155แผนการสอนทฤษฎ หนวยท 6

ชอวชา โปรแกรม CNC สอนครงท 11 ชอ การควบคมในระบบซ เอน ซ คาบรวม 1

ชองาน การควบคมในระบบซ เอน ซ จำานวนคาบ 1 หวของาน

1. ทำาหนาทการทำางานทโปรแกรมได

2. องคประกอบราของระบบควบคม ซเอนซ

สาระสำาคญ

ในบทนกลาวถงคณลกษณะของระบบควบคมและชดควบคม ซงจะมหวขอเรอง ชนดของการ ควบคม การควบคมหนาทขององคประกอบตาง ๆ ของเครองกดซ เอน ซ ซงตองทำาความเขาใจเพอนำาไปสการเขยน

โปรแกรม CNC ตอไป

จดประสงคการสอน

จดประสงคทวไป

1. เพอใหผเรยนมความรความเขาใจหนาทการทำางานทโปรแกรมไดของงานกด CNC 2. เพอใหผเรยนมความรความเขาใจหนาทองคประกอบของระบบควบคม CNC

จดประสงคเชงพฤตกรรม

1. อธบายหนาทของแผงควบคมไดถกตอง

2. อธบายหนาทการใชสวนควบคมการทำางานของเครองมอกลไดถกตอง

3. อธบายหนาทการใชสวนควบคมสำาหรบการโปรแกรมไดถกตอง

4. – เปรยบเทยบขอด ขอเสย ของอปกรณเกบขอมลไดถกตอง

5. อธบายการทำางานของคอมพวเตอรไดถกตอง

156เนอหาสาระ

1. การควบคมในระบบ CNC 1.1 หนาทการทำางานทโปรแกรมได

1.1.1 ชนดของการควบคม

1.1.2 การควบคมหนาทการทำางานของเครองมอกล

1.2 องคประกอบของระบบควบคม CNC 2.1.1 แผงควบคม

2.1.2 การใชสวนควบคมการทำางานของเครองมอกล

2.1.3 การใชสวนควบคมสำาหรบการโปรแกรม

2.1.4 อปกรณชวยงานภายนอก

2.1.5 การทำางานของคอมพวเตอร

2.1.6 อนเตอรเฟส - – การควบคมแผงแกน แหลงพลงงาน

กจกรรมการเรยนการสอนกจกรรมของคร กจกรรมของนกศกษา

157 ขนท 1 นำาเขาสบทเรยน

1. ครถาม การทำางานกบเครองมอกลทวไปเราใชมอหมนสำาหรบการทำางานสวนเครอง

กด CNC เราใชอะไรควบคมในการทำางาน

2. ครแจง จดประสงคเชงพฤตกรรมในการเรยนใหนกศกษาทราบ

ขนท 2 ขนดำาเนนการสอน

1. ครถามจากการทนกศกษาไดอานเอ สารประกอบการสอนมา หนาทการทำางานท

โปรแกรมไดมอะไรบาง

2. ครบอก อธบายหนาทการทำางานท

โปรแกรมไดของเครองกด CNC ซกถามและตอบคำาถาม

3. ครใหนกศกษาชวยกนสรปการทำางานทโปรแกรมได

4. ครสรปซำาอกครง

5. ครถามสวนประกอบตาง ๆ ของเครองกด

CNC ทมหนาทสำาคญในการควบคม การเคลอนทการรบฟงขอมล การแสดงผล

ตาง ๆ รวมแลวเรยกวาอะไรซกถามตอบคำาถาม

6. ครบอก อธบาย องคประกอบของระบบ

ควบคม CNC ซกถามตอบคำาถาม

7. ครใหนกศกษาชวยกนสรปองคประกอบ

ของระบบควบคม CNC 8. ครสรปซำาอกครง

1. นกศกษาตอบ ใชชดควบคมโดยการปอนรหสคำาสงเขาไป

2. นกศกษารบฟงครอธบายตอบคำาถามและซกถาม

1. นกศกษาตอบวาม 2 อยางคอ ชนดของการควบคมและการควบคมหนาทการทำางานของเครองมอกล

2. นกศกษารบฟงครอธบายตอบคำาถามและซกถาม

3. นกศกษาชวยกนสรป

4. นกศกษาจดบนทกลงสมด

5. นกศกษาตอบองคประกอบของระบบ

ควบคม CNC ตอบคำาถามและซกถาม

6. นกศกษารบฟงครอธบายตอบคำาถามและซกถาม

7. นกศกษาชวยกนสรป

8. นกศกษาจดบนทกลงสมด

กจกรรมการเรยนการสอนกจกรรมของคร กจกรรมของนกศกษา

158 ขนท 3 ขนวเคราะห

1. ครฉายแผนใส รปการควบคม 3 รปแลว

ใหนกเรยน 3 คนลกขนตอบวารปไหน เปนการควบคมแบบอะไร ซกถามและตอบ

คำาถาม

2. ครฉายแผนใสรปชดควบคมแลวใชไมชสวน ประกอบตาง ๆ ของชดควบคมใหนกศกษา

ตอบวาสวนไหนคออะไรและทำาหนาทอะไรซกถามและตอบคำาถาม

ขนท 4 ขนสรป

1. ครอธบายโดยใชแผนใส แผนภาพ การ

ควบคมในระบบ CNC และซกถาม ให นกศกษาชวยกนสรปเนอหา ตงแตตนจน

จบ

ขนท 5 ขนนำาไปใชงาน

1. ครซกถามเนอหาทสอนมาทคดวานกศกษายงไมเขาใจแจมแจง

2. สกเกตนกศกษาขณะฟงครอธบายเมอเหนวาคนไหนไมเขาใจถงอธบายเพมเตม

1. นกศกษาลกขนตอบทละคนวา รปท 1 คอ

การควบคมจดตอจด รปท 2 คอการ

