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 0

0 1 1 1

1 0 0 01 0 1 1

1 1 0 1

1 1 1 1

B. DIAGRAME KARNAUGH (DK)



23/236

23






Fig. 1.12

2 variabile

1,1

nscriere n cod binar reflectat

Fig. 1.13



24/236

24






3 variabile

4 variabile Fig. 1.14

Fig. 1.15



25/236

25






n numeroase aplicatii apare necesitatea reprezentarii functiilor booleene subforma canonica sau normala.

forma disjunctiva canonica (FDC);

Se bazeaz pe: constituenti ai unitatii

Forma: m

k

kn uxxxfy1

21 ,...,,

(1.5)

Funcia elementar: ni

n

ii

k XXXu ...21

21

Variabilele Xj

care au valoarea: 1

1

0 se iau negate

rmn



26/236

26






forma conjunctiva canonica (FCC);

Se bazeaz pe: constituenti ai lui zero

Forma:

Funcia elementar: ni

n

ii

k XXXv ...21

21

(1.6)

Variabilele Xjcare au valoarea:

0

1

0

se iau negate

rmn

m

j

jn Vxxxfy1

21 ,...,,

Pentru exemplificarea acestei metode analitice, se considera aceeasi expresielogica 3.7

adisjunctivnormalformalegeaaxioma

ICPCICPCPPICIIPCPCIPCIPCIPCIP

43

11........'

(1.7)



27/236

27






Utilizarea metodei grafice pentru simplificarea expresiilor logice,prin hartile Karnaugh, are la baza legea incluziunii (X+X= 1) si legea lui 1(X*1= X).

Fiecare celula din harta Karnaugh contine un termen de tipul

constituent al unitatii, numit si termen minimal. Doua celule vecine contintermeni minimali care difera prin valoarea unei singure variabile. Dacatemenilor, minimali vecini li se aplica legea incluziunii (tertiul exclus) si a lui 1,se elimina variabila care si schimba valoarea.

ABBAX

a) b) c)

Fig. 1.16

expresia logica minimizata este:X = A ABBAX



28/236

28






Adiacena:alaturarea de doua celule care contin valoarea logica 1, termen

minimal conduce la eliminarea variabilei si schimba starea.

GENERALIZARE

Daca grupul initial de doua celule vecine este vecin cu un alt grup dedoua celule vecine, acestea se pot contopi ntr-un singur grup de n celulevecine permitnd eliminarea a doua variabile.

Un grup de 2m celule vecine, ocupate de termeni minimali, permiteeliminarea a m variabile.

O celula poate fi inclusa n mai multe adiacente. Numarul celulelor dinfiecare grupare trebuie sa fie o putere ntreaga a lui 2.


29/236



30/236

30






Tabelul 1.8 (continuare)



31/236

31





1. Echipamentul decomand numeric Tabelul 1.8 (continuare)



32/236

32






Forma conjunctiv (FCC)

Minimizarea unei functii, sub forma canonica conjuctiva, este prezentata pe

baza hartii Karnaugh urmatoare:

Tabelul 1.9



33/236

33

p p





2.4. Noiuni de logic secvenial

Diferenta principala dintre un circuit logic de tip combinational (CLC) si unulsecvential (CLS), evidentiata de figura 1.8, consta n existenta legaturii de reactie,de la iesire spre intrare. fi neglijat.

Structura generalaCLS

circuit logic combinationalreactiile zjprin intermediul unorelemente de intarziere

Denumirea

circuite basculante bistabileCBB sau bistabil

triggercircuite Flip-Flops (FF)

Fig. 1.17

j j+1



34/236

34Liviu MORARSuport curs IV I.E.I 2009/2010




CLS asincron:starea urmatoare q(t) (notata si q(t+t)) devine stare prezentanumai dupa un timp ,determinat de ntrzierile inerente din CLC

Prin introducerea pe circuitul de iesire a unei ntrziericontrolate, de exemplu un circuit de memorare ce poate fi citit laanumite intervale t = k.T, k = 0, 1, 2,...., circuitul devinesincron. Tranzitia starii iesirii se face cu o ntzierecontrolata, egala cu T - perioada generatorului de tact asistemului.

CLS sincron:

IMPORTANT

Aceste circuite, se vor mentine n starea data de iesire (0 sau 1) si dupa cesemnalele de intrare au ncetat.Acest mod de functionare confera CBB capacitatea de a memora. Suntutilizate la realizarea numaratoarelor, a registrelor, a memoriilor RAM, etc.

Tipuri de CBB

Desi pe piata se gaseste o varietate mare de CBB, ele deriva din ctevatipuri simple: S - R, J - K, T, D. Dupa modul de comutare a starilor,functionarea lor poate fi de tip asincron respectiv sincron.



35/236

35

, p p





Circuit basculant bistabil RS (Reset - Set) RS latch (zvor n limba englez)

Fig. 1.18

Circuitul este realizat (figura 1.18 a) cuporti logice SAU NU.Pentru R = 1, CBB-ul este trecut nstarea 0 (sters) (reset) (Q = 0)Starea S = R = 0 lasa iesireaneschimbata.

iar pentru starea S = 1 el trece nstarea 1 (Q = 1) (set). Starea S = R= 0 lasa iesirea neschimbata.R = S = 1 reprezinta o stare ilegala(iesire nedefinita).



36/236

36

, p p





Circuit bistabil RS sincron

Fig. 1.19

Comutarea starii iesirii este comandata de impulsul de tact (T) (sincronizare deceas - clock - CLK).

