DE4008559C2 - Numerical machine tool control - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine numerische Werkzeugma­ schinensteuerung mit einem numerischen Steuerteil und einer speicherprogrammierbaren Anpaßsteuerung, wobei der numerische Steuerteil über Standardfunktionen verfügt, die von der spei­ cherprogrammierbaren Anpaßsteuerung bearbeitet werden und wo­ bei als Bearbeitungsergebnis von der speicherprogrammierbaren Anpaßsteuerung binäre Ein- und Ausgänge schaltbar sind.The invention relates to a numerical tool measure machine control with a numerical control part and programmable adjustment control, the numerical Control unit has standard functions that are of the spei programmable adjustment control can be edited and where at as the machining result of the programmable Adaptation control binary inputs and outputs are switchable.

Für die Fertigung eines bestimmten Werkstücks weist der nume­ rische Steuerteil von numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen ein Teileprogramm auf. Dieses Teileprogramm wird entweder über einen Datenträger, wie z. B. über Lochstreifen oder Magnetband in die Steuerung eingelesen oder von Hand über die Tastatur der Bedientafel in die Steuerung eingegeben. Über die Bedientafel können auch alle sonstigen Informationen, wie Werkzeugdaten, Korrekturwerte und Maschineneinrichtedaten eingegeben werden. Schließlich ist es auch noch möglich, die Programmdaten direkt aus dem Speicher eines Fertigungs-Leitrechners in die numerische Steuerung zu übermitteln.For the production of a specific workpiece, the nume Control part of numerically controlled machine tools a parts program. This part program is either about a disk, such as B. via paper tape or magnetic tape in read the control or manually using the keyboard of the Control panel entered in the control. Via the control panel all other information such as tool data, Correction values and machine setup data can be entered. Finally, it is also possible to directly access the program data from the memory of a production control computer into the numerical one Control to transmit.

Im numerischen Steuerteil werden mit Hilfe der System-Software die Programmdaten aufbereitet, insbesondere werden die Posi­ tionssollwerte für die einzelnen Achsen der Werkzeugmaschine mit einer von der programmierten Verfahrgeschwindigkeit abhängi­ gen Rechenfrequenz erzeugt und an die Regelung der Vorschub­ achsen gegeben.In the numerical control section using the system software the program data are prepared, in particular the posi setpoint values for the individual axes of the machine tool with a dependent on the programmed travel speed generated computing frequency and to control the feed given axes.

Das Teileprogramm enthält auch Informationen, die sich direkt auf die Maschine beziehen. Beispiele dafür sind der Befehl zum Einschalten der Kühlschmiermittelpumpe, Drehzahlbefehle für die Hauptspindel und Befehle für den Werkzeugwechsel. Die Steuerungslogik gibt diese Befehle über eine in die numeri­ sche Steuerung integrierte Anpaßsteuerung an die Stellglieder der Maschine (Ventile, Relais, Schaltschütze) weiter. Um­ gekehrt erhält die Anpaßsteuerung von Endschaltern, Druck­ wächtern und anderen an der Maschine installierten Signalge­ bern Rückmeldungen, die diese in Freigabe und Bereitschafts­ meldungen umsetzt und an die numerische Steuerung weitermel­ det.The parts program also contains information that is direct refer to the machine. Examples are the command to switch on the cooling lubricant pump, speed commands for the main spindle and commands for the tool change. The  Control logic gives these commands via a in the numeri integrated control to the actuators the machine (valves, relays, contactors). Um reversed receives the adjustment control of limit switches, pressure monitors and other signaling devices installed on the machine bern feedback that this in release and standby messages implemented and passed on to the numerical control det.

Eine Werkzeugmaschinensteuerung der eingangs genannten Art ist aus der EP-0 328 649 A1 bekannt. Dabei ist jedoch kein direkter Zugriff vom Teileprogramm zu den Ein-Ausgabe-Ein­ heiten des Systems möglich.A machine tool control of the type mentioned is known from EP-0 328 649 A1. However, there is no direct access from the part program to the input-output inputs system.