ควบคมแบบเสนตรงและรปท 3 คอการควบคมเสนของรป

2. นกศกษาผลดกนลกขนตอบและอธบาย หนาทการทำางาน ตอบคำาถามและซกถาม

1. นกศกษารบฟงคร อธบายและตอบคำาถาม ชวยกนสรปเนอหารวมกบครผสอน

1. นกศกษาตอบขอซกถาม

2. นกศกษารบฟงครอธบายเพมเตม

สอการเรยนการสอน

สอสงพมพ

1. แผนการสอน

2. ใบความร

3. แบบฝกหด

4. แบบเฉลย

สอโสตทศน

1. แผนใสใบเนอหา

1592. แผนใสรปภาพ

3. เครองฉายขามศรษะ

หนจำาลองหรอของจรง

เครองกด CNC และอปกรณ

การวดผลประเมนผล

แบบสงเกตผลงาน

1. สงเกต

2. ซกถาม

3. แบบฝกหด

เกณฑการประเมนผลงาน

ผเรยนสามารถทำาแบบฝกหดไดไมนอยกวารอยละ 60

ใบความรท 6 หนวยท 6วชา โปรแกรม CNC สอนครงท 11ชอหนวย การควบคมในระบบซ เอน ซ

คาบรวม 1ชอเรอง การควบคมในระบบซ เอน ซ

จำานวนคาบ 1

160การควบคมในระบบซเอนซ

1.1 หนาทการทำางานทโปรแกรมได ในหนวยทจะไดกลาวถง คณลกษณะหลกของระบบควบคมและชดควบคมทคาดวาจะไดรบการ

พฒนาขน

ในปจจบนระบบควบคมของเครองมอกลเกอบทงหมดจะถกควบคมดวยระบบ CNC แต

เนองจากยงมการอางถงโปรแกรม CNC และเทคโนโลย CNC อย ดงนน จงมความสำาคญทจะตองร

ถงแตกตางของการทำางานระหวาง ระบบ CNC กบระบบซเอนซ

รปท 1 ระบบ CNC

ระบบเอนซ ดงแสดงรปท 1 จะมระบบควบคมประกอบอยกบเครองมอกลซงจะตองจดเตรยมโปรแกรมเอนซ จากภายนอกกอน เชน เทปกระดาษ โปรแกรมเอนซนจะถกนำาไปใชเพอ

- สงใหเครองเรมทำางานและหยดชวคราว

- ไมสามารถแกไขโปรแกรมโดยชางควบคมเครองได

161 ขนาดของเครองมอและอปกรณจบยดชนงานจะถกเลอกใชในขณะเขยนโปรแกรมไวกอน ชางควบคมเครองจะ

ตองตดตงเครองมอและอปกรณจบยดชนงานใหถกตองตามขอมลทกำาหนดไวใบปรบตง

รปท 2 ระบบซเอนซ

ระบบซเอนซ ดงแสดงในรปท 2 จะมคอมพวเตอรประกอบอยดวยดงนนชวงควบคมเครองไมเพยงแตจะใช โปรแกรมเอนซสงใหเครองมอกลทำางานเทานน แตจะตอง

- เขยนและปอนโปรแกรมดวยตนเอง

- และสามารถแกไขโปแกรมไดหลงจากปอนขอมลเขาไปในระบบควบคมของเครองแลว ขนาดตาง ๆ ของเครองมอตดและอปกรณจบยดชนงานสามารถเลอกใชและปอนเขาไปในระบบ

ควบคมซเอนซในขระทำาการปรบตงไว และเปนอสระจากตวโปรแกรมเอนซขนาดตาง ๆ ของเครองจะถกนำาไปใชโดย อตโนมตในขณะทำาการตดเฉอน ดวยเหตนชางควบคมเครองจงไมจำาเปนตองมขอมลในการปรบตงมากมายและถา

จำาเปนเขาจะสามารถเลอกใชเครองมอและอปกรณจบยดชนงานไดดวยตนเองหากพจารณาทางดาน ภาษาของ โปรแกรมและเทคโนโลยของการตดเฉอนของเครองมอกลทใชแลว ในระบบเอนซกบระบบซเอนซจะไมมความแตกตาง

กน

1.1.1 ชนดของการควบคม ความหมายของคำาวา การเคลอนทแนวเสนตรงและการเคลอนทแนวโคงปกตแลวจะม

ความสมพนธกบระบบควบคมเสนทางเดนเครองมอ

การเคลอนทแนวเสนตรง การเคลอนทลกษณะนระบบ CNC จะคำานวณหาตำาแหนง

ของจดตาง ๆ ตดตอกนเปนลกโซในแนวเนตรง ระหวางตำาแหนงของเครองมอ 2 ตำาแหนง ในขณะทเครองมอ

เคลอนทจากจดหนงไปยงอกจดหนงนน ระบบควบคม CNC จะตรวจสอบและแกไขแนวแกนในการเคลอนทให ถกตองอยตลอดเวลา เพอไมใหการเคลอนทของเคลอนมอผดพลาดหรอคลาดคเลอนออกจากจดตอของเสนตรง

มากกวาคาพกดความเผอของเครองทกำาหนดไว

การเคลอนทแนวเสนโคง ระบบ CNC จะคำานวณหาตำาแหนงของจดตาง ๆ ทตอกน

เปนเสนโคงตามขนาดรศมทกำาหนดระหวางตำาแหนงของเครองมอทกำาหนดไว 2 ตำาแหนง ระบบควบคมจะอาศยจด เหลานในการตรวจสอบและแกไขแนวแกนเคลอนทของเครองมอใหถกตอง และอยภายในพกดความเผอของเครองท

กำาหนดไว

ในระบบควบคม CNC จะแบงการควบคมการเคลอนทออกเปน 3 ลกษณะท แตกตางกน ดงน

1.) การควบคมแบบจดตอจดการควบคมลกษระนจะควบคมการเคลอนทของเครองมอระหวางจดสองจดทถกโปรแกรมไวในลกษณะการ