Tranzitia iesirii este automatizata de semnalul de tact T. Tranzitia poateavea loc pe frontul anterior al semnalului T (tranzitia acestuia din starea 0 n 1)(figura 1.19, b) sau pe frontul posterior. S-a convenit ca tranzitia pe frontul anterior01 sa fie notata prin iar de la 10 prin .

IMPORTANT



37/236

37

, p p





Tip: JK

Fig. 1.20

Circuitul basculant bistabil de tip JK (figura 1.20 a, b, c)elimina starea nepermisa R = S = 1 a bistabilului R - S. Intrarile de datesunt J (pentru nscriere) si K (pentru stergere).

n figura 1.20, d s-au indicat ambele modalitati de comutatie:pe frontul anterior, respectiv pe cel posterior. n majoritatea aplicatiilorcomutarea se face pe frontul posterior.

Starea intrarii (1, 1) se traduce la iesire prin bascularea nstarea opusa aparitiei semnalului de tact, T.



38/236

38





Fig. 1.21

Circuitul basculant de tip D (Delay - ntrziere), n varianta asincrona, esteindicat n figura 1.21. Se obtine fie din CBB de tip R - S, prin legareaD = S =R (introducerea ntre cele doua intrari a unui inversor) fie din cele detip JK prin legarea D = J = K.



39/236





Fig. 1.22

Legarea n comun a intrrilor JK conduce la un alt bistabil, de tip T saucelulde numrare(fig. 1.22 a, b, c).



40/236





3.INTERFATA 0M-MASINA

BLOCUL DE INTRODUCERE A DATELOR

MMi permite utilizatorului sa:- opereze masina-unealta;- execute programul sursa de prelucrare;

- seteze valorile parametrilor;- editeze programul sursa de prelucrare;- trasmita date

3.1 Functia MMI

Panoul de controlmijlocul prin care se realizeaza operarea masinii-unelte.Panoul de control (fig. 3.1) este proiectat considerand aspecte ergonomice,pentru prevenirea erorilor, gruparea tastelor si alocarea lor in concordantacu functiile masinii unelte.

3.1. Functia MMI



41/236


Elemente de logicindustrial

Echipamentul decomand numeric

InterfataOM - MASINA

AICI POZA 3.1

Panoul de control cuprinde:- zona de afisare a starii masinii (1);- zona pentru introducere date (2);- zona pentru operarea masinii (3);- zona pentru operare manuala MPGManual Pulse Generator (4);

3.1. Functia MMI



42/236

42


Elemente de logicindustrial

Echipamentul decomand numeric

InterfataOM - MASINA

3.2. Panou ECN

Fig.3.2

Sunt afisate starea masinii si parametrii NC. Asigura si interfata grafica autilizatorului (GUI).

3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN



43/236

43





1. Informatii privind prelucrarea:- pozitia sculei in sistemul de zoordonate al masinii;- programul in derulare;- scula;- parametrii de aschiere.2. Modul de perare: automat, revenire in zero etc.3. Numele programului: Prog #14. Ferestra pentru avertizari si mesaje de alarma5. Fereastra pentru date intrare6. Fereastra pentru afisarea interfata utilizator relevanta la modul de

operarare si functionare:

- statutul masinii (POS): pozitia pe axe, turatia, avansul, coduri G active,scula in functiune;- Interfata grafica uitilizator (GUI) program (PROG) permite: editarea

programelor, managementul fisierului cu programe, simluarea grafica,CAPS (sistemul conversational de programare);

- Managementul sculei: corectiile de scula, durabilitatea sculelor, valorileoffseturilor;

- Managementul sistemului de parametrii NC, pentru servoactionare siactionare AP;

- Aplicatii auxiliare: monitorizare PLC, afisare alarme, cuplare DNC, etc.7. Chei functionale sunt asociate unor functii punctualecum ar fi POS,PROG, OFS/SET

3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN



44/236

44





Fig 3.3

Pentru a proiecta structura meniului este necesara clasificarea functiilor pegrupe. De regula functiile sunt plasate pe diferite niveluri (straturi) accesateprin chei soft.

Semnificatia tastelor functionale (fig. 3.3) este urmatoarea:Sunt utilizate chei soft pentru o detaliere sporita a GUI.In acest scop este necesara obtinerea cheii soft dupa cea functionala.

3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN



45/236

45





3.2.1. Zona pentru introducere dateEste alcatuita din taste alfanumerice. Sunt utilizate pentru editareaprogramelor sursa in varianta MDI.Tastele au functie dubla( fig 3.3).

3.2.2 Zona pentru operare masina (fig. 3.4)Contin un generator de impuls MPG (Manual Pulse Generator),buton pentru selectarea avansului (procentual), introducerea/scoatereamanuala a sculelor, buton pentru oprire in caz de avarie

Fig. 3.4

3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN



46/236

46





3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

Fig. 3.5

Contine diferite taste si lampi de semnalizare prin care realizeaza functiile:

- selectare regim de functionare (fig.3.5)



47/236

47





aZRNcomanda revenirea in punctul zero de referinta pe cele trei axebRAPIDdeplasare cu avans rapid pe axa/axele selectionate

cJOGpozitionare cu avansul selectatdMPGse utilizeaza pentru controlul manual al deplasarii pe axelemasiniieMDIintroducere manuala a datelorfAUTOexecutarea automata a programului sursagEDITmod utilizat numai pentru editarea si nu pentru executia sa.h - TAPE(DNC)pentru corectarea la un program prin softul unui calculator.-selectare axe si directia si directia de deplasare;-actionare AP(numai in mod normal)-blocare functii M.S.T.;-selectare regim bloc cu bloc;-selectare STOP optional;-selectare BLOC OPTIONAL;

-operare magazine de scule in sens CW/CCW;-start ciclu;-deblocare axe la deplasarea pe axe pan ape limitatorii de capat de cursa;-modificare avans si turatie programate;-etc;

3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN



48/236

48





3.3. Structura MMI

Structura MMI este dictata de:- necesitatea operarii usoare a sistemului CNC;- functiile utilizator al acestuia.