Eine weitere Werkzeugmaschinensteuerung ist aus Rudolf Sautter, "Numerische Steuerungen für Werkzeugmaschinen", Würzburg: Vogel, 1987, Seiten 17-21 bekannt. Die Anpaßsteue­ rung kann dabei wie eine speicherprogrammierbare Steuerung aufgebaut sein, die über eine binäre Ein-Ausgabe-Einheit die Stellglieder der Maschine bedient. Wenn bei einer solchen bekannten Werkzeugmaschinensteuerung das Teileprogramm einen programmschritt dekodiert, der von der speicherprogrammier­ baren Anpaßsteuerung bearbeitet werden muß, dann wird die Programmlaufzeit des numerischen Steuerteils nachteilig durch die vorzunehmende Übergabeprozedur, die Programmlaufzeit der speicherprogrammierbaren Anpaßsteuerung und durch eventuell notwendige Rückmeldungen an den numerischen Steuerteil beein­ flußt. Dies ist insbesondere bei Werkzeugmaschinensteuerungen der Fall, bei denen der numerische Steuerteil und die Anpaß­ steuerung von nur einem Prozessor bearbeitet werden.Another machine tool control is from Rudolf Sautter, "Numerical controls for machine tools", Würzburg: Vogel, 1987, pages 17-21 known. The adjustment tax tion can be like a programmable logic controller be built up via a binary input / output unit Actuators of the machine operated. If at one known machine tool control the parts program program step decoded by the memory programmer editable control must be edited, then the Program runtime of the numerical control part disadvantageously by the handover procedure to be carried out, the program duration of the programmable adjustment control and possibly necessary feedback to the numerical control part affect flows. This is particularly the case with machine tool controls the case where the numerical control part and the adaptation control can be processed by only one processor.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Werkzeugmaschinensteuerung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Pro­ grammlaufzeiten des numerischen Steuerteils der Werkzeugma­ schinensteuerung verkürzt werden. The object of the invention is a machine tool control of the type mentioned so that the Pro Gram run times of the numerical control part of the tool measure machine control can be shortened.  

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der numerische Steuer­ teil Anweisungen enthält, die einen direkten Zugriff auf die binären Ein- und Ausgänge ermöglichen.This problem is solved in that the numerical tax contains instructions that provide direct access to the enable binary inputs and outputs.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand einer Zeichnung näher beschrieben. An embodiment of the invention will follow hand described in more detail a drawing.  

Die Figur zeigt das Bedienfeld einer numerischen Werkzeug­ maschinensteuerung CNC sowie in schematischer Darstellung de­ ren wesentliche Elemente. Die wesentlichen Elemente der Werk­ zeugmaschinensteuerung CNC sind der numerische Steuerteil NC, sowie die speicherprogrammierbare Anpaßsteuerung APS, die aus einer programmierbaren Logik-Kontroll-Einheit PLC mit dem An­ paßsteuerungsprogramm und aus einer Schnittstelle S zum nume­ rischen Steuerteil NC besteht. Die Ein-Ausgabeeinheit EA der numerischen Werkzeugmaschinensteuerung CNC wird gewöhnlich über die programmierbare Logik-Kontroll-Einheit PLC angesprochen. Über diese binäre Ein-Ausgabe-Einheit EA werden die Stellglie­ der der Maschinen, wie z. B. Ventile, Relais und Schaltschütze geschaltet, oder die Schaltstellungen dieser Einrichtungen eingelesen und über die Anpaßsteuerung APS an den numerischen Steuerteil NC weitergemeldet.The figure shows the control panel of a numerical tool machine control CNC and in a schematic representation de essential elements. The main elements of the work CNC machine tools are the numerical control part NC, as well as the programmable adaptation control APS, which consists of a programmable logic control unit PLC with the An pass control program and from an interface S to nume nical control part NC. The input / output unit EA CNC numerical machine tool control is usually about the programmable logic control unit PLC addressed. The actuators are via this binary input / output unit EA that of the machines, such as B. valves, relays and contactors switched, or the switching positions of these devices read in and via the adapter control APS on the numerical Control section NC reported.

Die Schnittstelle S verfügt über eine Reihe von Schnittstellen­ modulen zur Kommunikation zwischen der Logik-Kontroll-Einheit PLC und dem numerischen Steuerteil NC. Diese Schnittstellenmo­ dule gehören zum Stand der Technik und werden hier im einzel­ nen nicht näher behandelt.The interface S has a number of interfaces modules for communication between the logic control unit PLC and the numerical control part NC. This interface mo modules are part of the state of the art and are described here in detail not dealt with in more detail.

Der numerische Steuerteil NC besteht im wesentlichen aus einer Bedien- und Beobachtungsebene einem Teileprogramm TP sowie ei­ ner Antriebssteuerung AS. Das Teileprogramm TP stellt die Infor­ mationen für die Antriebssteuerung AS zur Verfügung, die dann die Servoantriebe der Werkzeugmaschinenachsen steuert.The numerical control part NC essentially consists of a Operating and monitoring level of a part program TP and egg ner drive control AS. The TP part program provides the information mations for the drive control AS available, which then controls the servo drives of the machine tool axes.