เคลอนทเรว โดยเครองมอจะตองไมสมผสกบชนงานดงแสดงในรปท 3 เสนทางเดนของเครองมอไมสามารถ บงคบไดขนอยกบชนดของชดควบคม โดยมอเตอรขบของระบบปอนอาจจะเรมทำางานหลาย ๆ แนวแกนพรอม

กนหรอทำางานทละแนวแกนจนกระทงเคลอนทถงตำาแหนงทถกโปรแกรมไว การควบคมแบบจดตอจดมกจะใชกบ เครองเจาะหรอเครองเชอมแบบจด เปนตน

162

รปท 3 การควบคมแบบจดตอจด รปท 4 การควบคมแบบเสนตรง

รปท 5 การควบคมเสนของรป

ก. การควบคมตามเสนขอบรปแบบ 2 แกน ระบบควบคมจะสามารถควบคมเครองมอใหเคลอนทในแนวเสนตรง และเสนโคงระหวาง 2 แนวแกนหลก (ระนาบ) พรอมกนได โดยแนวแกนหลกทง 2 นจะถกกำาหนดตายตวจาก บรษทผผลตเครอง ไมสามารถเปลยนแนวแกนได

ถาเครองมอกลม 3 แนวแกน และระบบควบคมตามเสนขอบรปเปนแบบ 2 แนวแกนแกว แนว

แกนท 3 จะถกแยกการควบคมเปนอสระจาก 2 แนวแกนขางตน เชน เครองกดจะใชแนวแกนหนงสำาหรบการ

เคลอนทปอนกนลกสวนอก 2 แนวแกนจะใชสำาหรบการเดนกดตามเสนขอบรป เปนตน ดงรปท 6ก. การควบคมตามเสนขอบรปแบบ 2 แกน ระบบควบคมจะสามารถควบคมเครองมอให

เคลอนทในแนวเสนตรง และเสนโคงระหวาง 2 แนวแกนหลก (ระนาบ) พรอมกนได โดยแนวแกนหลกทง 2 น จะถกกำาหนดตายตวจากบรษทผผลตเครอง ไมสามารถเปลยนแนวแกนได

ถาเครองมอกลม 3 แนวแกน และระบบควบคมตามเสนขอบรปเปนแบบ 2 แนวแกนแกว แนว

แกนท 3 จะถกแยกการควบคมเปนอสระจาก 2 แนวแกนขางตน เชน เครองกดจะใชแนวแกนหนงสำาหรบการ

เคลอนทปอนกนลกสวนอก 2 แนวแกนจะใชสำาหรบการเดนกดตามเสนขอบรป เปนตน ดงรปท 6

163

รปท 6 การควบคมตามเสน รปท 7 การควบคมตามเสนขอบ

ขอบรปแบบ 2 แกน รปแบบ 2 แกนครง

รปท 8 การควบคมตามเสนของรปแบบ 3 แกน

ข. การควบคมตามเสนขอบรปแบบ 2 แกนครง ระบบควบคมแบบนจะควบคมเครองมอให

เคลอนทในแนวเสนตรงและเสนโคงบนระนาบใด ๆ ทตองการไดแตจะสามารถควบคมการเคลอนทไดเพยง 2 แนวแกนพรอมกนเทานน

สำาหรบเครองมอกล CNC ทม 3 แนวแกน คอ X , Y และ Z แนวแกนคใดคหนง

คอ X และ Y หรอ Y และ Z หรอ X และ Z จะสามารถควบคมใหเคลอนทพรอมกนได สำาหรบ

เครองกดการเคลอนททปอนกนลกสามารถกระทำาในแนวแกนได ๆ กได ทง 3 แนวแกน สวน 2 แนวแกนท

เหลอจะใชสำาหรบการเดนกดตามเสนขอบรป ดงแสดงในรปท 7ค. การควบคมตามเสนของรปแบบ 3 แกน ระบบควบคมจะควบคมเครองมอใหเคลอนท

ในแนวเสนตรงและเสนโคงพรอมกนทง 3 แนวแกน เปนลกษณะ 3 มตได ดงแสดงในรปท 81.1.2 การควบคมหนาทการทำางานของเครองมอกล

รปท 9 หนาทการทำางานของเครองมอกล

ระบบควบคม CNC นอกจากจะควบคมการเคลอนทของเครองมอตามรปทรงเรขาคณต ของชนงานแลว ยงสามารถควบคมหนาทการทำางานอน ๆ ชวยเสรมการทำางานของเครองมอกลดวย จำานวน

หนาทการทำางานและวธการควบคมจะไมขนอยกบตวเครองมอกลเพยงอยางเดยว แตยงขนอยกบชนดของระบบควบคมอกดวย

164 ตวอยางหนาทการทำางานทจะตองโปรแกรมเพอชวยใหการทำางาน เชน

- การเรมหมนของเพลางานของการเปลยนความเรวรอบ

- การกำาหนดตำาแหนงของเพลางาน

- การเปดสารหลอเยนและปรบความดนของสารหลอเยน

- การรกษาอตราปอนใหคงท

- การรกษาความเรวตดใหคงท

- การเปลยนตำาแหนงของเครองมอตด

- การเรมตนทำางานหรอควบคมการทำางานของอปกรณชวยอน ๆ เชน อปกรณเปลยนชน งาน ไดแก โตะเปลยนงานชดยนศนยทายแทน

ชดกนสะทานอปกรณใสและถอดชนงานอปกรณลำาเลยงเศษโลหะ

เครองมอกล CNC ทสามารถใชระบบควบคมสงการทำางานในหนาทตาง ๆ ไดมากเทาใด กจะเปนระบบทเหมาะสมสำาหรบขนตอนการผลตทเปนอตโนมตมากยงขน

สรป ชนดของการควบคมชนดของการควบคม ลกษณะการควบคม เครองมอ ตวอยางงาน

1. การควบคมแบบจดตอจด

2. การควบคมแบบเสนตรง

2.1 อยางงายเคลอนทขนานกบแนวแกน

2.2 อยางยากเคลอนทเปนเสนตรงไป

ยงจดใดๆโดยตรง

3. การควบคมตามเสนของรปเครองมอโตะงานเคลอนทเปนเสนโคงตามรศมทกำาหนดแนนอนและมหนาททสมพนธกนโดยตลอด