Structura actuala:

- bazata pe calculator(PC-based)

Aceasta structura permite:

- utilizarea GUI;- utilizarea sistemului CAM;

- comunicarea cu echipamente externe;- utilizarea, de catre operator, a functiilor specifice unui PC.

3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI



49/236

49





Structura software a unui MMI(fig.3.6) cuprinde trei niveluri:-nivelul pentru aplicatii;-nivelul Kernel(miez,)-nivelul pentru sistemul de operare(OS)

Fig.3.6

3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI



50/236

50





Nivelul pentru aplicatii, accesat de utilizator, asigura urmatoarele functii:

1.Managemnetul masinilor : monitorizeaza starea masinii, afiseaza, in timpreal, traiectoria sculei in prelucrare;

2.Managementul parametrilor : permite editarea parametrilor NC si a celordin sistem utilizati in program;

3.Managementul programului : asigura functiile G pentru editarea progra-

melor, realizeaza managementul programelor piesa din punct de vedere asolvarii, stergerii etc;

4.Managementul sculelor : prograul se utilizeaza pentru editarea / manage-mentul informatiilor despre scula: valoriile corectiilor, durabilitatea,geometria etc.

5.Utilitatii: informatii de service pentru sistemul CNC , monitorizarea PLC,DNC, comunicare cu sisteme externe.

3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI



51/236

51





Nivelul Kernel constituie softul de baza a MMI.Are rolul de a lega aplicatiile de NCK(sistemul de NC de baza).Seteaza variabilele pe durata bootarii sistemului, leaga modulele de aplicatiicu cheile de intrare si fisierele de alarmare, transfera fifiere si parametrii.1.Bootarea sistemului: aceasta functie initializeaza variabilele sistemulului doperare si managerul sistemului de bootare pentru setarea tipului de limbajal MS Windows, parametrii de masina etc.

2.Interfata de comunicare:realizeaza schimbul de date intre NCK si PLC.Asigura transmiterea datelor cerute de catre utilizator de la MMI pentru a fiafisate.

3.Managementul fisierelor: asigura servicii de management al fisierelor:copiere, stergere, salvare, schimbare programe sursa si programe PLC;

4.Alarme:afiseaza diferitele tipuri de alarme;

5.Chei de intrare: transmit date de la cheile soft, tastele de date, ferestrele d

dialog la nivelul de aplicatii si sistemul CNC;

6.Display

7.Task manager? Executa programele de pe nivelul de aplicatii si genereazafunctii pentru apelarea/schimbarea lor.

3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI



52/236

52


2. Elemente de logic

industrial


Fig. 3.4.1

Atribuiile acestuiasunt:furnizeaz semnalede control pentrupornirea/oprireacititorului de band;memoreaztemporar datelecitite, respectivintroduse manual;asigur efectuareacontrolului deparitate;

identificcaracterele.

Blocul pentru introducerea datelor MMIAspecte generale

OK?

DA

NU

STOP

I


3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI

3.4. Schema de principiu a MMI

3.4. Schema deprincipiu a MMI



53/236

53


REGIMURI DE LUCRU ALE ECN

IMDFRAZA CU FRAZA , AUTO, CAUTARE FRAZA etc.

Panoul echipamentului numeric asigur i o gam variat desemnalizri i afiri: numrul blocului, coninutul lui, poziia sculei fa deorigine, restul distanei ce trebuie parcurs, coreciileactive, subprograme,parametrii main,etc.

Modul AUTOMAT (AUTO) constituie regimul normal de operare.Permite desfurarea automat a prelucrrii fie prin citirea benzii perforate(echipamentele clasice NC) fie prin citirea programului rezident n memoriaechipamentului (echipamente de tip CNC).

ModulFRAZCU FRAZse difereniazde primul prin aceea cdup citirea i executarea unui bloc este necesar intervenia operatoruluiuman pentru citirea blocului urmtor. Regimul este indicat s fie utilizat pe

durata verificriiipunerii la punct a programelor pies.Modul MANUAL (IMD)se caracterizeaz prin aceea c

informaiile de lucru sunt introduse de operatorul uman prin intermediultastelor de pe panoul echipamentului numeric. Informaiile sunt introdusegrupat sub form de blocuri. Modul manual se recomand s fie utilizatnumai pentru unele prelucrri simple care nu implic un volum mare deinformaii. Modul POZIIONARE se utilizeaz n scopul realizrii unor

reglaje. Comutatoarele i tastele de poziionareasigur fie micricontinuefie micriintermitente de valori 0,001; 0,01; 0,1; 1.0 mm.


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI3.4. Schema de

principiu a MMI



54/236

54


3.5. Banda perforata

este cel mai utilizat suport informaionalpentru echipamente numericedatoritunor avantaje pe care le ofer: sigurann timpul exploatriin condiiide atelier; densitate relativ mare de informaii pe unitatea de suprafa ( 15bii/cm2); permite verificarea rapida corectitudinii codificrii informaiilor prinbitul de paritate; durat redusde nregistrare a programului n special n versiuneade programare asistat.

n prezent se utilizeaz aproape n exclusivitate benzile cu optpiste (figura 3.4.2) cu limede 25,4 mm.


