2.15.Особенности программного обеспечения
Особенности металлорежущих станков как ОУ, специфика заданий и задач УЧПУ станками, отраженная во входных языках УЧПУ и языках дисплея, необходимость адаптации УЧПУ к станку и пользователю нашли свое отражение и в ПО УЧПУ. Адаптация УЧПУ к станку может быть параметрической или структурной. Последнее заключается в организации внешних связей УЧПУ со станком и в управлении разнообразными станочными системами автоматики по адаптивным алгоритмам управления, использующим информацию о среде и станочных системах, получаемую от датчиков.
Связи между УЧПУ и станком функционально подразделяются на четыре группы (ГОСТ 26642-85):
Цепи управления приводами подач и главного движения;
Взаимные связи с системами измерения и измерительными преобразователями, включая и их цепи питания;
Цепи питания и цепи защитного заземления;
Цепи сигналов на включение и выключение, в том числе сигналов функций M, S, T и дополнительных адресов, сигналов путевых выключателей, блокировок, стоп-команд, сигнализации и т.д.
Разновидности организаций связей четвертой группы: УЧПУ передает информацию вспомогательных (M, S, T) и дополнительных функций на станок в кодированном виде; УЧПУ передает информацию на станок для непосредственного управления электрооборудованием в декодированном виде.
2.16.Реализация программного обеспечения
В основу создания ПО положен принцип модульности. Каждый модуль ориентирован на выполнение одной или нескольких задач. Основными модулями системного ПО являются следующие: «Ввод, вывод, редактирование», «Интерпретатор», «Подготовка», «Интерполятор», «Управление приводами».
Схема системного ПО является детализированной схемой модуля «Диспетчер», который определяет последовательность работы остальных модулей и обеспечивает их взаимодействие в соответствии с выполняемым заданием. Модуль «Диспетчер» выполняется по прерыванию в фоновом времени с периодом 16 мс. Команда на запуск прерывания выдается «Диспетчером» при обработке геометрических перемещений. Программой прерываний является модуль «Интерпретатор».
Схема системного ПО
При включении УЧПУ происходит установка ячеек памяти в соответствии с начальным и абсолютным загрузчиком, запускается системное ПО из ППЗУ и выдаются на станок необходимые сигналы в соответствии с ППр.
При управлении УЧПУ с панели оператора можно задавать команды «Ввод, вывод, редактирование», «Ручное управление», «Сброс» и «Автомат», которые обеспечиваются соответствующими программными модулями.
Программный модуль «Ввод, вывод, редактирование» является подпрограммой программы «Диспетчер» и принимает информацию с панели оператора, выводит ее на индикацию, вводит в память коррекции, технологические команды, производит поиск информации, ее редактирование и вывод на экран, перфоленту или печать. При вводе информации с панели оператора УЧПУ происходит трансляция кода ИСО, вводимого символа во внутреннее представление, запись во внутренние регистры, компоновка формата слова и вывод его на индикацию. В программе перед ее исполнением происходит установка признака начального адреса, соответствующей технологической программе и определение абсолютного адреса программного модуля, обеспечивающего заданный режим. Ввод технологической программы с перфоленты происходит в старт-стопном режиме фотосчитывающего устройства. После пуска ФСУ считывается символ с перфоленты, код которого сравнивается с кодом начала технологической программы (%), и при их совпадении начинается ввод технологической программы. Код ИСО каждого символа транслируется во внутреннее представление (номер байта в таблицу перекодировки), а числовая информация под символом – в двоичный дополнительный код. Перекодировка символов происходит табличным способом. Затем происходит компоновка формата слов и загрузка в память. Ввод происходит до приема символа конца программы. После загрузки технологической программы в память формируется адрес «L» обращения к подпрограмме.
Вывод информации на перфоленту или печать начинается с установки начального адреса выводимой УП. При выводе происходит обратная трансляция внутреннего кода слов технологической программы в код ИСО.
В режиме редактирования возможны замена, вставка и исключение слов УП, редактирование констант и массива коррекций.
При завершении выполненных действий производится индикация результатов и передача управления программе «Диспетчер».
Модуль «Подготовка» является программой по отношению к программе «Диспетчер». Он предназначен для разбора УП, находящейся во внутреннем коде в памяти и представления ее в виде, удобном для интерпретации, а так же осуществляет коррекцию координат, накопителей, скорости, коррекцию на инструмент и компенсацию люфтов.
Модуль «Интерпретатор» является подпрограммой программы «Диспетчер» и выполняет обработку программ привязки в реальном масштабе времени.
Модуль «Интерполятор» является прерывающей программой по отношению к остальным. Сигнал прерывания при обработке формируется каждые 16 мс. После отработки сигнала прерывания обеспечивается переход по вектору к началу модуля «Интерполятор».
Модуль «Управление приводами» выдает суммарный управляющий сигнал на ЦАП по управляемой оси. Число осей определяется станочными константами.