ไมสามารถทำางานระหวางทโตะงานเคลอนทได

ทง 2 อยางทำางานระหวางทโตะงานกำาลงเคลอนท

ทำางานระหวางทโตะงานกำาลงเคลอนท

งานเจาะร งานเชอมจด

งานกลงขนานและกดขนาน

งานกลงเรยว งานกดมม ตาง ๆ

งานกลง งานกด งาน ตด ขนรปดวยเปลวไฟ

รปท 10 แสดงชนดของการควบคมลกษณะตาง ๆ

165สรปชนดของการเคลอนท

การเคลอนททละแกน พรอมกน 2 แกน พรอมกนทง 3 แกน

รปท 11 แสดงชนดของการเคลอนท

1.2 องคประกอบของระบบควบคมซเอนซ ระบบซเอนซจะประกอบดวยองคประกอบตาง ๆ มากมาย ถาเราคาดวาระบบจะชวยอะไรใหเราได

บางกควรพจารณาถงองคประกอบของระบบซเอนซดวยไดอะแกรมงาย ๆ ดงน

รปท 12 องคประกอบของระบบควบคมซเอนซ

หวใจของระบบซเอนซ กคอ คอมพวเตอร ซงทำาหนาทในการคำานวณและเชอมโยงขอมลตาง ๆเขาดวยกน

เนองจากระบบซเอนซเปนอปกรณทเชอมโยงระหวางชางควบคมเครองกบเครองมอกล จง

จำาเปนตองมชดอนเตอรเฟส ( Interface) อย 2 ชด ดวยกนคอ

- ชดอนเตอรเฟสสำาหรบชางควบคมเครอง ซงประกอบดวย แผงควบคมและชดขอตอตาง ๆ สำาหรบเครองอานเทปกระดาษ เครองเจาะเทปกระดาษ หนวยเทป แมเหลก หนวยดสเกต และเครองพมพ

- ชดอนเตอรเฟสสำาหรบเครองมอกล ชดนจะประกอบดวยองคประกอบหลก คอ ชด อนเตอรเฟสการควบคม การควบคมแนวแกน และหนวยจายกำาลง

รายละเอยดของหนาทการทำางานและวธการทำางานของคอมพวเตอรและชดอนเตอรทงสองมรายละเอยดดงน

1.2.1 แผงควบคม แผงควบคมของเครองมอกลซเอนซ จะมลกษณะการออกแบบแตกตางกน แตกสามารถแบง

องคประกอบการควบคมการทำางานกวาง ๆ ไดดงน

166

รปท 13 แผงควบคมระบบซเอนซ

1.จอภาพหรอสวนแสดงขอมล ในสวนนจะประกอบดวย จอภาพซอารท หรอสวนแสดงขอมลแบบดจตอลและสญญาไฟตาง ๆ

เชน สญญาณไฟแสดงขอผดพลาด เปนตน

2.สวนควบคมการทำางานของเครองมอกล ในสวนนจะถกจดเตรยมสำาหรบการควบคมกาทำางานของเครองมอกล ดวยมอซงจะมปมควบคม

การเคลอนทของแทนเลอนในแนวแกนตาง ๆ เชน มอหมนแทนเลอนเหมอนกบเครองมอกลทวไป นอกจากนยงม

สวตชเปด/ ปดสารหลอเยน ปมปรบความเรวรอบ/ อตราปอน สวตชควบคมการเคลอนทของแนวแกน เปนตน

3.สวนควบคมโปรแกรม ในสวนนจะใชสำาหรบการปอน แกไข และเกบบนทกโปรแกรมและขอมลตาง ๆ สวนควบคมนจะ

ประกอบดวย แปนพมพทมทงตวอกษรและตวเลข สำาหรบพมพคำาสงตาง ๆ ทครอบคลมหนาทการทำางานทตองการ

เนองจากหนาทการทำางานตาง ๆ ของระบบควบคม CNC มหลายลกษณะงาน ดงนนเพอให

ระบบควบคมสามารถแบงแยกการทำางานไดสะดวก จงแบงการทำางานของระบบควบคมออกเปนหมวดการทำางาน ( Operating mode ) เชน หมวดการทำาโปรแกรม หมวดปอนขอมลของเครอง หมวดการ

ทำางานดวยมอ หมวดการทำางานอตโนมต เปนตน

การเลอกใชหมวดการทำางานจะใชสวตชหมน ( Rotary switch ) หรอ ชดของ

ปมควบคม (Row of buttons ) บนแผงควบคม วธนสามารถทจะเปลยนการทำางานจากหมวด หนงไปยงอกหมวดหนงไดงาย ในขณะใชงานบนจอภาพหรอสวนแสดงขอมลแบบดจตอลจะแสดงหมวดการทำางานทใช

อย ซงอาจจะเปนสญญาณไฟ ตำาแหนงของสวตชหรอตวอกษรกบตวเลขกได

1.2.2. การใชสวนควบคมการทำางานของเครองมอกล

รปท 14 – สวตชปด เปด รปท 15 ปมเลอนแทนเลอน คนโยกปอน มอหมน

167

รปท 16 สวตชปรบอตราปอน

สวนควบคมการทำางานของเครองมอกล จะทำาหนาทควบคมการทำางานของเครองมอกลโดยตรง

สวนควบคมแบบงาย ๆ คอ สวตชปด/ เปด ททำาหนาทควบคมการทำางานแตละหนาท เชน สวตช

ปด/ เปดสารหลอเยน สวตชปด/ เปดเพลางาน เปนตน ดงรปท 14 นอกจากนยงมปมควบคมทศทางการเคลอนทของแทนเลอนในแนวแกนตาง ๆ สำาหรบใชในการ