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN


principiu a MMI




55/236

55


Fig. 3.4.2

Citirea BPtransversalalongitudinala (istorie)

Codificarea informaiilor pe benzile perforate se realizeaz astzi, aproape nexclusivitate, dup o direcie transversal n raport cu sensul de deplasare abenzii. n cadrul celor 8 piste se pot realiza 28 - 1 combinaii, prin intermediulcrora se pot nscrie n binar numerele 0, 1, ... , 255 din sistemul zecimal. Dinaceste combinaiipentru comenzi numerice se utilizeazun numrmai restrns decombinaii.


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN


principiu a MMI




56/236

56


CITITOARE DE BANDA

Electromecanice- bila- stift- perie

Fig. 3.5.1 Fig. 3.5.2.

Fig. 3.5.3


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN


principiu a MMI




57/236

57


t1timpul corespunzator deplasarii cu un pas al BPt2timpul de repaus al BPt

3

timpul pentru intarzierea mecanica la actionarea contactelort4timpul de imprastieret5timpul de intarziere la citiret6timpul de citire

t6

t5

t3

t4

t2t1

(12ms) (12ms)

(>1ms)

(4-8ms)


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN


principiu a MMI


Fig. 3.5.4



58/236

58



industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN


principiu a MMI




59/236

59


Fotoelectrice

Fig. 3.5.6

Fig. 3.5.5.


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN


principiu a MMI



60/236



61/236

61


codurile RS244-A (EIA)i ISO-R

Codul EIAparitate impara (pista a 5-a)cifra 0 performatie pista a 6-acifrele se codifica in binar, pistele 1 4literele A I: cifrele 1 9 + perforatii in pistele 6 si 7

J R: cifrele 1 9 + perforatii in pista 7S Z: cifrele 2 9 + perforatii pe pista 6

PARITATE:

Codul ISOparitate para (pista a 8-a)cifra 0 perforatie in pistele 5 si 6

cifra 1 9 se codifica in binar + perforatie in pistele 5 si 6literele: Aconform cifrei 65Bconform cifrei 66etc.

PARITATE:


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN


principiu a MMI


3.6. Coduri utilizatein tehnologia C.n.



62/236

62


Codul binar natural

Baza codului este 2

Cifrele 0 si 1 (biti) sunt utilizate pentru a indica valoarea ordinului

8 4 2 1

23 22 21 20

0 0 0 0 = 0 = 0.23+ 0.22+ 0.21+ 0.20

0 0 0 1 = 1 = 0.23

+ 0.22

+ 0.21

+ 1.20

0 0 1 0 = 2 = 0.23+ 0.22+ 1.21+ 0.20

.

.

.

1 0 0 1 = 9 = 1.23+ 0.22+ 0.21+ 1.20

1 0 1 0 =10 =1.23+ 0.22+ 1.21+ 0.20

.

.

.

1 1 1 1 =15 =1.23+ 1.22+ 1.21+ 1.20

TETRADE

Cu n biti se poate reprezenta un numar a carui valoare maxima este 2n-1


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN


principiu a MMI





63/236

63


Coduri binal-zecimale

Reprezentarea numerelor n codurile binar-zecimale se bazeaz pescrierea numrului folosind baza 10 iar pentru ponderea ranguluizecimal baza 2.

Codul 8-4-2-1 - exprim cifrele zecimale 0, 1, ..., 9, n codulbinar pur. Codul mai este cunoscut isub denumirea de codul BCD.Deoarece respect,n scrierea cifrelor zecimale, puterile lui 2 este uncod operant. Are dezavantajul ccifra 0se nscrie prin tetrada 0000care nu presupune nici o perforaiea benzii, conducnd la confuzia culipsa de informaie.

(385)BCD = (0011) x 102

+ (1000) x 101

+ (0101) x 100


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN


principiu a MMI





64/236

64


Codul Aiken

LS

Codul Exces 3 (Stibitz)

Fig. 3.6.1


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN


principiu a MMI





65/236

65


Codul Aiken

- Se observ c s-au selecionat primele 5 i ultimele 5 tetradedin cele 16. Pentru reprezentarea cifrelor 0, 1, ... , 9 sunt necesari tot patru biidar ponderea celor patru ordine binare este 2 - 4 - 2 - 1, de unde i denumirea decodul 2 - 4 - 2 - 1.

- Modul de scriere a numerelor este similar cu cel utilizat ncazul codului BCD.

- Codul este operant. Caracteristica codului o constituie simetriacelor 10 cifre n raport cu linia ce desparte cifrele 4 de 5 (reprezentate n Aiken).Perechile de cifre 0-9; 1-8; 2-7; etc. confer codului o simetrie n raport decomplementul de 1:

0001 1000 1 8 Codul Exces 3 - numit i Stibitz, deriv tot din cele 16 tetrade,

nlturndprimele trei iultimele trei. Este un cod inoperant rmnndnssimetric. nltur dezavantajul codurilor BCD i Aiken n ce privetereprezentarea cifrei 0. Codul Gray - se gsete n dou variante: binar ciclic i binarmodificat. Codul Gray ciclic se caracterizeazprin aceea cla trecerea de la

numrul10 la numrul imediat urmtorapare numai o singurmodificare ntetradele respective.Aceastproprietate i confercodului o siguransporitla citire, fapt pentru care se utilizeazla codificarea riglelor traductoarelor dedeplasare.

Analiznd codurile prezentate, se obsevcnici unul nu se bucurdeproprietatea codului Gray.


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN


principiu a MMI





66/236

66


Exemple de utilizare (scriere)

BCD: 385=(0011) x 102+ (1000) x 101+ (0101) x 100

Aiken: 385=(0011) x 102+ (1110) x 101 + (1011) x 100

Exces 3: 385=(0110) x 102+ (1011) x 101+ (1000) x 100

Fig. 3.6.2


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN


principiu a MMI





67/236

67


Coduri de corectare

Depistarea erorilor prin verificarea paritatii inregistrarii

Codurile EIA si ISO au si atributul de coduri de corectare.

