DNC-терминал — наступление на перфоленту продолжается
В последнее время отечественное промышленное производство демонстрирует устойчивую тенденцию роста. Растет объем госзаказа, все больше предприятий выходит на внешний рынок. Однако практически перед любым предприятием сегодня стоят две серьезные проблемы: изношенность технологического оборудования и отсутствие средств для приобретения нового. В этих условиях многие ищут выход в модернизации и ремонте имеющегося оборудования.
Данная статья посвящена вопросам модернизации систем станков с ЧПУ, состоящей в замене их наиболее ненадежных элементов, таких как перфолента, фотосчитывающие устройства и перфораторы.
В журнале «САПР и графика» № 9’99 была опубликована статья «DNC-терминал. Электронный обмен данными с оборудованием». В этой статье было описано электронное устройство (DNC-терминал), разработанное и изготавливаемое научно-исследовательским центром CALS-технологий «Прикладная логистика». Данное устройство предназначено для передачи управляющей информации от ПЭВМ к станкам с ЧПУ, исключает из обращения перфоленту и не требует прокладки электрических коммуникаций.
DNC-терминал имеет энергонезависимую память 4 Мбайт. Время хранения информации не ограничено даже при отключении питания. Один DNC-терминал может обслужить группу из 5-10 станков и работает практически со всеми отечественными и импортными системами ЧПУ.
В данной статье мы хотим познакомить читателей с нашими новыми разработками в этой области и поделиться опытом внедрения и эксплуатации DNC-терминалов, который был накоплен за прошедший год в процессе ввода в эксплуатацию этих устройств.
Опыт внедрения и эксплуатации
С момента внедрения в промышленную эксплуатацию первого DNC-терминала прошло немногим более года. В настоящее время в эксплуатации более чем на 50 промышленных предприятиях России, стран Восточной Европы и Прибалтики находится около 300 подобных устройств. География применения DNC-терминалов достаточно обширна — от Варшавы до Комсомольска-на-Амуре, от Тюмени до Симферополя.
На начальном этапе внедрения список известных систем ЧПУ, допускающих подключение к DNC-терминалу, состоял из 4-5 позиций. Сегодня он включает в себя более 50 моделей отечественных и зарубежных систем ЧПУ и постоянно расширяется.
Первоначально DNC-терминалы рассматривались как средство переноса УП от ПЭВМ к станку и обратно. Однако в процессе промышленной эксплуатации область их применения расширилась. Так, на ракетно-космическом заводе им. М.В.Хруничева в Москве, где эксплуатируется 70 DNC-терминалов, 15 из них используются технологами-программистами для отладки УП. Несколько устройств находится в службе главного механика; они используются для хранения тестов, системного программного обеспечения УЧПУ и постоянных параметров станков. В случае разрушения данной информации на УЧПУ она восстанавливается не с перфоленты, а с помощью DNC-терминалов.
Представляет интерес опыт ОАО «РАТЕП» (г. Серпухов), где на станках ИР 500 с системой ЧПУ Fanuc 6М (объем памяти 120 Кбайт) производится обработка деталей по программам объемом 2 и более Мбайт. При работе с перфолентой такие программы разбивались на блоки по 120 Кбайт и отрабатывались последовательно, что требовало постоянного присутствия оператора у станка для замены этих блоков. После внедрения на заводе 10 DNC-терминалов необходимость в разбиении УП на блоки отпала: программа грузится в память DNC-терминала полностью, и ее отработка на станке происходит без участия оператора. Аналогично поступают и на московском заводе «ЛЭМЗ», где на фрезерных станках с УЧПУ модели 2С42 отрабатываются программы, многократно превышающие объем памяти УЧПУ.
На заводе «АВИАКОР» (г. Самара) накоплен большой опыт по эксплуатации DNC-терминалов на фрезерных станках с системами ЧПУ модели Н-33, не имеющими собственной памяти и работающими в покадровом режиме. Здесь особенно остро стоят проблемы, связанные с использованием перфоленты, поскольку сбой фотосчитывающего устройства или обрыв перфоленты сразу же сказывается на работе станка, приводя к поломке оборудования и браку. С внедрением DNC-терминалов (сегодня на заводе их 17) все эти проблемы были устранены.
Говоря об опыте эксплуатации DNC-терминалов, нельзя не остановиться на показателях надежности этих устройств. За все время производства и внедрения DNC-терминалов (всего внедрено 300 устройств) было зафиксировано четыре обращения по гарантии (срок гарантии — 1 год), что составляет 1,33% гарантийных случаев. С марта текущего года изготовление устройств осуществляется на базе новой печатной платы, заменены некоторые комплектующие элементы, ужесточен выходной контроль. По мнению разработчиков, все это обеспечивает повышение надежности устройств в два-три раза.
 |
|
Новые разработки
Здесь можно выделить четыре основных направления.