ปรบตงตำาแหนงของชนงานของเครองมอ ( ดงรปท 15) ซงอาจจะทำาเปนปมเลอนปอน ( Feed buttons) คนโยกปอน (Feed joystick) หรอมอหมนอเลกทรอนกส (Electronic handwheel )

สำาหรบปมเลอนปอน จะมจำานวนปมเทากบจำานวนแนวแกนพรอมกบทศทาง ( +/-) ในการ เคลอนทรวมกน ปมเหลานจะใชกดเพอควบคมแทนเลอนใหเคลอนทไปในทศทางและระยะทตองการ

สวนคนโยกเลอนปอนจะทำางานเหมอนกบปมเลอนปอน แตแทนทจะใชวธกดปมใหแทนเลอนเคลอนทจะใชวธโยกคนโยกไปในทศทางและแนวแกนทตองการ

168 ถาชดมอหมนอเลกทรอนกส ถกใชสำาหรบการปรบตงแนวแกน การหมนใหทศทางตามเขมนาฬกา

หรอทศทางทวนเขมนาฬกาจะเปนตวกำาหนดทศทางการเคลอนทของแทนเลอน ชดมอหมนอเลกทรอนกสจะใชใหการ ปรบตงกระทำาไดงายขน และระยะทางทแทนเลอนเคลอนทจะขนอยกบจำานวนทหมนชดมอหมน

หลงจากการปอนคาอตราปอนและเพลางานเปนทเรยบรอยแลว ชางควบคมเครองสามารถทจะปรบ

อตราปอนและความเรวรอบใหเพมขนหรอลดลงได โดยใชสวตชปรบ ( Override switch) การปรบ

จะปรบเปนคาเปอรเซนตของอตราปอนหรอความเรวรอบทตงไวหรอโปรแกรมได โดยทขด 100% จะเทากบคา

อตราปอนหรอความเรวรอบทตงไว หากหมนสวตชไปทขด 50% ความเรวรอบหรออตราปอนจะชาลงครงหนง

หรอ 50% ดงรปท 16โดยปกตชางควบคมเครองจะใชสวตชปรบเพอลดความเรวในการตดเฉอนระหวางการทดลองตด

เฉอนชนงานขนแรกของขบวนการผลตเพอหาขอบกพรองทอาจจะเกดขนได

1.2.3 การใชสวนควบคมสำาหรบการโปรแกรม

รปท 17 แปนพมพตวอกษร รปท 18 แปนพมพคำาสง รปท 19 แปนพมพและตวเลข คำาสงคอมพวเตอร

ในสวนควบคมสำาหรบการใชโปรแกรมจะแยกความแตกตางระหวางแปนพมพขอมล เชน คำาสง โปรแกรม ขอมลการปรบตง เปนตน กบแปนพมพทใชสำาหรบการสงงานของคอมพวเตอร

ในการปอนขอมล (Data Input ) โดยปกตจะใชแปนพมพตวอกษรกบตวเลขแบบ

งาย ๆ ดงแสดงในรปท 17 ซงสามารถปอนคำาสงโปรแกรมไดทละตวอกษร นอกจากนในระบบควบคมบางแบบจะมชดของแปนพมพคำาสงใชบอย ๆ ในโปรแกรมเอนซ ทำาให

ประหยดเวลาในการปอนขอมลลดลง ดงแสดงในรปท 18 แปนพมพคำาสงน อาจจะแสดงดวยรหสคำาสงโดยตรง

เชน G00 , G01 เปนตน หรอแสดงดวยสญลกษณการเคลอนทกได

1691.2.4 อปกรณชวยงานภายนอก

รปท 20 การสงถายขอมลไปยง รปท 21 ตวอยางขอตอ อปกรณเกบขอมลแบบตาง ๆ ขอมลแบบตาง ๆ

โปรแกรมเอนวทปอนเขาไปในระบบควบคมของเครองจนเตมความจของระบบความจำาแลว จำาเปน จะตองมอปกรณเกบขอมลและสงถายขอมลออก ซงสามารถทจะเกบและสงโปรแกรมเอนซเขาระบบซเอนซได

อปกรณเกบขอมลนมอยดวยกนหลายแบบ เชน เทปกระดาษ (Punched tape ) เทปแมเหลก

( Magnetic tape cassettes ) และแผนดสเกตต (Diskeetes) เปนตน

ดงแสดงในรปท 20 ซงโปรแกรมเอนซทเกบไวในอปกรณเกบขอมลเหลาน เราสามารถสงพมพออกมาเพอตรวจ สอบ แกไขและเพมเตมขอมลได

เพอใหสามารถเชอมโยงกบอปกรณภายนอกเหลานได ระบบเอนซจะจดเตรยมขอตอ (Data connections) ไว ดงแสดงในรปท 21

ขอตอของการสงขอมลมการกำาหนดเปนมาตร,ฐานเพอใชในการสงถายขอมลระหวางระบบควบคม กบอปกรณชวยงานภายนอก ในการกำาหนดมาตรฐานนวธการหนงจะกำาหนดตามวธการใหรหส เชน เทปกระดาษตา

มาตรฐาน ISO หรอ EIA เปนตน สวนอกวธหนงจะกำาหนดจากจำานวนแถวขอมล (number of data lines) ระดบของการตอขอมล (Connection level) และความเรวในการสง

ถาย ขอมล ( transfer speed) ดงนนกอนทจะสงซออปกรณชวยงานภายนอกจะตองพจารณาถงชนดของขอตอขอมลทจดเตรยมไวในระบบซเอนซกอนเสมอ

คณสมบตของอปกรณขอมล

เทปกระดาษ : เปนสอทใชในการเกบขอมลขนาดปานกลางทใหความเชอถอไดมากและจดเตรยม การเกบขอมลไดงาย สอชนดนมกนยมใชในการเกบขอมลโปรแกรมเอนซในฝายวางแผน

