Разработка методов синтеза дискретной станочной электроавтоматики и их практическая реализация тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, доктор технических наук в форме науч. докл. Чернов, Евгений Александрович

• Чернов, Евгений Александрович
• доктор технических наук в форме науч. докл.
• 1998

Заключение диссертации по теме «Электротехнические комплексы и системы», Чернов, Евгений Александрович

Заключение

Основным результатом работы является разработка нового направления в методах синтеза дискретной станочной электроавтоматики, кардинально упрощающего процесс синтеза, а также решение на его основе проблемы, связанной с разработкой унифицированных систем управления электроавтоматикой высокоавтоматизированных многооперационных станков с ЧПУ и станочных комплексов, выпуск которых является важным для подъема отечественной промышленности. При Личном участии автора получены следующие основные результаты.

1. Предложен и разработан новый метод синтеза дискретной станочной электроавтоматики, основанный на формализации работы механизмов при помощи циклограмм и использования аппарата алгебры логики, обеспечивающий кардинальное упрощение процесса проектирования принципиальных схем любой сложности на заданной элементной базе;

2. Разработан обобщенный алгоритм анализа циклограмм формализации, основанный на взаимосвязи логических переменных и приведении последовательности ых схем к комбинационным, и обеспечивающий упрощение синтеза электроавтоматики станков сопоставимой сложности за счет применения аппарата алгебры логики вместо теории цифровых автоматов, а также создающий предпосылки для создания САПР принципиальных схем;

3. Разработаны инженерные методы синтеза типовых и специальных последовательностных и временных схем, основанные на их формализации при помощи циклограмм, а также тактирования работы ПЛК, и позволяющие решать цифровые задачи методами комбинационной логики;

4. На основе исследования возможных принципов построения инструментальных магазинов разработана общая теория управления поисковыми механизмами, применимая к любым способам кодирования обьекта поиска(инструмент, гнездо, свободная расстановка инструментов), идентифиакции положения магазина, исполнения по направлениям движения(нереверсивное, реверсивное, замкнутое, тупиковое), и позволяющая выполнение структурного проектирования, в том числе по макрокомандам и использовании системы параметров;

5. Разработан и внедрен новый алгоритм управления магазином, основанный на автоматической перекодировке обьекта поиска в процессе работы, позволяющий использовать стандартный обезличенный инструмент и обеспечивающий сокращение в два раза цикла поиска по сравнению с алгоритмом, использующим фиксированное кодирование гнезда;

6. Исследованы, предложены новые и классифицированы методы автоматического определения кратчайшего направления вращения инструментальных магазинов, основанные как на статических, так и динамических принципах работы и позволяющие стандартными приемами сформулировать алгоритм системы управления для любой элементной базы и для магазинов с произвольным числом гнезд;

7. Разработаны и внедрены типовые приемы повышения надежности работы поисковых механизмов, основанные на анализе возможных причин неправильной идентификации фактического положения магазина и обеспечивающие построение структурно- устойчивых систем управления, в том числе с самокоррекцией при сбоях.

В целом круг работ автора, связанных со станочным электрооборудованием и электроавтоматикой охватывает более широкий спектр направлений. Например, в [4,32] исследованы приемы синтеза электроавтоматики на ПЛК, в 5-ти томном справочном пособии [5-9] обобщен и систематизирован материал по комплектным промышленным электроприводам подачи и главного движения постоянного и переменного тока, в [10] выполнено моделирование типовых элементов электроприводов, в [12 . 14] систематизированы типовые схемы управления АКС, в [18, 19, 21 и др.] разработаны методы синтеза различных типовых локальных схем. Предложенные автором новые решения защищены тринадцатью авторскими свидетельствами, внедрены в различных системах электрооборудования станков, работающих на многих предприятиях страны и за рубежом.

Работа основана на комплексном подходе к разработке методов проектирования дискретной станочной электроавтоматики и систем управления электромеханических устройств, и в совокупности, представляют собой законченную научно-исследовательскую работу, решающую проблему синтеза дискретных систем управления станками.

