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

осуществляет традиционные функции распределения данных, интерполяции и автоматического управления, но также выпол­ няет и некоторые дополнительные операции.

Основная управляющая система создается для замкнутого контура управления и использует фотоэлектронный шифратор

вкачестве стандартного элемента обратной связи. Обратные связи по всем элементам замыкаются в ЭВМ. Текущее рассогласование

вконтуре управления преобразуется в аналоговый сигнал преоб­ разователем цифра—аналог. Исполнительный контроллер — это программа, управляющая работой всей системы п связывающая вместе различные подпрограммы математического обеспечения. Программы вызываются из памяти согласно их приоритету. Когда программа распределения данных определяет, что необ­ ходимо ввести данные в буферную память, программа-исполни­ тель управляет загрузкой данных с перфоленты.

ЭВМ может хранить в памяти до восьми блоков информации,

аустройство чтения с перфоленты может читать по четыре блока за один прием. Формат блока задается программно и может быть

модифицирован без каких-либо аппаратных изменений. Вычи­ сление скорости подачи и интерполяция также выполняются подпрограммами. При этом возможны только линейная и круго­ вая интерполяция.

При изготовлении простых деталей возможно использование ручного ввода. Интерполяция, непосредственно совместимая с программными средствами, замыкает контур управления в ЭВМ. Команды обратной связи от станков и интерполяторов сумми­ руются алгебраически и модифицируются перед передачей их

впреобразователь цифра—аналог. Параметры резцов могут хра­ ниться в памяти ЭВМ и при необходимости вызываться программой.

Система Omnicontrol (США). В этой системе все логические функции традиционных систем числового управления переданы ЭВМ (рис. 125). Интерфейс между ЭВМ и станком выполняется

ввиде блока управления станком, находящимся в цехе. Один управляющий блок состоит из секции А и присоединенных к ней секций. В секцию А входят блок управления 15 станками и три интерполяционных буфера. Подсоединив к секции А секцию В, можно управлять дополнительным количеством станков. Каждая секция В состоит из четырех интерполяционных буферов и может управлять четырьмя станками. К одной секции А можно подсо­ единить до трех секций В.

Двоичные сигналы передаются из ЭВМ к интерполяционному буферу со скоростью приблизительно 150 000 байт/с. В буфере запоминаются адрес станка, разнообразные функции и пара­ метры движения. Скорости по всем координатам передаются также

из этого буфера. Все данные, полученные в буфере, передаются

вблок управления станком со скоростью 20 000 байт/с. Секция С (на рисунке не показана) выполняет роль оконечного

устройства в мультиплексном канале ЭВМ IBM-360/50. Секция

228

обеспечивает связь между каждым терминалом, имеющим бу­ ферное устройство — дисплей, и ЭВМ. Для связи секции С с тер­ миналами требуется 14 кабелей передачи. Одна секция может обслуживать до 42 терминалов.

Рис. 125. Структура системы Omnicontrol

ЭВМ с оперативной памятью 64К может управлять 15 станками. ЭВМ с большей памятью нужно использовать в случаях, когда необходимо управлять большим количеством станков. Каждому станку необходим буфер емкостью 1К. Первые 128 байтов являются областью, где записаны справочные данные, и используются для хранения специальной информации о станке. Эта информация состоит из указателя размещения файла данных для станка на

229

диске, адреса следующего блока данных, который должен быть передан к станку из оперативной памяти, данных о текущем со­ стоянии станка, адресе станка и т. п.

Блок данных для станка состоит из 20 или 24 байтов (в зави­ симости от геометрии станка). Таким образом, каждая 444-бай- товая область памяти может хранить около 22 блоков. Каждый раз, когда станок запрашивает информацию, один блок пересы­ лается из буферной памяти. Когда одна буферная область осво­ бождается, блоки данных начинают передаваться из другой обла­ сти. Тем временем пустая область заполняется информацией из

Исходные данные

Управляющая информация

Рис. 126. Структура системы Tridea

дисковой памяти. Этот цикл продолжается до тех пор, пока не закончится обработка детали.

Система Tridea. Основная схема использует большую ЭВМ с мощной арифметикой в качестве генератора программ обработки деталей, среднюю ЭВМ в качестве супервизора — машины, упра­ вляющей несколькими станочными центрами, и мини-ЭВМ, по­ добную контроллеру у станка (рис. 126).

Другим интересным моментом в конфигурации этой системы является применение «кванта данных» для оптимизации исполь­ зования ЭВМ и системы передачи данных между станками. Термин «квант данных» означает передачу дискретных параллельных порций информации о движении к контроллеру станка, а не по­ стоянных импульсов на каждую координату станка. Кванты ин­ формации в дальнейшем разбиваются и преобразуются в каманды для обработки координат при помощи мини-ЭВМ. Следящая си­ стема получает блок данных для каждого кванта'времени (10 мкс) и преобразует параллельную информацию в поток последователь­ ных импульсов в течение этого кванта времени. Параллельная

230

информация представляет собой некоторое количество прираще­ ний для обработки координат в течение этого времени. Такой способ передачи предварительно интерполированных данных уменьшает объем аппаратуры, минимизирует требования к опе­ ративной памяти и упрощает задачу передачи данных.

Следует отметить, что все обратные связи осуществляются аппаратурным путем с максимальной частотой передачи-1,4 кГц. Это дает возможность мини-ЭВМ находиться на большом расстоя­ нии от ЭВМ-супервизора.

ЭВМ-супервизор состоит из процессора IBM-1800 и оператив­ ной памяти с максимальным объемом 32К и временем обращения 2 мкс. Возможно также использование, процессора General Auto­ mation-1830. С этим процессором связаны стандартные перифе­ рийные устройства, позволяющие вводить, компилировать и пе­ чатать программы и данные.

Дисковая память хранит библиотеку программ обработки деталей во внутреннем языке рассматриваемой системы, в который переводятся программы, написанные на языке APT.

Адаптер ввода-вывода, состоящий из дуплексного канала передачи управляющей информации к каждому станку и одно­ направленного канала передачи данных движения, является устройством сопряжения для цепей передачи к станку.

Таким образом, информация для движения извлекается прямо из памяти ЭВМ под влиянием сигналов, приходящих прямо от станка. Процесс получения информации осуществляется без программного управления на основе цикла считывания из памяти. Эти данные передаются к станку, где они принимаются контрол­ лером.

Контроллер — это мини-ЭВМ SPC-12 с объемом памяти 4096 восьмиразрядных слов и временем обращения 2 мкс. Контроллер осуществляет следующие функции: принимает данные; управляет сервомоторами; вспомогательными устройствами; сбором и пере­ дачей данных; осуществляет связь с терминалом оператора и дисплеем; обнаруживает ошибки.

Типичная операция для системы группового числового упра­ вления делится на три стадии: программирование, отладка и выполнение. Программы, используемые рассматриваемой си­ стемой, способны управлять максимум 10 станками с точностью до 0,0025 см. Все программы, за исключением мультипроцессор­ ного исполнителя, всегда находящегося в оперативной памяти, вызываются с диска.

Диски также содержат программы обработки деталей. Для хра­ нения 1000 таких программ требуется объем памяти в 2,5 млн. слов.

Операционная система включает в себя следующие главные программы.

Мультипроцессорная исполнительная программа (ПК слов) — это операционная система, входящая в математическое обеспече­ ние IBM-1800.

231