เทปแมเหลก : เปนสอทมราคาถกทสด สำาหรบการเกบขอมลภายนอก แตจะมอายการใชงาน สนและตองรกษาใหสะอาดอยเสมอ เทปแมเหลกนจะมอายการเกบรกษาขอมลลดลงถาอยใตความสกปรกและสนาม

แมเหลกไฟฟา

แผนดสถ : เปนสอทเหมาะสำาหรบการเกบขอมบทมปรมาณมากสามารถเกบขอมลได สะดวก อยางไรกตาม สอชนดนจะไมถกแนะนำาใหใชในโรงงาน

1.2.5 การทำางานของคอมพวเตอร

แผงควบคม ระบบขบ

ระบบวดขนาด

คาNC

คำาสง

ระบบควบคมซเอนซ เครองมอกล

170

รปท 22 การทำางานของคอมพวเตอร ในระบบซเอนซจะมคอมพวเตอรชวยในการทำางานทมองคประกอบหลก ไดแก ไมโครโปรเซสเซอร

กบหนวยเกบขอมล ไมโครโปรเซสเซอร จะทำาหนาทจดการกกขอมลในโปรแกรมทชางควบคมเครองปอนเขาไป จะ

เปลยนขอมลเหลานเปนคลนควบคม ( control pulse ) สำาหรบเครองมอกล ขอมลโปรแกรมจะประกอบดวย

- โปรแกรมเอนซ

- ขอมลปรบตง เชน ขนาดเครองมอตด เปนตน การจดการกบขอมลโปรแกรมในไมโครโปรเซสเซอร สามารทจะเปลยนแปลงไดตลอดเวลาโดยชาง

ควบคมเครองปานทางแผงควบคมดยการกดปมหนาทการทำางานทตองการ หนวยเกบขอมล จะทำาหนาทเกบขอมลทปอนเขาไปในคอมพวเตอรโดยชางควบคมเครองหรอโดย

วธการอน ๆ เชน เทปกระดาษ เปนตน

การจดลำาดบของอเลกทรอนกสในคอมพวเตอรทำาใหเกดเปนคลนควบคมสำารหบเครองมอกลขน ถงแมวาจะไดผลลพธของเคลอนควบคมทตองการแลวกตาม คลนควบคมนจะตองถกตรวจสอบกลบไปกลบมาในชวง

ระยะสน ๆ อยตลอดเวลา โดยการเปรยบเทยบคำาสงโปรแกรมกบตำาแหนงปจจบน ดงแสดงในรปท 22

ในโปรแกรมเอนซทมคำาสงใหเลอนมดกดไปเปนระยะทาง 100 มม. เมอไมโครโปรเซสเซอรจะทำาการเปรยบเทยบตำาแหนงเปาหมายทตองการวาตรงกนหรอไม

- หากยงไมถงตำาแหนงทตองการ ระบบขบปอนกจะหมนขบแทนเลอนใหเคลอนท ตอไป

- แตถาตำาแหนงทตองการแลว ระบบขบปอนกจะหยดหมนไมโครโปรเซสเซอรกจะอานโปรแกรมเอนซบรรทดถดไป

1.2.6 – อนเตอรเฟส การควบคมแนวแกน - แหลงพลงงาน เครองคอมพวเตอรสวนบคคลทวไปสามารถนำามาใชแทนระบบซเอนซ สำาหรบควบคมการทำางาน

ของเครองมอกลซเอนซทมหนาทการทำางานงาย ๆ ได เครองคอมพวเตอรทวไปจะประกอบดวย แปนพมพ

(Keyboard) หนวยคำานวณ ( Computer ) และหนวยความจำา ( memory ) โดย

หนวยควบคม ( Control unit ) ทำาหนาทเชอมโยงระหวางคอมพวเตอรกบเครองมอกล หนวย

ควบคมนจะทำาหนาทเปลยนขอมลทคำานวณไดจากคอมพวเตอรใหเปนคลอนสญญาณควบคม ( Control pulse ) สำาหรบการขบปอนแนวแกนตาง ๆ ในระบบซเอนซหนวยควบคมนจะทำาหนาทในการควบคม

อนเตอรเฟส (Controlinterface ) การควบคมแนวแกน ( axis control ) และเปนแหลงจายพลงงาน ( Power supply ) รวมกน

171

รปท 23 การใชคอมพวเตอรสวนบคคลเปนระบบซเอนซ

เครองคอมพวเตอรของระบบ CNC ไมสามารถทจะควบคมการทำางานของเครองมอกลไดโดยตรวจำาเปนทจะตองมขนตอนการเชอมโยงสำาหรบการเปลยนแปลงคลนสญญาณระหวางคอมพวเตอรกบเครองมอกล

รปท 24 การเปลยนแปลงคลนสญญาณควบคมระหวางคอมพวเตอรกบเครองมอกล

ขนตอนการเชอมโยงทจดตอระหวางคอมพวเตอรกบเครองมอกล จะประกอบดวยองคประกอบ ใหญ ๆ คอ ระบบควบคมอนเตอรเฟส ควบคมแนวแกนและแหลงพลงงาน

1.การควบคมอนเตอรเฟสการควบคมอนเตอรเฟสนจะทำาหนาทแปลงคลนสญญาณควบคมสงมาจากระบบซเอนซใหเปนคลอน

สญญาณทเหมาะสมสำาหรบเครองมอกล หมายถง เงอนไขตาง ๆ ของเครองมอกลทจะไดรบผลกระทบจะถกนำามาพจารณากอน

ตวอยาง

สญญาณควบคมสงใหแนวแกน X ทำางานซงถกสงสญญาณควบคมทสงมาจากระบบ ซเอนซ หนวยการควบคมอนเตอรเฟสจะเรมทำาการตรวจสอบเงอนไขวาเหมาะสมหรอไม เชน

