Файл: Мясников, В. А. Программное управление оборудованием.pdf

В настоящее время языки типа APT получили наибольшее распространение. В связи с этим наметилась тенденция создать на основе языка APT универсальный язык программирования для металлорежущих станков. Международный комитет стандар­ тов (ISO) рекомендует использовать следующие языки типа APT: APT (США), ЕХАРТ (ФРГ), IFAPT (Франция), NELNC (Велико­ британия).

Поскольку системы подготовки информации для станков с про­ граммным управлением требуют мощных ЭВМ, стоимость которых высока, целесообразно создавать кустовые вычислительные центры, обслуживающие не одно, а целую группу предприятий.

Несмотря на то что использование языков автоматизации программирования значительно облегчает составление программ, эта работа все еще остается достаточно трудоемкой. В настоящее время ведутся многочисленные разработки устройств непосред­ ственного ввода в ЭВМ информации в виде рисунков и чертежей. Результаты исследования, проведенного на одном из заводов фирмы «Мс Donnel Douglas Corporation» (США), показали, что для программирования сложной обработки одной детали при непосредственном вводе входной информации в ЭВМ потребова­ лось 4 ч, тогда как при использовании языка APT на это потре­ бовалось 84 ч.

Стандартизация языков программирования вызывается также большой первоначальной стоимостью разработки процессоров и постпроцессоров. Так, например, есть сведения, что па разра­ ботку процессора для языка ЕХАРТ было затрачено 250 000 долл., на разработку построцессоров для языка ЕХАРТ 1 — 3500— 9000 долл., а ЕХАРТ 2 — 600—18 000 долл.

19.УПРАВЛЕНИЕ СТАНКАМИ С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ НЕПОСРЕДСТВЕННО ОТ ЭВМ

Возможно использование ЭВМ для управления работой стан­ ков с программным управлением непосредственно через проме­ жуточное управляющее устройство без кодирования команд на программоносителях (перфолентах или магнитных лентах). При этом ЭВМ выполняет следующие функции: передает информацию исполнительным органам станка, хранит архивную информацию и выполняет другие дополнительные работы.

Фирма «Sundstrand» (США) разработала систему Omnicontrol комплексного управления станками с программным управлением, блок-схема которой приведена на рис. 95. В этой системе главное устройство управления 1 осуществляет интерполирование и рас­

пределение информации между подключенными к нему станками с программным управлением, а ‘исходные данные для программ обработки вводятся и хранятся в памяти ЭВМ IBM-360/30, 40, 50, которая не является составной частью данной системы управле-

164

имя. Набор запоминающих устройств 3 на магнитных дисках

подключен к центральному вычислительному устройству ЭВМ. Главное устройство управления 1 расположено в вычислитель­ ном центре и служит для связи между памятью ЭВМ 2 и блоками управления 4 станков 5. Главное устройство управления может

иметь до 16 различных блоков из иптериолнрующе-запомииающих

3

6

7

устройств 6. Одно главное устройство управления, работая в ре­

жиме разделения времени, может одновременно управлять рабо­ той 16 различных станков.

Блоки управления станками 4, смонтированные в непосред­

ственной близости от станков, преобразуют команды, получаемые от главного устройства управления, и управляют сервомеханиз­ мами, осуществляющими перемещение агрегатов станков по всем осям координат, а также органами переключения скоростей, подач и включения остальных вспомогательных устройств стан­ ков. В блоках управления предусмотрены также органы ручного управления станками.

Периферийное видео-телетайпное устройство 7 с катодно-луче­ вой трубкой осуществляет пооч!редную передачу информации от ЭВМ к оператору и может передавать ЭВМ ответы оператора 8

(режим непосредственной связи). Это периферийное устройство

165

имеет также клавиатуру, используемую программистом при проб­ ной обработке детали по вновь составленной программе для вве­ дения в нее дополнительных данных плп внесения изменений.

При программировании обработки на станках, управляемых системой Omnicontrol, составляется описание характеристик станка, который будет использован при обработке. Эти данные кодируются на перфокарте и вводятся в запоминающее устройство с магнитными дисками, в котором они постоянно хранятся для использования при программировании обработки всех деталей, закрепленных за этим станком.

Затем программист составляет программу обработки на языке SPLIT. Перфокарты с записанной на них программой обработки вводятся в ЭВМ для проверки совместимости запрограммирован­ ной обработки с технологическими возможностями данного станка,

иЭВМ вырабатывает окончательную ведомость обработки. Свод­ ная краткая окончательная программа обработки вводится затем в запоминающее устройство.

Когда оператор сообщает ЭВМ номер обрабатываемой детали

ичисло деталей в обрабатываемой партии, центральное вычисли­ тельное устройство ЭВМ вызывает из запоминающего устройства описание характеристик станка и сводную краткую программу обработки и разрабатывает рабочую программу обработки де­ тали на этом станке.

Рабочая программа может оставаться в запоминающем устрой­ стве для последующего ее использования, однако, учитывая сравни­ тельно небольшую емкость каждого отдельного оперативного запоминающего устройства и то, что на подготовку рабочей про­ граммы ЭВМ затрачивает ничтожно малое время, ее обычно стирают сразу же по окончании обработки требуемой партии деталей. В случае же задержки в разработке рабочей программы станок может работать с управлением от периферийного видеотелетайпного устройства.

Предвидя широкое внедрение в производство подобных, систем, многие крупные предприятия США организовали специальные вычислительные центры, в которых концентрируют все ЭВМ, имеющиеся на данном предприятии. Пример одного из таких ком­ плексов представлен на рис. 96 [42].

