DGF 4G - ECS
Electronic Control Systems
Electronic Control Systems
Hlavní nabídka:
DGF 4G
Historie > Digigraf
V polovině 80-tých let minulého století byl v konstrukčně vývojové kancaláři ZPA zahájen vývoj mechaniky a elektroniky DGF 4G. Cílem bylo postavit stůl, kerý by pohyboval nástrojem s maximální rychlostí 1m/s a se zrychlením 1g s dynamickou odchylkou do 0.1 mm a statickou kolem 0.05 mm.
Jádrem elektroniky se měl stát 16-ti bitový mikroprocesor Intel 8086 s taktem 1MHz. Originální vývojový systém nebylo možné z důvodu omezených devizových možností koupit a tak bylo v prvním kroku třeba připravit základní prostředky pro tvorbu a ladění programů. V ZPA byl vyvinut křížový překladač pro Asm86 a Asm80 na počítači ADT4500, dále byla postavena deska s procesorem I8086 s pamětí RAM a EPROM pro odladění zaváděče (loaderu) firmware z děrné pásky a navržen servisní panel (SEPAN - uděleno autorské osvědčení na vynález č.:270691), kterým bylo možné zobrazovat datovou adresovou a řídicí sběrnici a zapisovat a číst paměť, hardwarově krokovat program po instrukcích a nastavit jeden hw break point.
Počátky vývoje sw pro DGF 4G byly náročné, protože počítač ADT 4500 byl v jiné budově než funkční vzorek DGF 4G. V podstatě to znamenalo s každou opravou sw přejít ulici, upravit program, vyděrovat děrnou pásku a vytisknout listing programu a s tím opět přes ulici k DGF. Bylo nachozeno vzkutku hodně kilometrů, když jádro programu pro řízení pohybu mělo rozsah asi 10 000 řádků v Asm86. Asi po roce byl počítač ADT4500 přestěhován do patra nad DGF a k DGF byl dán terminál na kterém bylo možné programy psát a překládat, firmware se pak z počítače nahrával přes RS232 do paměti RAM procesorůi I8086 a I8080 - tím byla vlastně dovršena stavba vývojového prostředí.
V první verzi vývoje bylo předpokládáno, že mikroprocesor I8086 bude přímo řídit tři serva v polohové vazbě s periodou vzorkování 1ms a o čtení dat z různých periferií se postará procesor I8080, který data bude v DMA režimu předávat do paměti RAM procesoru I8086. Přímo řídit v tomto případě znamenalo, že z požadované a skutečné polohy se vypočítá akční veličina, kerá se zapíše do DA převodníku jehož výstup je spojen se vstupem servozesilovače. Předpoklady však byly příliš optimistické bylo sice dosaženo požadovaných parametrů v rychlosti, zrychlení a statické přesnosti, avšak dynamické přesnosti se nepdařilo dosáhnout na křivkách s malým poloměrem křivosti vlivem dlouhé periody vzorkování - na tento způsob řízení byl I8086 ještě příliš pomalý. Elektronika byla tedy doplněna o diferenční čítače a blok postavený z rychlostních násobiček, které vlastně realizovaly lineární interpolátor pro danou osu s tím, že číslo odpovídající počtu kroků za periodu vzorkování určovalo zároveň rychlost a polohu v daném okamžiku řízení (uděleno autorské osvědčení na vynález č.:264884).
DGF byl rozšířen o další datový vstup a to 8" jednotku pružného disku, která byla po čase ještě nahrazena jednotkou pro 5 1/4" a 3 1/2" media pružných disků.
Velkou změnu prodělala i mechanika stolu a to hlavně v odlehčeném lepeném voštinovém mostě. Velmi se tím snížila hmotnost což umožnilo dosažení požadovaných rychlostí a zrychlení.
Takto koncipovaný hw a sw již vyhověl všem podnikovým, národním a mezinárodním zkouškám.
V roce 1987 byl na MVS v Brně oceněn DGF 4G zlatou medailí a to halvně za pokrokovou koncepci elektroniky (uděleno autorské osvědčení na vynález č.:268073), která byla tentokrát již kompeltně vyvíjena pracovníky ZPA Nový Bor. V té době dosud nikdo v ČSSR nepužil mikroprocesor I8086 v seriově vyráběném zařízení.
V roce byl 1988 byl DGF 4G vystavován na veletrzích v Hanoveru a Pekingu avšak pro kreslení se začaly objevovat malé válcové zapisovače a první PC. DGF takto koncipovaný svými rozměry a dynamickými parametry nemohl konkurovat těmto válcovým plotterům. Vedení ZPA, na vzdory upozorňování ze strany pracovníků konstrukce nepochopilo, že je potřeba změnit koncepci dalšího vývoje na seroivě vyráběné válcové zapisovače jejichž potřeba bude s přibývajícími PC narůstat a zakázkově vyráběná polohovací zařízení např. na dělení materiálu vodním paprskem, laserem nebo plazmou. Prognózy konstruktérů se naplnily. V SSSR byla zahájena Perestrojka, přestalo se plánovat a přestal být zájem o DGF a najednou nebylo v ZPA co vyrábět. V té době ještě nemyslitelná restrukturalizace výroby s případným propuštěním zaměstnaců nenastala a tak v roce 1991 ZPA Nový Bor zanikl a sním i výroba Digigrafu.