- ฝาครอบพนททำางานถกปดหรอเปด

- กลไกแมคคานคของชดมอหมนถกปลดแลวหรอไม

- ระบบไฮดรอลกสเปดทำางานแลวหรอไม

เมอผลการตรวจสอบเงอนไขตาง ๆ เปนทพอใจแลว ชดขบแนวแกน X กจะเรมทำางานไดในขณะ

เดยวกนการทำางานอน ๆ ทสมพนธกนกจะเรมพรอม ๆ กนดวย เชน หลอดไฟสญญาณการเคลอนทในแนวแกน X จะตดสวางขน เปนตน นอกจากนหนาทการทำางานอน ๆ ของเครองมอกลทจะมผลตอการทำางานนจะตองไมถก

เปลยนแปลงไปพรอม ๆ กนดวย เชน ความดนในการจดยดชนงานจะตองไมเปลยนแปลง เปนตน

2.การควบคมแนวแกนหนวยควบคมแนวแกนจะมหนาทชวยใหการทำางานรวมกนของระบบวดขนาดและระบบขบปอนของ

ระบบซเอนซทำางานไดงายยงขน โดยจะทำาการปรบสภาพการทำางานใหสอดคลองสมพนธกนอยางอสระและเปนไปโดยอตโนมต

คลนสญญาควบคมจากระบบซเอนซและอนเตอรเฟส จะมกำาลงไฟตำาและไมเพยงพอตอการทจะเปด สวตชใหมอเตอร วาวลหรออปกรณอน ๆ ใหทำางานได ดวยเหตนเครองมอกลซเอนซจะมพลงงานประกอบอยดวย

เพอทำาหนาทแปลงคลนสญญาณควบคมทกำาลงตำาใหเปนคลนสญญาณควบคมทมกำาลงสง

3.การกำาหนดตำาแหนงแนวแกน หากไมคำานงถงองคประกอบพเศษตาง ๆ ทประกอบกนอยในระบบซเอนซและหนาทการทำางานตาง ๆ

ขององคประกอบเหลานทสมพนธซงกนและกนแลว โครงสรางของระบบซเอนซ โดยทวไปจะประกอบดวยชนสวน

อเลกทรอนกสจำานวนมาก รวมทงวงจรดจตอลเบองตน เชน วงจร AND วงจร OR และวงจรเปรยบ

เทยบ (comparison ) รวมถงวงจรควบคมสำาหรบการทำางานอน ๆ ดวย

สวนวงจรควบคม (Control Circuit ) ในทนจะยกตวอยางของวงจรทใชในการ

กำาหนดตำาแหนงในแนวแกน ดงแสดงในรปท 25

172

รปท 25 แผนภมการทำางานของระบบการกำาหนดตำาแหนงในแนวแกน

คำาอธบายแผนภมการทำางาน

1. คอมพวเตอรควบคมจะทำาการคำานวณระยะทตองการเลอนและสงขอมลทไดตอไปยงหนวยเปรยบเทยบ ในรปของเลขฐานสอง

2. หนวยเปรยบเทยบจะสงสญญาณใหมอเตอรขบเรมทำางาน สกรนำาเลอนกจะทำาใหแทนเลอนเคลอนทไปเทาทจำาเปน

3. การเปลยนแปลงของตำาแหนงแทนเลอนจะถกตรวจวดโดยอปกรณวดระยะเลอนและขอมลเหลานจะถกสงกลบไปยงหนวยเปรบเทยบ

4. หนวยเปรยบเทยบจะทำาการเปรยบเทยบคาตำาแหนงของแทนเลอนทสงกลบมากบคาตำาแหนงทสงมาจาก คอมพวเตอร ถาแทนเลอนยงเคลอนทไมถงตำาแหนงทโปรแกรมไวมอเตอรขบจะหมนตอไป และทนทท

หนวยเปรยบเทยบพบวา แทนเลอนไดเคลอนทไปยงตำาแหนงโปรแกรมไวแลวกจะสงสยญาณผานไปยงมอเตอรขบเพอหยดการหมน

5. การควบคมการทำางานขนตอไปกจะเรมทำางานดวยคำาสงใหมทสงมาจากคอมพวเตอร

4.การกำาหนดตำาแหนงในแนวแกนดวยมอเตอรแบบเปนขน

มอเตอรแบบเปนขน (Stepping motor ) มคณสมบตประการหนง คอการ

เปลยนกระแสคลนสญญาณ ( control pulse ) ใหเปนขนของการหมนตามความเทยงตรงทกำาหนด

ไวลวงหนา ดงนน การหมนของเพลามอเตอรแบบเปนขนใน 1 รอบ เปนตน

รปท 26 การกำาหนดตำาแหนงในแนวแกนดวยมอเตอรแบบเปนขน

การใชมอเตอรแบบเปนขนในการกำาหนดตำาแหนงในแนวแกนจะไมมวงจรการควบคม ( Control circuit ) แตจะเปนการควบคมอยางตอเนอง ( Control chain )

ในรปท 26 ระยะทางในการเคลอนทของแทนเลอนจะถกปอนเขาไปในคอมพวเตอร ควบคมใน

รปแบบทเปนคำาสง (Command value ) หลงจากทคอมพวเตอรทำาการประมวลผลขอมลเสรจ แลว กจะสงขอมลผลลพธทไดตอไปยงมอเตอรแบบเปนขนในรปของจำานวนกระแสคลนสญญาณทตองใขชในการ

เลอนแทนเลอนไปตามระยะทางทกำาหนดไวในโปรแกรม ซงตำาแหนงของระยะเลอนนจะไมถกสงกลบไปยงคอมพวเตอร

173 ควบคมอก จงไมเกดวงจรการควบคม

------------------------------------------------

แบบประเมนผลแบบฝกหด หนวยท 6ชอวชา โปรแกรม CNC

รหสวชา 3102-2003 ระดบชน ปวส ……… สาขาวชาชางเทคนคการผลต เวลา นาท

เรอง การควบคมในระบบ CNC …………คะแนนเตม

174คำาสง

จงตอบคำาถามตอไปน

1. สงทชางควบคมเครองมอทธพลเหนอโปรแกรม CNC คออะไร ?1. ระบบซเอนซ

………………………ชวงควบคมเครองสามารถ .…………. ………………………………และ

…………………………………………โปรแกรมซเอนซได แตไมสามารถ ..โปรแกรมได

2. ระบบซเอนซ นอกจากชางควบคมเครองจะสามารถเรมและหยดการทำางานของโปรแกรมเอนซแลว เขายงสามารถทจะทำา

อยางไรกบตวโปรแกรมไดบาง

.א …………………………………….ב ……………………………………..ג ……………………………………….