Depisteaza locul aparitiei erorii

Un astfel de cod este codul Hamming.


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN


principiu a MMI





68/236

68


3.7. Circuite logice combinationale

CONVERTORI

de cod: decodificatori

codificatoride marimi fizice

Decodificatorii se caracterizeazaprin aceea ca semnalul de iesire

este exprimat in cod zecimal,indiferent de codul utilizat laintrare.

operatori logici SI NU

de tipul TTL

porti NU

din BCD

In practica se realizeazasub forma circuitelorintegrate MSI

Fig. 3.7.1


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI


3.5. Banda perforata3.6. Coduri utilizatein tehnologia C.n.3.7. Circuite logicecombinationale


T b l l d f i l d difi t l i BCD


69/236

69


Tabelul de funcionare al decodificatorului BCD

Decodificatorul rejecteaz datele false de intrare: toate strile sunt decodificateexplicit, datele false fixate eventual pe intrriledecodificatorului (cifra 11care nuexistn BCD) duc la stabilirea tuturor ieirilorn starea falsde 1 logic.


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI





70/236

70


Decodificator din BCD (8-4-2-1) fr rejectarea datelor false de la intrare.

etc.

CBA

CBA

CBA

DCBA

DCBA

:4

:3

:2

:1

:0

DA

DA

CBA

CBA

CBA

:9

:8

:7

:6

:5

Obs: Diagrama de referin trebuie

neleasn sensul cea reprezintde fapt10 DK explicite coninndo singur unitate

n dreptul celulei care indic numrulieirilor zecimale. n aceste diagrame, ndreptul celulelor corespunztoare strilorinterzise se noteaz starea X

corespunznd unei stri nedeterminate(0 sau 1).


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI





71/236

71



industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI




Codificatorii


72/236

72


Codificatorii

modific codul semnalului de ieire n raport cu cel de intrare,informaia (numrul) rmnnd aceeai

Ex: codificator GRAY-BINAR

Definirea problemei

presupune gasirea relatiilor:

a= f1(A, B , C, D), b= f2(ABCD), c= f3(ABCD) i d= f4(ABCD)


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI





73/236

73


v Fig. 3.7.2

Determinarea functiilor:

se foloseste metoda diagrame Karnaugh (DK) de patru variabile.

a= f1(A, B , C, D)

Din analiza tabelului se observa ca a A , ca urmare intrarea A se leagadirect la iesire.

b= f2(ABCD) (DK, fig. 3.7.2, a)


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI





74/236

74


Se considera conditia b=1, rezultand urmatoarele combinatii de intrare:

10111010;1001

;1000;0111;0110;0101;0100

CDBsiADCBADCBA

DCBABCDADBCADCBADCBA

Conduce la

BaBABAb

c= f3(ABCD) (DK, fig. 2.21, b)

BACBACBACBAC

BABACABBACCBAABCBCACBAc

cbbCbC

d= f4(ABCD)

Dcd


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI





75/236

75


Fig. 3.7.3 Schema codificatorului

Codificatorul utilizeazfuncii logice de tipul SAUEXCLUSIV. Comercial segsete sub form de

circuit integrat.

Comparatoare

Sunt circuite logice prin care se poate determina valoarea relativa dounumere. Se compar,succesiv, fiecare bit din alctuireanumrului.

Fig. 3.7.4


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI




S h l i


76/236

76


Schema comparatorului esteprezentat n figura 3.7.5. Existcomparatoare de 4 bii. Numere(cuvinte) cu lungimi mai mari potfi comparate conectnd

comparatoarele n cascad.Ieirile AB, A=B de lacomparatorul destinat celor maipuinsemnificativi bii din numrsunt conectate la intrrilecorespunztoareAB, A=Ba comparatorului urmtor.

Tabelul 3.7.1

Y1NICI (NR) SAU NU; Y6SAU EXCLUSIVY7NAND SI NU; Y8SIY9ECHIVALENTA; Y14 - SAU

Fig. 3.7.5.


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI




Blocuri de calcul aritmetic


77/236

77


Blocuri de calcul aritmetic

Sunt larg rspnditen blocurile funcionaleale ECN clasicepentru operaiice impliccomparri,interpolrietc. La echipamentele detip CNC au o arie de aplicaiimult mai larg. Pentrunelegereamoduluide funcionare, se prezintnumai cteva aspecte, de principiu, privindaritmetica numerelor binare.

Operaiile de adunare i scdere pentru numere cu 1 bit suntprezentate n tabelul 3.7.2


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI



Tabel 3.7.2.



78/236

78


Adunarea a dounumere frsemn cu mai mulibii(tabelul 3.7.3)se efectueaz adunnd la suma a dou cifre curente transportul de la cifraanterioar.

S-au utilizat notaiile: Ci, Ci+1 transport de la cifra anterioar, respectiv cifraurmtoare,Si suma iar prin X iiYi cifrele care se adun.


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI



Tabel 3.7.3


S h d i i i


79/236

79


Schema de principiu

Transportul este notat cu litera C de la cuvntul englezesc carry.

Fig. 3.7.5

Scderea binar utilizeaz circuite sumatoare modificate(cu transport negativ sau mprumuturi) sau se poate nega desczutuliapoi aduna. mprumutul se face de la rangul (bitul) superior


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI




l i i i d d d d f


80/236

80


nlocuirea operaiei de scdere cu cea de adunare se face nmai multe etape. Scztorulse scrie sub forma complementului de 1 (seneagfiecare bit) apoi prin adunarea bitului 1la cel mai puinsemnificativbit (CMPSB) se gsete complementul fa de 2 a scztorului. ncontinuare, se face operaiade adunare a scztorului, n complement de

2, cu desczutul:

BABA n care (-B) este complementul fa de 2.

