Numerische Steuersysteme

Der immer noch bestehende Mangel an qualifizierten Fach kraften, die steigenden Lohnkosten sowie der Wunsch_nach Er hal tung und Steigerung der Lebensqualitat fordern in der Fertigungstechnik den Einsatz neuer, verbesserter Verfahren und die konsequente Automatisierung und Ausnutzung der zuge horigen Einrichtungen. Die zunehmende Integration von Werkzeug- und Werkstuckwechsel sowie von Handhabungseinrichtungen in die Fertigungsanlagen sind beispielsweise ein Schritt in diese Richtung. Dafur sind steuerungsseitig eine immer groBere Anzahl an maschinenspezi fischen Steuer-, Bedienungs- und Optimiereinrichtungen not wendig. Spezielle numerische Steuerprinzipien mussen das Posj tionieren einer Vielzahl von Maschineneinheiten mit hoher Ge nauigkeit ermoglichen. Nach ergonomischen Gesichtspunkten auf die Maschine zugeschnittene Bedien- und Programmierverfahren vor Ort sollen die Arbeit des Bedieners erleichtern. Betriebs datenerfassung, Uberwachung von Steuerung und Maschine mit Diagnose im Fehlerfall sollen technische und organisatorische Storzeiten reduzieren und zu hoher Ausnutzung und Verfugbar keit der Anlagen fuhren. Die Entwicklung dieser maschinenspezifischen Funktionsein heiten setzt die genaue Kenntnis der Maschine voraus. Deswe gen hat der Maschinenhersteller verst~rkt den Wunsch, diese Funktionseinheiten selbst in die Steuerung zu integrieren, urn so ein auf die Maschine zugeschnittenes Steuersystem zu erhalten. Bei bisherigen Steuersystemen ist die Integration dieser Zusatz- und Sonderfunktionen mit hohen Kosten verbunden und in der Regel nur vom Steuerungshersteller durchzufuhren.

Klappentext

Der immer noch bestehende Mangel an qualifizierten Fach­ kraften, die steigenden Lohnkosten sowie der Wunsch_nach Er­ hal tung und Steigerung der Lebensqualitat fordern in der Fertigungstechnik den Einsatz neuer, verbesserter Verfahren und die konsequente Automatisierung und Ausnutzung der zuge­ horigen Einrichtungen. Die zunehmende Integration von Werkzeug- und Werkstuckwechsel sowie von Handhabungseinrichtungen in die Fertigungsanlagen sind beispielsweise ein Schritt in diese Richtung. Dafur sind steuerungsseitig eine immer groBere Anzahl an maschinenspezi­ fischen Steuer-, Bedienungs- und Optimiereinrichtungen not­ wendig. Spezielle numerische Steuerprinzipien mussen das Posj­ tionieren einer Vielzahl von Maschineneinheiten mit hoher Ge­ nauigkeit ermoglichen. Nach ergonomischen Gesichtspunkten auf die Maschine zugeschnittene Bedien- und Programmierverfahren vor Ort sollen die Arbeit des Bedieners erleichtern. Betriebs­ datenerfassung, Uberwachung von Steuerung und Maschine mit Diagnose im Fehlerfall sollen technische und organisatorische Storzeiten reduzieren und zu hoher Ausnutzung und Verfugbar­ keit der Anlagen fuhren. Die Entwicklung dieser maschinenspezifischen Funktionsein­ heiten setzt die genaue Kenntnis der Maschine voraus. Deswe­ gen hat der Maschinenhersteller verst~rkt den Wunsch, diese Funktionseinheiten selbst in die Steuerung zu integrieren, urn so ein auf die Maschine zugeschnittenes Steuersystem zu erhalten. Bei bisherigen Steuersystemen ist die Integration dieser Zusatz- und Sonderfunktionen mit hohen Kosten verbunden und in der Regel nur vom Steuerungshersteller durchzufuhren.

Inhalt
1 Einleitung.- 2 Steuersysteme für Fertigungseinrichtungen.- 2.1 Funktionale Gliederung von Steuersystemen.- 2.2 Strukturen und Ausführungsformen von Steuersystemen.- 3 Struktur und Anforderungen eines umfassenden Steuersystems.- 3.1 Struktur eines umfassenden Steuersystems.- 3.2 Anforderungen der Fertigungsverfahren und der Funktionen.- 3.3 Anforderungen des Datenaustausches zwischen einzelnen Funktionen.- 4 Entwicklungsgrundlagen für ein umfassendes Steuersystem.- 4.1 Bauelemente für den Aufbau der Teilnehmer und Übertragungssysteme.- 4.2 Kennzeichen und Lösungsmöglichkeiten für die Übertragungssysteme DÜVE und DÜVS.- 5 Entwicklung eines parallelen Bussystems zur Kopplung von Teilnehmern der Steuerdatenverarbeitungs- und Stellebene (MPST-BUS).- 5.1 Systemkonfigurationen und Teilnehmertypen.- 5.2 Ermittlung der Kennzeichen und der Struktur des Bussystems.- 5.3 Übertragungsoperationen.- 5.4 Aufbau der Busschnittstelle.- 5.5 Abschätzung der Busbelastung durch die Teilnehmer der Steuerdatenverarbeitungs- und Stellebene.- 6 Entwicklung eines Seriellbussystems zwischen Datenverteil- und Steuerdatenverarbeitungsebene.- 6.1 Ermittlung der notwendigen Übertragungssicherheit.- 6.2 Datenkanalaufteilung, Struktur und Synchronisierung der Nachrichten und Antworten.- 6.3 Betriebsart.- 6.4 Übertragungsoperationen.- 6.5 Befehlsvorrat.- 6.6 Bestimmung der optimalen Blocklänge, der Wiederholzahl und der Datenkanalauslastung.- 7 Entwicklung und Realisierung von Teilnehmern zur Betriebsdatenerfassung in der Steuerdatenverarbeitungs- und Stellebene.- 7.1 Aufgabenstellung.- 7.2 Eingriffsensor.- 7.3 Teilnehmer zur Betriebsdatenerfassung (BDE).- 7.4 Erprobung einzelner Teilnehmer.- 8 Zusammenfassung.