2.. ลกษณะการเคลอนทของเครองมอจะเปนแบบใดทเปนไปไดเมอระบบควบคมเปน

1. การควบคมแบบจดตอจด

………………………………………………………………………………………………..

2. การควบคมการตดเฉอนแนวเสนตรง

.א …………………………………………….……………………………………………..

.ב ……………………………………………………………..……………………………

3. การควบคมตามเสนของรป

.א …………………………………………………………………….……………………..

.ב ……………………………………………………………………………………………

.ג …………………………………………………………………………………………..

3. หนาทการทำางานของเครองมอกล นอกเหนอจากการเคลอนทของเครองมอ ทระบบควบคมสามารถ

ควบคมไดมอะไรบาง จงบอกมา 5 อยาง

1. ……………………………………………………………………………………………..

1752. ……………………………………………………………………………………………..3. ……………………………………………………………………………………………..4. …………………………………………………………………………………………..5. ……………………………………………………………………………………………..

4. สวนอนเตอรเฟสของเครองมอกลซเอนซประกอบดวยชนสวนอะไรบาง ?1. อนเตอรเฟสกบชางควบคม

ก. ……………………………………………………. ข. ……………………………………………………2. อนเตอรเฟสกบเครองมอกล

.א ……………………………………………………..ב . ……………………………………………………..ג . …………………………………………………….

5. แผงควบคมการทำางานของเครองมอกลซเอนซ สามารถแบงองคประกอบควบคมการทำางานได 3 ลกษณะ คอ

1. ……………………………………………………….2. ……………………………………………………….3. ……………………………………………………….

6. ปมบงคบทศทางการเคลอนทของแทนเลอนตางๆ สำาหรบใชในการปรบตง ( set up) ตำาแหนงของชน งานและเครองมอ คออะไร

1. ……………………………………………………….2. ……………………………………………………….

3. ……………………………………………………….

7. แปนพมพทจดไวสำาหรบการโปรแกรมมอะไรบาง ?1. ……………………………………………………….

2. ……………………………………………………….3. ……………………………………………………….

8. วตถประสงคการใชงานของอปกรณเกบขอมลคออะไร ?

1761. ……………………………………………………….

2. ……………………………………………………….

9. จงบอกชอของอปกรณเกบขอมลมา 3 ชนด

1. ……………………………………………………….2. ……………………………………………………….3. ……………………………………………………….

10. คอมพวเตอรในระบบซเอนซประกอบดวยองคประกอบใหญ ๆ 2 สวนคอ

1. ……………………………………………………….2. ……………………………………………………….

11. อนเตอรเฟสทำาหนาทในการเปลยนแปลงสญญาณอะไร ?

…………………………………………………………………………………………………

12. อปกรณใดทำาหนาทในการขยายสญญาณการควบคม ?

…………………………………………………………………………………………………..

แบบเฉลย แบบฝกหดหนวยท6ชอวชา โปรแกรม CNC รหส

177 วชา 3102 –2003

… ระดบชน ปวส สาขาวชาชางเทคนคการผลต เรอง การควบคมในระบบซเอนซ คะแนน

…………เตม ..1.

1. ชางควบคมเครองสามารถ สงใหเครองทำางาน และหยดชวคราว โปรแกรมเอนซได แตไมสามารถ แกไข โปรแกรมได

3. ก. เขยนโปรแกรม

ข. ปอนโปรแกรม

ค. แกไขโปรแกรม

2. 1. ควบคมเครองมอใหเคลอนทไปยงตำาแหนงทตองการแบบเคลอนทเรว

2. ก. ควบคมเครองมอใหเคลอนทไปยงตำาแหนงทตองการแบบเคลอนทเรว

ข. ควบคมเครองมอใหเคลอนทขนานกบแนวแกนไปยงตำาแหนงทตองการตามอตราปอนได

3. ก. ควบคมเครองมอใหเคลอนทไปยงตำาแหนงทตองการแบบเคลอนทเรว

ข. ควบคมเครองมอ ใหเคลอนทขนานกบแนวแกน ไปยงตำาแหนงทตองการตามอตราปอนได

ค. ควบคมเครองมอใหเคลอนทไปยงตำาแหนงตาง ๆ บนชนงานทกำาหนดทงในแนวเสนตรงและเสนโคงไดตามคาอตราปอกน

3.1. การเรมหมนของเพลางานและการเปลยนความเรวรอบ

2. การกำาหนดตำาแหนงของเพลางาน

3. การเปดสารหลอเยนและปรบความดนของสารหลอเยน

4. การรกษาอตราปอนใหคงท

5. การรกษาความเรวตดใหคงท

4. 2. ก. แผงควบคม

ข. ชดขอตอตาง ๆ

2. ก. ชดอนเตอรเฟสการควบคม

ข. การควบคมแนวแกน

ค. หนวยจายกำาลง

6.1. ปมเลอนปอน

2. คนโยกปอน

3. มอหมนอเลกทรอนกส

7.1. แปนพมพแบบตวอกษรและตวเลข

2. แปนพมพคำาสง

1788.

1. เกบขอมล

2. สงถายขอมล

9.1. เทปปร

2. เทปแมเหลก

3. แผนดสก

10.1. ไมโครโปรเซสเซอร

2. หนวยความจำา

11. คลนสญญาณควบคม

12. หนวยจายกำาลง

-------------------------------------------------

179บนทกหลงการสอน

ผลการใชแผนการสอน……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ผลการเรยนของนกศกษา……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

ผลการเรยนของคร………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

180.……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….