Pentru exemplificare se consider scderea: 44 - 39

n cazul operaieiprezentate apare, un transport inu un mprumut, explicabil prinaceea cscdereaa fostnlocuitprin adunarea complementului de 2.


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI




Circuite de memorare


81/236

81


Circuite de memorare

Sunt circuitele electronice care implementeazfunciade memorare,adic posibilitatea de regsire a unor informaii reprezentate sub formbinaristocate anterior.

Circuitele de memorare pot funciona fie dup principiul CLC(memorii RAM, ROM) fie dupacela al CLS ( registre).

Circuitele de memorare trebuie s asigure urmtoarele funcii: descriere a datelor i de citire a acestora. Funcie de modul n care acestefunciisunt realizate, existurmtoareletipuri de memorii:

memorii cu acces aleator RAM (Random Access Memory) care permitatt funciade citire ct icea de scriere a datelor. Alte memorii cum arfi EEPROM (Electricaly Eraseable Programmable Read Only Memory)pot fi citite itersen mod selectiv ct ireprogramabile;memorii Rom (Read Only Memory), PROM (Programmable ROM) iEPROM (Eraseable PROM) pot fi numai citite de ctresistemul care leutilizeaz. Este posibiltergerea n cazul memoriilor EPROM dar nueste efectuatde sistemul utilizator.

Un loc aparte n cadrul circuitelor de memorare l ocup soluiapentru regsirea informaiei stocate. Ca urmare, exist dou tipuri de

semnale: adrese idate - cuvintele binare memorate. n faza de nscriere nmemorie datele sunt semnale de intrare, iar n faza de citire devin semnalede ieire.


industrial



3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI



3.8. Circuite dememorare



82/236

82


Fig. 3.8.1

Citirea/nscrierea n memorie se realizeaz n anumite momenteprecizate de sistem prin diferite cereri (figura 3.8.1). Memoriile de tip ROM suntmemorii semiconductoare avnd la bazmatrici de intersecii(figura 2.27 a, b).




3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI





Punctele de intersecie pot fi formate din legturiconductoare cu


83/236

83


Fig. 3.8.2

Tiparul memoriei este stabilit prin tergereaselectiva conexiunilor

de intersecie n timpul fabricrii (mascare) sau nainte de utilizare, numaipentru memorii de tip PROM. Lipsa unui tranzistor (a legturii n general) nnod este echivalent cu 1logic iar prezenalegturii(figura 3.8.2 b) cu 0logic

u c e e de e sec e po o a e d eg u co duc oa e cudiode, tranzistoare, inversori logici MOSFET (figura 3.8.2 a).




3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI






84/236

84


Blocurile funcionale a memoriilor de tip RAM sunt indicate n figura 3.8.3.

Matricea de memorare conine la intersecia unei linii cucoloane o celulde memorare de 1 bit. Decodificatoarele activeazpe de

o parte liniile de selecie cuvnt DL0 ... Dlp (unde p = 2n) i pe de altparte circuitele de citire inscriere pentru fiecare coloan,DC0... Dcq(unde q = 2n-m)

Fig. 3.8.3




3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI





3.9. Cicruite logice secventiale


85/236

85


Numaratoarele ScopSunt circuite care au rolul de a nregistra numrul de impulsuri

aplicat la intrare. Se pot realiza numrtoarepentru orice mod de codificare ainformaiei cu condiia, evident, ca fiecare numr s reprezinte o stare

distinct

Criterii de clasificare a numrtoarelor:dupmodul de codificare a informaiei,respectiv codul de operare. n cadrul

numrtoarelorstandard existtrei tipuri de coduri folosite uzual: binar, zecimalcodat binar (BCD) icodul Johnson, octal sau zecimal;dupmodul de funcionaresau de comutare a bistabilelor, exist:

- numrtoareasincrone. Se caracterizeazprin aceea cCBB-urile dincare este construit numrtorulnu comutsimulta. Ca urmare, schimbarea striifiecrui CBB se face succesiv, fapt posibil prin cuplarea ieirii unui CBB laintrarea celuilalt;

- numrtoare sincrone. Se caracterizeaz prin aceea c CBB-urileprimesc simultan un impuls de tact. Prin aceasta se asigur schimbareasimultana striituturor CBB-urilor.dupmodul de modificare a striiconinutuluiexist:

- numrtoarede tip UP (directe) dacschimbarea strilorCBB-urilor seface n sensul de la primul bistabil ctreultimul (CBB0 CBBn);- numrtoarede tip DOWN (indirecte), schimbarea strilorse face de la

ultimul ctre primul CBB. n acest scop ieirea Qi-1 a CBBi-1 se leag laintrarea CBBi;

- numrtoarereversibile, de tip UP-DOWN. Prin logica de comandseasigurambele moduri de numrare.




3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI




3.9. Cicruite logice secventiale

3.9. Circuitelogice secventiale


n construcia numrtoarelor se utilizeaz: cel mai frecvent trei tipuri distincte


86/236

86


n construcianumrtoarelorse utilizeaz: cel mai frecvent, trei tipuri distinctede CBB-uri: Bistabilul D master - slave, bistabilul T (denumit itoggle),respectiv bistabilul TE (togg le enable). Primul tip de bistabil este folosit nspecial pentru numrtoareJohnson, al doilea pentru cele asincrone iar ultimulpentru cele sincrone.