Im Teileprogramm können Zusatzfunktionen, sogenannte M-Funk­ tionen programmiert sein, die in herkömmlicher Weise von der Anpaßsteuerung APS bearbeitet werden. Dazu verfügt die Schnitt­ stelle S der Anpaßsteuerung APS über ein Schnittstellenmodul für die Hilfsfunktionen und einen M-Funktions-Dekoder, sowie ein Modul für statische und dynamische M-Funktions-Signale. Über diese Schnittstellenmodule wird die Hilfsfunktion dem Anpaßsteuerungsprogramm der programmierbaren Logik-Kontroll- Einheit PLC zugeleitet, über die dann die binären Ein-Ausgänge der binären Ein-Ausgabe-Einheit EA geschaltet werden.Additional functions, so-called M-Funk, can be used in the parts program be programmed in a conventional manner by the Adaptation control APS can be edited. The cut has this position S of the APS adapter control via an interface module for the auxiliary functions and an M-function decoder, as well a module for static and dynamic M-function signals. The auxiliary function is implemented via these interface modules Programmable Logic Control Adaptation Control Program  Unit PLC supplied via which the binary inputs and outputs the binary input / output unit EA can be switched.

Diese zeitaufwendige Prozedur wirkt sich bei einigen Zusatz­ funktionen negativ auf die Programmlaufzeit der Werkzeugma­ schinensteuerung CNC aus und damit auch auf die Bearbeitungs­ geschwindigkeit einer Werkzeugmaschine.This time consuming procedure affects some additions functions negatively on the program runtime of the tool machine control CNC and thus also on the machining speed of a machine tool.

Um die Programmlaufzeit, die durch das Bearbeiten der Zusatz­ funktionen über die Anpaßsteuerung APS entsteht, zu umgehen, wer­ den im Teileprogramm TP Anweisungen B bereitgestellt, die - wie durch den gestrichelt gezeichneten Pfeil angedeutet - einen direkten Zugriff auf die binäre Ein-Ausgabe-Einheit EA erlauben. Dieser Zugriff kann bei den meisten Werkzeugmaschinensteuerung gen CNC über den gemeinsamen Daten- und Adreßbus erfolgen. Durch die Anweisungen B kann das Teileprogramm TP direkt den Zustand eines beliebigen Ein-Ausgangs-Bits bzw. eines beliebi­ gen Ein-Ausgangs-Bytes der Ein-Ausgabe-Einheit EA lesen und ein beliebiges Ausgangs-Bit/Byte setzen oder löschen.To the program runtime by editing the addition functions via the APS adaptation control arises to bypass who the instructions B provided in the parts program TP, which - how indicated by the dashed arrow - one Allow direct access to the binary input / output unit EA. This access can be used with most machine tool controls CNC via the common data and address bus. Through the instructions B, the parts program TP can directly State of any input / output bit or any Read and input the input / output bytes of the input / output unit EA Set or delete any output bit / byte.

Insgesamt ergibt sich durch diese Maßnahme, daß die für eine hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit wichtigen binären Ein-Aus­ gangsinformationen ohne Zeitverlust vom Teileprogramm direkt bearbeitet werden können und andererseits die speicherprogram­ mierbare Anpaßsteuerung APS teilweise von ihren Aufgaben ent­ lastet wird. Damit werden gleichzeitig auch für die speicher­ programmierbare Anpaßsteuerung APS die Laufzeiten verkürzt.Overall, this measure results in that for a high processing speed important binary on-off gear information directly from the part program without wasting time can be edited and on the other hand the memory program The adaptable control system APS is partly dependent on its tasks is burdened. This will also be used for the memory programmable adaptation control APS shortens the running times.

Claims (1)

Numerische Werkzeugmaschinensteuerung (CNC) mit einem nume­ rischen Steuerteil (NC) und einer speicherprogrammierbaren Anpaßsteuerung (PLC), wobei der numerische Steuerteil (NC) über Standardfunktionen (M) verfügt, die von der speicherpro­ grammierbaren Anpaßsteuerung (PLC) bearbeitet werden und wo­ bei als Bearbeitungsergebnis von der speicherprogrammierbaren Anpaßsteuerung (PLC) binäre Ein- und Ausgänge (EA) schaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der numerische Steuerteil (NC) Anweisungen (B) enthält, die einen direkten Zugriff auf die binären Ein- und Ausgänge (EA) ermöglichen.Numerical machine tool control (CNC) with a numerical control part (NC) and a programmable adaptation control (PLC), whereby the numerical control part (NC) has standard functions (M) that are processed by the programmable adaptation control (PLC) and where at as Processing results can be switched by the programmable logic controller (PLC) binary inputs and outputs (EA), characterized in that the numerical control part (NC) contains instructions (B) which enable direct access to the binary inputs and outputs (EA) .