Терминальная задача ЧПУ

Устройство ЧПУ первоначально было создано как проблемно-ориентированная вычислительная машина реального времени. По мере возрастания роли оператора в управлении все более увеличивается удельный вес интерактивных (диалоговых) процедур и связанных с ним процессов машинного масштаба времени. Постепенно был сформули­рован автономный круг задач, решение которых не требовало специа­лизированной аппаратуры ЧПУ, а могло быть выполнено универсаль­ными вычислительными средствами на основе взаимодействия опера­тора с терминалом. Таким образом, оформилась терминальная задача ЧПУ (ТрЗ ЧПУ).

К ТрЗ ЧПУ относятся все проявления взаимодействия устройства ЧПУ с окружающей средой, то есть диалог с оператором и диалог с другими системами управления. Техническими средствами поддержа­ния диалога являются пассивный терминал (панель оператора) или ак­тивный терминал (персональный компьютер), а также интерфейс с управляющими устройствами внешней среды.

Инструментом общения оператора с панелью оператора являются дисплей и клавиатура. Клавиатура предназначена для выбора режима работы: ввод алфавитно-цифровых данных; управление курсором с це­лью редактирования вводимой информации; смена страниц информа­ции, выводимой на дисплей; изменения системы отчета выбора дис­кретное™ перемещений; ввод исполнительных команд типа «вклю­чить», «выключить», «стоп», «пуск»; задание элементов геометрии; за­дание укрупненных команд типа технологических циклов и других.

Экран дисплея представляет следующую информацию: состояние системы управления (указание режима и подрежимных ветвлений так называемых "мод", сообщения об ошибках и сбоях); состояние объекта управления (станка) (положения рабочих органов в различных системах координат, подача, частота вращения шпинделя, имена выполняемых циклов автоматики: сведения о выполняемой управляющей программе, текст выполняемого фрагмента управляющей программы); описание всех прошлых действий оператора; описание стандартных циклов обра­ботки, включая их графическую интерпретацию; представление статико-графической модели управляющей программы (наложенные эскизы заготовки и изделия с указанием всех рабочих и вспомогательных про­ходов); представление динамико-графической модели процесса обра­ботки (изображение текущего состояния и его развития в реальном времени).

Информация, появляющаяся на экране дисплея, отражает ту часть решения ТрЗ ЧПУ, которая в данный момент интересует оператора. Еcли панель оператора является компонентой пассивного терминала, (консоли оператора), то само решение ТрЗ ЧПУ осуществляется в уст­ройстве ЧПУ. Если же панель оператора придана активному терминалу (персональному компьютеру), то решение ТрЗ ЧПУ выполняется в са­мом терминале. Объем представляемой оператору информации, т.е. объем дисплейных функций, во многом определяет функциональные возможности устройства ЧПУ.

Оптимальным режимом работы оператора с системой управления является диалог. Диалог имеет следующую структуру: выдача (систе­мой управления) очередного сообщения оператору через экран дис­плея (сообщение - это та часть системной реакции, которая появляется на экране дисплея и приглашает оператора к дальнейшей работе); ожи­дание системой управления ввода директивы оператором, где ди­ректива - минимальная совокупность действий оператора через кла­виатуру панели, которая вызывает смену сообщения; ввод оператором директивы через клавиатуру панели; вызов системой управления соот­ветствующей подпрограммы обработки директивы оператора; переход к началу.

Диалог вовлекает оператора в сложный иерархический процесс принятия решений. При этом система управления поддерживает функ­цию выбора решения с привлечением техники меню. Меню предлагает варианты развития диалога, варианты ответов на вопрос, перечень вир­туальных клавиш. Виртуальными клавишами называются такие, имена которых переменны, а их текущие значения динамически изображаются на экране дисплея.

На практике существуют четыре варианта диалога оператора с устройством ЧПУ: управление процессом и объектом; системная рабо­та; автоматизированное проектирование управляющей программы; ре­дактирование управляющей программы.

Диалог управления процессом и объектом протекает непосредст­венно в ходе обработки детали (ручной или автоматической). Речь идет о приглашениях со стороны системы управления выбрать режим или выбрать команду на перемещение в ручном режиме. Под диалоговой системной работой понимают: манипулирование различными наборами констант, параметров настройки, корректоров; архивную работу с внешними носителями; вход в информационный обмен с ЭВМ верхнего уровня. При диалоге автоматизированного проектирования управляю­щей программой используется процедура ввода данных, необходимых для построения управляющей программы, которая базируется на одном из двух вариантов САПР: цикловой системе; инструментальной систе­ме.

При цикловой САПР управляющая программа обработки состав­ляется из стандартных технологических решений (циклов), которые за­ранее разработаны в параметрической форме и нуждаются лишь в том, чтобы параметрам придали конкретные числовые значения. Из стан­дартных системных циклов оператор выделяет тот, который первым необходимо применить для обработки. Затем оператор задает все необ­ходимые геометрические и технологические данные, относящиеся к этому циклу. Если для обработки детали недостаточно одного цикла, то описанный процесс повторяется для очередного стандартного цикла, привлекаемого в управляющую программу.

Для инструментальной САПР управляющих программ характерна следующая схема действий оператора: определение вида материала и параметра шероховатости обработки; определение геометрии детали и заготовки; определение вылета и геометрии каждого используемого ин­струмента и его положения в координатной системе детали; определе­ние всех необходимых проходов; формирование ISO текста управляю­щей программы.

Диалоговое проектирование управляющей программы охватывает собственно редактирование и ручной ввод текста управляющей про­граммы.