Schema unui numrtor binar asincron este indicat n figura 3.9.1.

Fig. 3.9.1




3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI



3.8. Circuite dememorare3.9. Circuitelogice secventiale


Ieirea Q i 1 este legat la intrarea Cki Acest mod de legare asigur numrarea


87/236

87


IeireaQ i-1este legatla intrarea Cki. Acest mod de legare asigurnumrareadirectUP. Numrtorulare 2n (n=4) stri. Numrulde impulsuri aplicat la intrare(tranziiile10):

0

0

1

1

2

2

3

3 2.2.2.2. QQQQNx (9.1)

Daclegarea CBB-urilor se schimb,n sensul c ieireaQi-1este legat laCki, numrtorulasincron devine invers (DOWN)

Fig. 3.9.2




3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI





n acest caz, ieirileQ0, Q1, Q2iQ3vor avea strile: 0000,


88/236

88


0001, 0010, 0011, ... , 1100, 1101, 1110, 1111, ceea ce conduc pentru ieirileQ0, Q1, Q2iQ3la strile1111 (15), 1110 (14),..., 0010 (2), 0001 (1) i0000(0). Din starea ieirilorse observfaptul cnumrtorulnumrinvers. (fig.2.30)

Analiznd schema din figura 2.29 se observposibilitatea de autiliza numrtorulca un circuit de divizare prin urmrireasemnalului doar lao singurieire.

Dacse urmrete numai ieireaA, circuitul funcioneazca undivizor cu 2, ieireaB-divizor cu 4, etc.

Sinteza unui numarator binar sincron JK

Funcionarea sincron este dat de faptul c impulsul de intrare esteaplicat simultam tuturor CBB-urilor

De determinat:

functiile logice de la intrarile J, K a bistabilelor

Punct de plecare:

functionarea numaratorului




3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI






89/236

89


Tabelul 9.1

Se cer:J0=f (A, B, C)J1=f (A, B, C)

K0=f (A, B, C)K1=f (A, B, C)




3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI






90/236

90


DK pentru J3, K3

Fig. 3.9.3

Tabelul de funcionare a numrtorului i hrile Karnaugh pentrudeterminarea logicii combinaionalea intrrilorJ3iK3sunt indicate n figura3.9.3. Porile logice de tip I, prin care se asigur funcionarea corect anumrtorului, pot fi determinate pe baza tabelului de funcionare anumrtoruluiia harilorKarnaugh aferente intrrilorJ0, J1, J2iJ3respectivK0, K1, K2iK3.




3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI






91/236

91


Fig. 3.9.4

La acelasi rezultat se ajunge observand:CBB0basculeaza la fiecare impuls aplicat la intrare;CBB1basculeaza la fiecare impuls Q0=1, adica la doua impulsuri de intrare;

CBB2basculeaza din patru in patru impulsuri de intrare, situatie ce esteasigurat de conditia Q0=Q1=1.etc.




3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI





Regstre


92/236

92


g

Scop

Sunt circuite care permit stocarea si/sau deplasarea unor cuvinte binare.Avand in vedere cele doua functii principale, registrele pot fi de memorare,deplasare sau combinate.

Clasificare

Un alt criteriu de clasificare se refer la modul de introducere respectivextragere a informaiei (figura 3.9.5). Avem astfel: registre cu intrare i ieireparalel(figura 3.9.5 a); registre cu intrare paraleliieiren serie (figura 3.9.5b); registre cu intrare serie iieireparalel(figura 3.9.5 c); registre cu intrare iieireserie (figura 3.9.5 d)

Fig. 3.9.5




3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI





Registru de memorare (RM)


93/236

93


Fig. 3.9.6

g ( )




3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI





Registrele de memorare se realizeaza cu CBB de tip D Daca CBB-ul este


94/236

94


Registrele de memorare se realizeaza cu CBB de tip D. Daca CBB-ul estede tip D-Latch, pe valoarea 1 a semnalului de comanda (Latch Strobe Input)registrul devine transparent (iesirea este copia intrarii).

Registrele sunt alcatuite, in general, din CBB-uri de tip D master-slave.

Registru de deplasare (RD)

Fig. 3.9.7




3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI





Registrele de deplasare sunt circuite care deplaseaz informaia, spre


95/236

95


g p p pstnga sau dreapta, cu cte o celul la fiecare impuls de tact

Schema (figura 3.9.7) este realizatcu circuite J-K ntr-o conexiune de tip DMaster-Slave. Ieireaunei celule este legatla intrarea urmtoarei. Circuitul poatefi realizat idin CBB-uri de tip SR n conexiune D Master - Slave.

Aplicnd, pe intrarea serial,cuvntul 1011 I(T)= 1; I(2T)= 0; I(3T)= 1;I(4T)= 1) duppatru impulsuri la ieirileparalele se obinecuvntul Q0= 1, Q1 = 0,Q2= Q3 = 1.

Din diagrama de funcionare (figura 3.9.7 b) se observdeplasareainformaieidup fiecare tact. De la al 5-lea impuls de tact, pn la al 8-lea, laieireaserie Q3 se poate citi cuvntul introdus, n serie, n celula Q0. Registrele,

n afar de funcia de numrare i deplasare a informaiei (utilizat pentruoperaiimatematice) pot fi utilizate in aplicaiin care apare necesitatea ca uncuvnt de cod paralel sfie transmis n cod serie iinvers

Circuitele existente, prin modul de comand, asigur realizarea maimultor moduri de operare (figura 3.9.8):Memorare - Intrrile B, C, D, E vor fi memorate dac: pinul H este legat laceas, I la 0 logic, iar F la 1 logic.Deplasare dreapta - Informaia serial (prin A) va fi deplasat la dreaptadac: pinul H este legat la 0 logic, J la ceas i F la 0 logic.