Основные научно-технические положения, выводы и рекомендации, сформулированные в настоящем докладе, опубликованы в следующих работах:

Книги и брошюры

1. Микропроцессорные устройства в системах управления станками / Синичкин С.Г., Лобанов С.Н., Стародуб Н.И., Павлов А.Н., Никитин Е.И., Чернов ЕА. - М.: Машиностроение, 1983, - 120с.

2. Чернов ЕА. Проектирование станочной электроавтоматики. - М.: Машиностроение, 1989, - 304с.

3. Чернов Е.А. Электропривод и электрооборудование в автоматизированном производстве. М.: Машиностроение, 1992, - 304с. : ил:

4. Чернов ЕА. Програмируемые контроллеры в промышленной электроавтоматике, г. Горький, ГПтИ, 1990, 80с.

5. Чернов ЕА., Кузьмин В.П., Синичкин С.Г. Электроприводы станков с ЧПУ. Справочное пособие, г. Горький . Волго-Вят. кн. изд-во (ВВКИ), 1986,-271с.

6. Чернов ЕА., Кузьмин В.П. Комплектные электроприводы станков с ЧПУ. Справочное пособие, г. Горький . ВВКИ, 1989, - 320с.

7. Чернов Е.А. Станочные электроприводы переменного тока. Справочное пособие, г. Москва, М.: изд- во ВИРАЖ- ЦЕНТР, 1997, - 232с.

8. Чернов ЕА. Станочные электроприводы постоянного тока. Справочное пособие, г. Нижний Новгород.: изд-е автора* 1998, - 310с.

9. Чернов Е.А. Комплектные станочные электроприводы. Справочное пособие. г.Нижний Новгород.: изд-е автора, 1998,-330с.

10. Чернов ЕА., Титов В.Г., Филатов И.Н. Расчет и анализ работы элементов электропривода на персональном компьютере (Учебное пособие), часть 1, г.Нижний Новгород.: изд-е авторов, 1998, -112с.

Статьи и изобретения

11. Чернов ЕА. Метод проектирования принципиальных схем станочной электроавтоматики на основе циклограмм работы механизмов. // Станки и инструмент,-1982,-№4,-с 10-13.

12. Чернов ЕА. Синтез схем управления приводом главного движения станка с ЧПУ. И Станки и инструмент, -1985, -№10, -с 14-16.

13. Чернов ЕА. Синтез схем управления коробкой скоростей станка с ЧПУ. II Станки и инструмент, -1986, -№1, -с 8 -9.

14. Чернов Е.А Управление станком с ЧПУ при помощи програмируемого контроллера //Станки и инструмент,-1986,-№3,-с 16-18.

15. Чернов ЕА. Применение циклограмм при синтезе счетчиков на програмируемых контроллерах. // Механизация и автоматизация производства, -1986, -№11, -с24 -25.

16. Чернов ЕА- Применение циклограмм при синтезе схем управления поиском инструментов многооперационных станков с ЧПУ. // В сб. Электрооборудование промышленных установокок, ГПтИ, -1986, -с 169 -174.

17. Чернов ЕА. Алгоритм определения направления поворота инструментального магазина при поиске инструмента по кратчайшему пути. II Станки и инструмент, -1987, -№7, -с 18-19.

18. Чернов ЕА. Синтез схем сравнения на програмируемых контроллерах. II Механизация и автоматизация производства, -1987, -№10, -с 17-19.

19. Чернов ЕА. Синтез сдвиговых регистровых схем на програмируемь^^ контроллерах. II В сб. Электропривод и автоматизация промышленнйг^^ установок, ГПтИ, -1987, -с 1 N -117.

20. Чернов ЕА. Управление малыми инструментальными магазинами по кратчайшему пути. II Механизация и автоматизация призводства, -1988, -№5, -с 9-10.

21. Чернов ЕА. Схемы электроавтоматики станков на основе вычислительного цикла ПК. // Станки и инструмент, -1988, -№6, -с 8 -10.

22. Чернов ЕА. Синтез алгоритмов управления инструментальными магазинами. // Станки и инструмент, -1990, -№8, -с 7 -9.

