Открытая архитектура контроллера ЧПУ Delta NC30E и наличие в нем API-интерфейса позволяют создавать на его базе проекты любой сложности — вплоть до собственной уникальной системы ЧПУ с элементами CAD/CAM-систем
Для выпуска конкурентной продукции высокого качества сегодня промышленность использует множество различных станков и оборудования с автоматизированными системами управления — ЧПУ. При этом большинство таких станков, а особенно— токарные и фрезерные, оснащаются системами ЧПУ с закрытой архитектурой, реализующие возможности только конкретного типа (модели) станка.
В то же время в среде разработчиков и производителей станков давно назрела потребность в системе ЧПУ с открытой архитектурой, которая позволила бы разработчикам создавать собственный интерфейс и функционал ЧПУ, а также оснащать системы управления именно теми устройствами, которые необходимы и достаточны для конкретного станка.
Все вышеперечисленные и многие другие возможности реализованы в контроллере ЧПУ с открытой архитектурой Delta NC30E. В его компактном корпусе размещены сразу три устройства: полноценный контроллер управления движением в реальном времени (ЧПУ), ПЛК и панель оператора (без экрана).
Устройства ввода/вывода информации подключаются к NC30E как внешние устройства. Так в номенклатуре компании Delta есть сенсорные дисплеи NC-MOT, которые позволяют отображать интерфейс пользователя и вводить команды и параметры в систему ЧПУ. Остальная периферия может использоваться от сторонних производителей, что дает возможность подобрать необходимую конфигурацию в максимальном соответствии с конкретным применением.
NC30E уже имеет встроенные 32 дискретных входа и 32 выхода, аналоговые и дифференциальные выходы, интерфейсы Ethernet (поддержка Modbus TCP) и RS-485 (Modbus ASCII, Modbus RTU), 4 USB-порта и VGA-выход. Широкий набор интерфейсов дает возможность оснащать систему ЧПУ на базе контроллера NC30E аппаратными средствами с необходимым и достаточным функционалом, что в итоге позволяет снизить стоимость готовой системы.
Функции ЧПУ контроллера NC30E полностью аналогичны серии Delta NC300, а встроенной панели оператора — серии Delta DOP-100. Интегрированный ПЛК с базовой программой электроавтоматики имеет память на 10000 шагов (язык программирования LD).
Контроллер ЧПУ NC30E позволяет реализовать управление до 8 осями по высокоскоростному интерфейсу DMCNET (с интерполяцией до 4 осей, опционально — до 5 осей) и поддерживает все типы стандартных G-кодов (ISO 6983-1:2009) фрезерной и токарной обработки, включая полигональную и эллиптическую, а также цилиндрическую интерполяцию. Также есть набор шаблонов базовых типов обработок для фрезерной и токарной систем, которые можно редактировать и создавать новые.
NC30E позволяет управлять одновременно двумя шпинделями. При этом можно использовать один из трех способов управления: шина DMCNET, импульсное или аналоговое задание. В случае сетевого или импульсного управления шпинделем, становится возможным использовать главный привод как полноценную ось С, участвующую в интерполяции.
Перед разработчиком нестандартных и/или уникальных станков всегда стоит задача создания системы ЧПУ, реализующей весь функционал оборудования и одновременно обеспечивающей удобство управления оператором. И здесь возможностей программной среды традиционных систем ЧПУ (с закрытой архитектурой) токарной или фрезерной обработки часто оказывается недостаточно.
Иное дело контроллер ЧПУ Delta NC30E. Богатый набор функций, входов/выходов и интерфейсов позволяет создавать на базе этого контроллера системы управления самых различных станков и центров. При этом разработчики совершенно не ограничены существующей в NC30E программной средой ЧПУ (интерфейсом). Используя возможности встроенной в контроллер панели оператора и бесплатное ПО для ее программирования DOPsoft можно легко сконфигурировать базовый вариант интерфейса ЧПУ под реальный станок.
Кроме того, в NC30E есть еще один способ создания собственного интерфейса ЧПУ, используя встроенный в контроллер набор открытых API- команд (библиотека CNCNetLib.dll). Благодаря этому становится возможным управлять контроллером NC30E со стороны внешнего компьютера. Все API-коды детально описаны в документации к NC30E (файл Delta controller API description file.pdf).
Открытая архитектура контроллера ЧПУ NC30E позволяет создавать на его базе в связке с промышленным компьютером проекты любой сложности — вплоть до собственной уникальной системы ЧПУ с индивидуальной программной средой (интерфейсом), включающей в себя даже элементы CAD/CAM-систем. Структура такой системы представлена на рисунке ниже.
Промышленный (или персональный) компьютер с ОС Windows является в этой системе управляющим устройством, а контроллер NC30E – исполнительным. На компьютере работает (запущена) индивидуальная программная среда системы ЧПУ, созданная, например, в среде Microsoft Visual Studio.
При запуске или создании в собственной программной среде ЧПУ технологической программы обработки детали компьютер по сети Ethernet передает в NC30E набор соответствующих API-команд. Контроллер, получив программу обработки через API-интерфейс, самостоятельно производит все необходимые вычисления и отрабатывает программу, управляя исполнительными механизмами станка.
Разработка программной среды системы ЧПУ на базе контроллера NC30E может выполняться, как уже упоминалось, в среде Microsoft Visual Studio на языке программирования C#. Благодаря подробному описанию всех API-команд контроллера NC30E, программист-разработчик получает возможность реализовать в своей программной среде полный функционал NC30E, включая обратную связь от контроллера к компьютеру для визуализации и контроля текущего состояния механизмов станка, хода выполнения программы обработки в целом и ее отдельных параметров, ручного управления.
Использование Visual Studio при создании программной среды системы ЧПУ позволяет значительно расширить ее функционал. Например, разработчик может создать программный модуль отслеживания и визуализации на экране компьютера траектории движения инструмента в реальном времени, используя графические функции Visual Studio и возможности видеоконтроллера компьютера.
Дополнительно программист может предусмотреть возможность использования этого же, написанного им, модуля для предварительного просмотра работы технологической программы на экране компьютера с прорисовкой всей траектории обработки без физического движения осей. Это дает возможность выявить возможные неточности ввода параметров оператором и исключить вероятность поломки инструмента или неправильной обработки детали до реального запуска выполнения программы.
Эти и многие другие функции, в том числе уникальные для управления нестандартным оборудованием, разработчик может реализовать в собственной системе ЧПУ благодаря возможностям гибкой среды программирования Visual Studio, наличию в NC30E открытого API-интерфейса и возможности интеграции контроллера с различными внешними устройствами. Например, взаимодействие NC30E с такими устройствами, как ПЛК, системы технического зрения или роботизированные ячейки может осуществляться по протоколу MODBUS. Для реализации такой возможности NC30E поддерживает адресацию всех элементов системы, благодаря чему внешнее устройство может получить любую информацию о состоянии элементов системы ЧПУ и управлять их работой.