Основные преимущества комплекса заключаются в следующем.

1.Возможность централизованного хранения архива 1 всех

программ обработки в запоминающих устройствах.

2.Исключение необходимости изготовления лент программо­ носителей и применения устройств считывания их для каждого

станка.

3. Возможность использования хранящихся в запоминающих устройствах программ обработки для любого станка с программ­ ным управлением без размножения программоносителей или изме­ нения их форматов в соответствии с конструктивными особен­ ностями считывающих устройств отдельных станков.

166

4.Возможность использования при организации вычислитель­ ного центра имеющейся аппаратуры для изготовления перфолент.

5.Значительное сокращение времени, затрачиваемого на про­ граммирование обработки и проверку составленной программы.

6.Комплексный сбор всей информации, необходимой для упра­ вления предприятием в целом, т. е. данных о загрузке станков, неполадках, возникающих в управлении производством и техни­

ческом обслуживании станков, о производительности труда опе-

Рис. 96. Блок-схема комплекса управления производством:

1 — архив комплекса; 2 — ЭВМ; 3 — оператор; 4 — самонастраивающиеся системы управления станками; 5 — станки; 6 — устройства управления станками; 7 — канал связи, 8 — автоматические измерительные машины; 9 — чертежные и разметочные машины: 10 — пульт для ввода графических материалов; 11 — резервные приставки; 12 — устройства для корректировки программ

раторов, выполнении норм, стойкости инструментов, браке и его причинах, загрузке цехов, деятельности заводов — поставщиков материалов, полуфабрикатов и готовых изделий.

7.Наличие каналов двусторонней связи между ЭВМ 2 и устрой­ ствами управления 6 станками с программным управлением,

благодаря чему операторы могут получать непосредственный инструктаж от оператора 3 ЭВМ, осуществляющего программи­

рование обработки.

8.Параллельное прохождение информации от центральной диспетчерской через ЭВМ на отдельные производственные участки.

Вдальнейшем к существующей ЭВМ, управляющей работой станков с программным управлением, могут быть подключены самонастраивающиеся системы управления 4 этими станками.

ЭВМ может также выполнять различные дополнительные работы: осуществлять проверку составленной программистом про­

167

граммы обработки и ее увязку с технологическими возможностями конкретных станков, производя при этом выбор оптимальных режимов резания; контролировать работу цехов, отдельных стан­ ков и агрегатов; по специальному двустороннему каналу связи 7 задавать программу контроля автоматическим измерительным машинам с программным управлением <5; получать и обрабатывать результаты замеров, выполненных этими машинами; управлять работой автоматических чертежных и разметочных маши'н 9; производить обработку вводимых от специального пульта 10

графических материалов.

К станкам с программным управлением могут быть дополни­ тельно подключены резервные приставки 11, используемые в слу­

чае неполадок в данной системе, а также портативные устройства для корректировки программ обработки 12.

За последнее время фирма «Sundstrand» продала различным заводам США большое количество станков с программным управле­ нием, оснащенных системами Omnicontrol.

По данным фирмы, первоначальные затраты на станок с си­ стемой Omnicontrcl, если на заводе-потребителе уже имеется вычислительная машина, являются меньшими, чем затраты на станок с программным управлением, работающий от перфоленты

мным управлением можно модернизировать, оснастив их этой системой.

По данным фирмы «Sundstrand», применение системы Omni­ control позволяет повысить производительность станка в среднем на 30/6.

Ряд самолете- и автомобилестроительных фирм США и Англии успешно применяют системы непосредственного программного управления от ЭВМ: производительность станков при этом повы­ шается в среднем на 21 %. Составление программ производится

с помощью той же ЭВМ, работающей в режиме разделения времени.

20.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СИНТАКСИЧЕСКИ ОРИЕНТИРОВАННОГО

ТРАНСЛЯТОРА В КАЧЕСТВЕ ПОСТПРОЦЕССОРА

Особенностью систем программного управления оборудованием является использование большого разнообразия внешних уст­ ройств, подключаемых к данной вычислительной системе: станков с программным управлением различных типов, графопостроителей, координатографов, роботов-манипуляторов и т. п. Каждое из подключаемых устройств имеет свой входной язык, поэтому при подключении нового устройства или замене одного типа устрой­ ства другим приходится каждый раз заново разрабатывать согла­ сующие программы (постпроцессоры), переводящие информацию,

168

получаемую с процессора, в информацию, представленную на языке подключаемого внешнего устройства.

Поскольку существует много различных типов устройств, предназначенных для решения одной и той же задачи, то для ка­ ждого данного, устройства определенного типа приходится раз­ рабатывать свою согласующую программу, что, естественно, неэффективно.

Очевидно, более целесообразно создать одну программу, спо­ собную переводить один язык в другой. Подобными программами являются синтаксически ориентированные трансляторы.

Понятие о синтаксически ориентированном трансляторе

Транслятор есть программа, воспринимающая входную инфор­ мацию (программу), записанную на одном языке, и переводящая

с одного любого языка на другой, если заданы грамматика вход­ ного языка и зависимость между грамматиками входного и вы­ ходного языков (рис. 98).

Программа на входном языке

Рис. 98. Принцип работы сиитаксически-ориентированного транслятора

Транслятор становится независимым как от входного, так и от выходного языков. Поэтому синтаксически ориентированный транслятор можно использовать в качестве программы-постпро­ цессора и при переходе от одного устройства с программным

169