Pohled na elektroniku DGF4G
Některé DPS
Příklady aplikací DGF4G
Jádrem elektroniky se měl stát 16-ti bitový mikroprocesor Intel 8086 s taktem 1MHz. Originální vývojový systém nebylo možné z důvodu omezených devizových možností koupit a tak bylo v prvním kroku třeba připravit základní prostředky pro tvorbu a ladění programů. V ZPA byl vyvinut křížový překladač pro Asm86 a Asm80 na počítači ADT4500, dále byla postavena deska s procesorem I8086 s pamětí RAM a EPROM pro odladění zaváděče (loaderu) firmware z děrné pásky a navržen servisní panel (SEPAN - uděleno autorské osvědčení na vynález č.:270691), kterým bylo možné zobrazovat datovou adresovou a řídicí sběrnici a zapisovat a číst paměť, hardwarově krokovat program po instrukcích a nastavit jeden hw break point.
Počátky vývoje sw pro DGF 4G byly náročné, protože počítač ADT 4500 byl v jiné budově než funkční vzorek DGF 4G. V podstatě to znamenalo s každou opravou sw přejít ulici, upravit program, vyděrovat děrnou pásku a vytisknout listing programu a s tím opět přes ulici k DGF. Bylo nachozeno vzkutku hodně kilometrů, když jádro programu pro řízení pohybu mělo rozsah asi 10 000 řádků v Asm86. Asi po roce byl počítač ADT4500 přestěhován do patra nad DGF a k DGF byl dán terminál na kterém bylo možné programy psát a překládat, firmware se pak z počítače nahrával přes RS232 do paměti RAM procesorůi I8086 a I8080 - tím byla vlastně dovršena stavba vývojového prostředí.
V první verzi vývoje bylo předpokládáno, že mikroprocesor I8086 bude přímo řídit tři serva v polohové vazbě s periodou vzorkování 1ms a o čtení dat z různých periferií se postará procesor I8080, který data bude v DMA režimu předávat do paměti RAM procesoru I8086. Přímo řídit v tomto případě znamenalo, že z požadované a skutečné polohy se vypočítá akční veličina, kerá se zapíše do DA převodníku jehož výstup je spojen se vstupem servozesilovače. Předpoklady však byly příliš optimistické bylo sice dosaženo požadovaných parametrů v rychlosti, zrychlení a statické přesnosti, avšak dynamické přesnosti se nepdařilo dosáhnout na křivkách s malým poloměrem křivosti vlivem dlouhé periody vzorkování - na tento způsob řízení byl I8086 ještě příliš pomalý. Elektronika byla tedy doplněna o diferenční čítače a blok postavený z rychlostních násobiček, které vlastně realizovaly lineární interpolátor pro danou osu s tím, že číslo odpovídající počtu kroků za periodu vzorkování určovalo zároveň rychlost a polohu v daném okamžiku řízení (uděleno autorské osvědčení na vynález č.:264884).
DGF byl rozšířen o další datový vstup a to 8" jednotku pružného disku, která byla po čase ještě nahrazena jednotkou pro 5 1/4" a 3 1/2" media pružných disků.
Velkou změnu prodělala i mechanika stolu a to hlavně v odlehčeném lepeném voštinovém mostě. Velmi se tím snížila hmotnost což umožnilo dosažení požadovaných rychlostí a zrychlení.
Takto koncipovaný hw a sw již vyhověl všem podnikovým, národním a mezinárodním zkouškám.
V roce 1987 byl na MVS v Brně oceněn DGF 4G zlatou medailí a to halvně za pokrokovou koncepci elektroniky (uděleno autorské osvědčení na vynález č.:268073), která byla tentokrát již kompeltně vyvíjena pracovníky ZPA Nový Bor. V té době dosud nikdo v ČSSR nepužil mikroprocesor I8086 v seriově vyráběném zařízení.
V roce byl 1988 byl DGF 4G vystavován na veletrzích v Hanoveru a Pekingu avšak pro kreslení se začaly objevovat malé válcové zapisovače a první PC. DGF takto koncipovaný svými rozměry a dynamickými parametry nemohl konkurovat těmto válcovým plotterům. Vedení ZPA, na vzdory upozorňování ze strany pracovníků konstrukce nepochopilo, že je potřeba změnit koncepci dalšího vývoje na seroivě vyráběné válcové zapisovače jejichž potřeba bude s přibývajícími PC narůstat a zakázkově vyráběná polohovací zařízení např. na dělení materiálu vodním paprskem, laserem nebo plazmou. Prognózy konstruktérů se naplnily. V SSSR byla zahájena Perestrojka, přestalo se plánovat a přestal být zájem o DGF a najednou nebylo v ZPA co vyrábět. V té době ještě nemyslitelná restrukturalizace výroby s případným propuštěním zaměstnaců nenastala a tak v roce 1991 ZPA Nový Bor zanikl a sním i výroba Digigrafu.
Pohled na elektroniku DGF4G
Některé DPS
Příklady aplikací DGF4G