Metode Avansate de Control al Sistemelor Mecanice

CURS 1

SISTEME DE COMANDĂ

1.1. Bazele comenzii

1.1.1. Definiții ale comenzii

Comanda se definește ca fiind procesul din interiorul unui sistem cu una sau mai multe variabile ca intrări care influențează ieșirile, depinzând de mediul sistemului individual. Noțiunea de comandă se utilizează adesea pentru definirea echipamentului la care o combinaţie de inginerie mecanică şi electronică şi tehnologie informaţională, combinaţie denumită tehnotronică, formează astăzi bazele automatizării în construcţia de maşini‐unelte.

Sistemul de comandă reprezintă o componentă esenţială a maşinii‐unelte, ce permite ca un proces de prelucrare să fie realizat independent, corespunzător unui program specificat. DIN 19 237 şi IEC 117‐15 partea 15 furnizează o specificare a termenului, definindu‐I ca tipuri de organizare de informaţii şi prelucrare de semnal.

1.1.2. Organizarea informaţională

Se face distincţie în cadrul organizării informaţionale între analogic, de exemplu comanda prin camă spaţială, comanda prin camă plană, comanda prin copiere, şi digital, de exemplu sistemele de comandă numerică NC. Cele din urmă operează cu semnale digitale (cuantificabile), care se reprezintă în mod obişnuit într‐o formă binară (bivalentă).

Un alt criteriu de clasificare a comenzii în organizarea informaţională este deosebirea dintre sistemele de comandă digitale şi binare. Sistemele de comandă binare operează de la început cu semnale binare, care nu fac parte, în mod normal, din datele afişate în formă numerică.

1.1.3. Comanda după program şi comanda funcţiilor

Funcţiile maşinilor, cum ar fi funcţiile de deplasare şi de comutare care pot fi realizate manual se numesc sisteme de comandă manuală. Atunci când acestea sunt realizate prin diferite etape ale programului înmagazinat în memorie, ele se denumesc comandă după program. Sistemele cu comandă prin programe digitale au un procesor care interpretează programul utilizatorului pas cu pas.

Comanda după program se utilizează pentru transformarea declaraţiilor sursei în comenzi pentru funcţii individuale şi pentru coordonarea prelucrării automate a funcţiilor. Acolo unde starea comenzii este determinată de factorul timp, de exemplu ghidarea sculei prin intermediul unei came plane, la care unghiul de rotaţie este funcţie de timp, atunci se utilizează termenul de comandă în funcție de timp (de ex. comanda camă‐tachet). Toate celelalte sisteme de comandă după program sunt bazate pe comanda de proces, astfel condiţiile care permit trecerea la următoarea fază a

Metode avansate de control al sistemelor mecanice 2

programului sunt dependente de variabilele de proces specifice, cum ar fi traiectoria, temperatura, forţa etc. Sistemele de comandă de poziţionare sunt utilizate în mod frecvent în comanda maşinii‐unelte, cea mai comună variantă fiind comanda numerică.

Conversia funcţiilor maşinii realizate manual sau prin program se realizează prin comanda funcțiilor (fig. 1.1). Aceasta analizează funcțiile necesare în funcție de o serie prestabilită de faze de prelucrare şi iniţiază execuţia acestora.

Fig. 1.1. Structura de comandă.

Controlul funcţiilor poate, de asemenea, include comanda după program, depinzând de complexitatea setului de scopuri. Acest termen acoperă un context mai larg şi mai general, astfel încât comanda după program se utilizează în ultimă fază pentru conversia funcţiilor logice (fig. 1.2). În acest caz, comanda funcțiilor constă în măsurarea componentelor şi acţionărilor.

Fig. 1.2. Comanda program şi comanda funcţiilor

Acţionările sunt elemente care influenţează sistemul sau procesul prin acțiunea mărimilor de ieşire asupra dispozitivelor de urmărire. Elementele care sunt acţionate includ, de exemplu, motoare electrice sau hidraulice, motoare hidraulice si pneumatice reglabile, cuplaje şi unităţi de transmitere a

Metode avansate de control al sistemelor mecanice 3

mişcării. Acolo unde programul de prelucrare se bazează pe comanda de proces, elementele de măsurare sunt ataşate maşinii, de exemplu sisteme de urmărire a poziţiei, care semnalează starea procesului sistemului de comandă, cum ar fi poziţia sculei. Aceasta permite ca secvenţele de prelucrare să fie pornite sau întrerupte în funcţie de traiectoria parcursă sau de poziţiile specifice.