4.3.3 Терминальная задача управления

Терминальная задача в составе математического обеспечения ЧПУ имеет особое значение, поскольку предъявляет конечному пользователю функциональные возможности управления. Наполнение терминальной за­дачи определяет привлекательность и конкурентоспособность системы ЧПУ на рынке. Свойства открытой системы ЧПУ развиты настолько, на­сколько терминальная задача поддается конфигурации и расширению. Наи­более важными разделами терминальной задачи служат: интерпретатор диалога оператора в Windows-интерфейсе, редактор управляющих про­грамм в коде ISO-7bit, редактор-отладчик управляющих программ на языке высокого уровня.

Интерпретатор диалога оператора в Windows-интерфейсе

Современные системы управления используют архитектуру персональ­ного компьютера и располагают широкими возможностями организации человеко-машинного интерфейса MMI (Man-Machine Interface) в операци­онных средах Windows NT или Windows 95/98/2007. Терминальную задачу уп­равления обычно сводят к проблеме построения MMI; в этом случае задача выполняет функции клиента в клиент-серверной архитектуре мате­матического обеспечения системы управления. Проектирование MMI-приложения предполагает создание скелета приложения, реализацию экранов, разработку интерпретатора диалога, организацию информационных сес­сий с другими модулями системы управления.

К редактору управляющих программ предъявляют как стандартные тре­бования, характерные для текстового редактора, так и ряд специфических требований. К стандартным требованиям относятся:

• ввод и редактирование текста, скроллинг и перелистывание стра­ниц; операции перехода, контекстного поиска и замены;

• блоковые операции маркировки, удаления, копирования, перемеще­ния, загрузки и добавления блоков.

К специфическим требованиям относятся:

• перенумерация после изъятия-включения кадров;

• изменение масштаба и размерности;

• вывод активных G-функций (G-вектора) на основе предыстории кадра;

• синтаксический и семантический контроль;

• диалоговый (графический) ввод кадра и параметров стандартных циклов (файлы графической помощи находятся в составе конфигурацион­ного файла);

• создание управляющих программ (УП) в режиме обучения.

Средства отладки программ включают:

• пространственное графическое моделирование траектории инстру­мента с различением (по цвету, типу и толщине линий) быстрых и рабочих перемещений;

• активное использование точек останова (break points), используе­мых, в том числе, для выделения фрагментов графического изображения;

• масштабирование графического изображения (zooming);

• поддержку различных режимов изображения (пошаговый, автома­тический, между точками останова, со skip-пропуском);

• моделирование оставшейся части программы по отношению к те­кущей позиции станка.

Подобные возможности требуют включения в состав редактора неко­торого ядра и дополнительных подсистем: интерпретатора управляющих программ (для любых версий кода ISO-7bit) и имитатора интерполятора для рисования траекторий.

Говоря о редакторе, необходимо затронуть проблему представления уп­равляющих программ в коде ISO-7bit. Стандарт этого кода, принятый в 1970-х годах, практически не перетерпел изменений и тормозит использо­вание сложных алгоритмов интерполяции (таких, как сплайновая интер­поляция в реальном времени), управление лазерной и электроэррозион- ной обработкой и др. По этой причине производители систем ЧПУ исполь­зуют собственные версии кода ISO-7bit в соответствии с потребностями своего круга пользователей. Многие версии не имеют четкой структуры, а их синтаксис базируется скорее на исключениях, чем правилах, поскольку версии создавались без общей концепции и расширялись стихийно. Тем не менее код ISO-7bit остается действующим стандартом и ни одна систе­ма ЧПУ не может его игнорировать. Заметим также, что все CAD-CAM системы генерируют выходной файл в формате ISO-7bit. В этой связи су­ществует потребность в редакторе, конфигурируемом под конкретную вер­сию кода ISO-7bit.

Редактор-отладчик управляющих программ на языке высокого уровня (в составе терминальной задачи)

В числе языков высокого уровня управляющих программ можно упо­мянуть AnlogC (фирма Andron, Германия), CPL (фирма Bosch, Германия) и множество других. Независимо от версии структуры всех языков одно­типны: имеется основная программа и некоторый набор вызываемых под­программ. В теле программы представлен список переменных, которые по ходу реализации программы меняют значения. Процесс выполнения сопровождается информационными сообщениями, предупреждениями, со­общениями об ошибках.