23. Чернов ЕА. Универсальный способ определения кратчайшего пути поворота инструментальных магазинов. II Станки и инструмент, -1991, -№3, -с 24, 26-27.

24. Чернов ЕА. Синтез схемы автоматического определения направления перемещения магазина паллет. // ГПтИ, -1990, -с 35 -39;

25. Чернов ЕА. Система поиска инструментов со свободным кодированием дня станков с ЧПУ. II Станки и инструмент, -№7,-1992, -с 19-22;

26. Чернов Е А. Типовые структуры систем управления поиском инструмента в магазине станка с ЧПУ. II Станки и инструмент, -№5, -1993, -с 9 -13;

27. Чернов ЕА. Динамические системы определения кратчайшего пути поворота инструментальных магазинов. //СТИН, -№6, -1994, -с 19 -21;

28. Чернов ЕА. Методы повышения надежности систем управления поиском^ инструментов. И СТИН, -№11, -1994, -с 15-18; яМШ

29. Чернов ЕА. Система управления реверсивными инструментальными магазинами на основе решения алгебраических уравнений. II ГПтИ, -1994, -с 85 -89;

30. Чернов ЕА. Система управления инструментальным магазином. II ГПтИ, -1992,-с 81 -86;

31. Чернов ЕА. Синтез временных логических схем на основе метода циклограмм. // СТИН,-№1,-1996,-с 8-12;

32. Чернов ЕА. Програмирование разветвленных цепей на языке мнемокода ПЛК типа УПУ-ТП. II СТИН, -№ 3, -1996, -с 6 -9;

33. A.C. № 1355435(СССР). Устройство определения направления вращения инструментального магазина / Чернов Б А. Б.И. №44,1987.

34. A.C. № 1388830 (СССР). Система программного управления выбором инструмента / Горячев В.Н., Дудинский A.B., Завражнов Г.П., Златин JI.C., Магазинник А.Г., Чернов ЕА. Б.И. №44, 1988.

35. A.C. №1426753 (СССР). Устройство определения направления вращения инструментального магазина / Чернов ЕА. б.и. №36, 19988.

36. A.C. №1433767 (СССР(. Устройство определения направления вращения инструментального магазина / Чернов ЕА., Журавлев А.Е. Б.И. №40, 1988."

37. A.C. №1528643(СССР). Устройство определения направления вращения по кратчайшему пути инструментального магазина. / Чернов ЕА. Б.И.

46, 1989.

38. A.C. № 1593913 (СССР), Устройство для автоматического управления инструментальным магазином / Чернов ЕА., Игохин В.М., Б.И. №35,

AI 990." 1609616 (СССР). Устройство определения направления вращения по кратчайшему пути инструментального магазина многооперационных станков с ЧПУ."/ Чернов ЕА Б.И. №44,1990.

40. A.C. № 1815121 (СССР). Устройство автоматического выбора заданной позиции движущегося объекта. / Чернов ЕА., Игохин В.М. Б.И. №18, 15.05.93;

41. A.C. № 1808614 (СССР). Устройство для автоматического выбора наименьшего угла поворота вращающегося узла станка. / Чернов ЕА., Б.И. №14, 15.04.93.;

42. A.C. №1675848 (СССР). Система управления выбором инструментов со свободным кодированием. / Чернов ЕА., Б.И. №33,07.09.91.

43. A.C. № 1703265 (СССР). Способ определения направления вращения инструментального магазина и устройство для его определения. / Чернов Е.А., Журавлев А.Е., Б.ИЛЬ 1,07.01.88;

44. А.С, №1720836 (СССР). Устройство управления столом станка. / Чернов Е.А., Бычков В А., Плеханов А.Ф., Журавлев А.Е., Б.И. №11,23.03.92.;

45. A.C. № 1774309 (СССР). Устройство для автоматического управления обьекта. / Чернов ЕА., Б.И. №41, 07.11.92.

Печ- Л, 6"Тираж /д" Заказ !) kl

Типография МЭИ, Крадюкэзарчецная. lF