Первое — это дальнейшее развитие существующего DNC-терминала. С июня 2000 года выпускается версия 1.3 устройства, отличающаяся от предшествующей следующими параметрами:
- допустима работа в среде Windows 95/98/2000/NT;
- повышена скорость обмена с ПЭВМ с 9600 до 115 200 бит/с;
- возможна работа с УП, представленными пятидорожечным кодом БЦК-5;
- упрощен и улучшен пользовательский интерфейс.
Второе — это создание версии устройства для работы со станками, использующими в качестве носителя УП 50-миллиметровую магнитную ленту. Это 3-5-координатные станки с системами управления типа ПФСТ-12-500, которые, несмотря на моральное старение, все еще эксплуатируются на наших предприятиях. В данном случае DNC-терминал помимо своих обычных функций выполняет интерполяцию, что позволяет заменить не только магнитную ленту и лентопротяжные механизмы, но и используемые для записи программ интерполяторы. Работы над данным устройством будут завершены в сентябре текущего года.
Третье направление — создание упрощенной версии DNC-терминала для систем ЧПУ без собственной памяти (Н-22, Н-33, Н-55 и др.). Данное устройство имеет энергонезависимую память 256 Кбайт, может хранить одну УП, настроено на работу с одним конкретным типом УЧПУ, не имеет ЖК-индикатора и клавиатуры, что позволяет снизить его стоимость более чем в два раза. Конструктивно оно выполнено без корпуса в виде печатной платы, которая вставляется в разъем ФСУ. Это, по сути, — запоминающее устройство УЧПУ, загрузка УП в которое осуществляется от типового DNC-терминала или напрямую от ПЭВМ. В настоящее время данное устройство проходит тестирование, в сентябре 2000 года начнется его серийный выпуск.
Четвертым направлением является создание сетевой версии DNC-терминала (DNC-Net) и программного обеспечения ПЭВМ на базе локальной сети CAN, нашедшей широкое применение в области промышленной автоматизации. Данная сеть имеет следующие основные характеристики:
- назначение — локальная цеховая или участковая сеть нижнего уровня;
- архитектура — магистраль (общая шина);
- среда передачи данных — витая пара;
- скорость передачи данных — около 500 Кбит/сек;
- максимальная протяженность — 500 м;
- количество станков в сети — неограниченно.
DNC-Net размещается стационарно на каждом станке. Имеется две возможности загрузки в него УП: по инициативе снизу, когда станочник вводит номера требуемых УП с клавиатуры терминала, и по инициативе сверху, когда загружается пакет программ по команде оператора ПЭВМ. Помимо передачи УП в сети предусмотрена передача и другой информации, содержащей данные о состоянии станка, о времени работы по УП, о количествах выполненных циклов обработки и др. Данные работы предполагается закончить в четвертом квартале 2000 года.
Необходимо отметить, что сетевая версия DNC-терминала представляет собой естественное развитие базовой версии, к которой добавлены технические и программные средства работы в сети. Модульность конструкции и архитектуры позволяет легко модернизировать терминалы базовой версии, уже находящиеся в эксплуатации, и добавлять необходимые сетевые функции, что значительно дешевле, чем приобретение новых устройств.
Хочется выразить искреннюю признательность Я.Л.Маргулису, А.Г.Власову и Б.А.Балтину (РКЗ им. М.В.Хруничева, Москва), А.П.Прокопенко и А.А.Мурзину (ЗАО «Авиакор», Самара), С.В.Горланову и В.А.Свешникову (ФГУП «Ульяновский механический завод», Ульяновск), В.П.Бабкову (ОАО «РАТЕП», Серпухов), Ю.В.Груздеву и А.Н.Вакаринцеву (ФГУП «ЛЗМЗ», Москва), В.Н.Шарапову (РКК «Энергия», Королев), Б.Г.Пудову и Ю.Н.Шутову (завод «Звезда-Стрела», Королев), С.П.Поликарову (СКБ «Машиностроение», Реутов) и многим другим нашим партнерам — пользователям DNC-терминалов за помощь, оказанную при внедрении, за критические замечания, реализация которых позволила повысить потребительские свойства нашего изделия, и за передачу опыта, накопленного в процессе промышленной эксплуатации этих устройств.
«САПР и графика» 9'2000