3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI






96/236

96


Avem astfel: registru de memorare, registru de deplasare dreapta,registru de deplasare stnga, registru de deplasare dreapta/stnga.

n mod similar pot fi enunate condiiile pentru a realiza celelalte

dou moduri de operare.

Fig. 3.9.8




3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI





Circuite decodoare


97/236

973210 QQQQ


Se utilizeaz n cadrul echipamentului numeric pentru comanda reduceriiavansului considernd distanaanticipatpentru oprire (A0).

Circuitul, n esen,decodificconinutulunui registru (numrtor)(figura3.9.9).

La atingerea valorii programate (distanade anticipare a opririi A0) poartalogic {I va permite ca un semnal de comand,prezent la ieire, s produccomutarea avansului, de la valoarea programat,la o valoare minimFmin astfel

nct sse atingcota programatcu eroare zero.

Fig. 3.9.9

Aplicatie:

A0=14 BLUSe leaga la poarta logica SI:

A0=11 BLU

3210 QQQQ




3.1. Functia MMI

3.2. Panou ECN

3.3. Structura MMI





3.10. CIRCUITE CONVERTOARE


98/236

98


3.10. CIRCUITE CONVERTOARE

Convertorul numeric-analogic

Convertorul numeric-analogic (CNA sau DAC) poate fi definit ca

un circuit electronic care furnizeaz la ieireo mrimeanalogic(tensiunesau curent) proporional cu numrul aplicat, la intrare, sub form decombinaiivariabile binare (figura 3.9.10 a)

Fig. 3.9.10

Convertoarele numeric-analogice se clasific, dup principiul defuncionaren dougrupe:

cu modulare n amplitudine; cu modulare n faz.Cele cu modulare n amplitudine funcioneaz conform principiului

prezentat n figura 3.9.10 b. Convertorul N/A cu modulare n faz(figura 3.9.10,c) are dou mrimi de intrare (n = 2). Semnalul de ieire const din doutensiuni decalate cu faza .





3.5. Banda perforata3.6. Coduri utilizatein tehnologia C.n.3.7. Circuite logicecombinationale3.8. Circuite de

memorare3.9. Circuitelogice secventiale

3.10. Circuiteconvertoare


Parametrii CNA


99/236

99


Pentru prezentarea parametrilor CNA se impune prezentarea urmtoarelornoiuni.Cuantizarea - mprirea intervalului de variaie al unei mrimi analogice

ntr-un numrdeterminat de trepte (cuante);MBS - bitul cel mai semnificativ (Most Significant Bit), este bitul cuponderea cea mai mare la scrierea binara cuvintelor;LSB - bitul cel mai puin semnificativ (Least Significant Bit), este bitul cuponderea cea mai micla scrierea cuvintelor.

Parametrii convertoarelor N/A sunt:gama de variaie a semnalului de ieire - domeniul maxim de variaie atensiunii de ieiredin DAC;rezoluia- reprezinttreapta minimce poate fi sesizatla ieire; se exprimfie prin valoarea absoluta lui U fie prin numrulmaxim de trepte la ieire;eroarea de gam- este o eroare de factor de transfer reprezentnd abatereapantei caracteristicii de transfer reale fade cea ideal; se msoarn ; eroarea de offset - reprezint deplasarea caracteristicii de transfer fa deorigine; se msoarn LSB (figura 3.9.11);








Figura 3.9.11



100/236

100


Fig. 3.9.12

eroarea de neliniaritate - exprimabaterea de la liniaritate a caracteristicii

reale fade cea ideal; se msoarn MSB; timpul de conversie - reprezint timpul necesar pentru a se realiza oconversie; conversia se considerncheiat cnd mrimea de ieire sestabiletela valoarea finalde 1/2 LSB;rata de conversie - reprezintnumrulde conversii pe secund.









Poziiaconvertorului N/A n cadrul unei axe numerice este indicatn figura


101/236

101


g2.40. Comparatorul, Cp, este realizat sub forma unui numrtor alimentatcu doutrenuri de impulsuri (semnale digitale), unul de referin iT iunulde pe bucla de reacieiR. Ieireadin numrtorreprezinteroarea. Aceastaeste convertitde DAC.

Fig. 2.40

Fig. 2.41

Elementul de baz a unui convertor digital-analog este amplificatoruloperaional inversor (figura 2.41). Semnalul de ieire din amplificatoruloperaional este o tensiune amplificat, cu polaritatea opus celei deintrare,

(2.4)i

i

r UR

RU .0










102/236

102


Proporionalitatea ntre semnalul de ieire i cel de intrare serealizeazfie cu relee R-2R fie cu rezisteneponderate.

Schema de principiu a convertorului numeric-analogic cu rezistene

ponderate, este indicat n figura 2.42. Funcionarea se bazeaz pe sumareaalgebricprin amplificatorul operaional.n procesul de sumare fiecare din variabilele de intrare ce se

nsumeazsunt nmulitecu raportul dintre semnalul de reacieicel de intrareconform relaiei(2.4),

ni

r

i

r

i

r

UR

R

UR

R

UR

R

U ........ 210 (2.5)

Rezistenele (figura 2.42) simuleaz sistemul binar de numeraie, n carerezistenadin circuitul bitului LSB este de 2nori mai mare dect cea din circuitulMSB. Fiecare intrare este alimentatcu tensiunea Ur asociatvalorilor binare

1sau 0logic, funciede numrulbinar aplicat la intrarea convertorului.








Maini, Roboi i Echipament

echipamente cnc - 5 ian complet

Documents