DE68924835T2 - Numerische steuerung. - Google Patents
Numerische steuerung.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft ein numerisches Steuersystem mit mehreren Kanälen und insbesondere ein numerisches Steuersystem mit verbesserter Steuerung bei Einzelblockbetrieb.
- Zum Stand der Technik ist eine Reihe von numerischen Steuersystemen zu nennen, die mit mehreren Kanälen (funktionelle Anordnungen) eine Reihe von Achsen oder Spindeln steuern. Solche Systeme beinhalten ein numerisches Steuersystem zum Ansteuern einer Vierachsen-Drehbank mit zwei Spindeln und zwei Werkzeugaufnahmen. Von den Spindeln oder den Werkzeugaufnahmen kann ein Werkstück mit hoher Geschwindigkeit bearbeitet werden. Wenn bei dem Mehrkanalsystem der numerischen Steuerung ein einzelnes Blocksignal anliegt, so wird das Bearbeitungsprogramm für einen Kanal nach einem Einzelblock unterbrochen, dessen Ausführung erst beendet wird und das Bearbeitungsprogramm für einen anderen Kanal wird ausgeführt.
- Wird deshalb die Ausführung des Bearbeitungsprogramms für einen Kanal angehalten, so wird die Ausführung des Bearbeitungsprogramms für einen anderen Kanal fortgesetzt. Im Ergebnis sind die Bearbeitungsprogramme für die Kanäle nicht synchronisiert, das Werkstück wird ungleich bearbeitet und Bearbeitungsfehler treten auf.
- Im Hinblick auf diese Schwierigkeiten bekannter numerischer Steuersysteme ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein numerisches Steuersystem mit verbesserter Steuerung für einen Einzelblockbetrieb zu schaffen.
- Die genannte Aufgabe ist für ein numerisches Steuersystem gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
- Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern eines numerischen Steuersystems mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gekennzeichnet.
- Zu dem Zeitpunkt, zu dem das Bearbeitungsprogramm für den ersten Kanal nach einem Einzelblock unterbrochen ist, wird das Zuführen von Befehlen für das Bearbeitungsprogramm der anderen Kanäle angehalten. Die Bearbeitungsprogramme für die Kanäle werden deshalb zueinander synchron gehalten.
- In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen numerischen Steuersystems und
- Fig. 2 eine zeitliche Darstellung der Betriebsweise des numerischen Steuersystems.
- Eine bestmögliche Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.
- Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines numerischen Steuersystems gemäß der Erfindung. Ein Bus 1 besteht aus einem Mehrfachkanal-Masterbus, der mehrere Kanäle miteinander verbindet. Der Bus 1 hat eine Anzahl von Slots 1a, 1b ... 1g, an welche die Kanäle (nachstehend beschrieben) angeschlossen sind.
- Eine CRT/MDI-Einheit 2 kann Daten und graphische Darstellungen für das numerische Steuersystem auf einem Display darstellen und auch Daten von einer Tastatur empfangen. Jedes Achsensteuermodul 3, 4 kann Servomotoren für zwei oder drei Achsen steuern. Eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung 5 erhält und überträgt Eingabe- und Ausgabesignale. Ein Einzelblocksignal SB6 von einem Steuerfeld wird auf die Eingabe/Ausgabe-Schaltung 5 geführt. In Wirklichkeit werden die an die Schaltung 5 geführten Signale zuerst in einem PC (programmierbare Steuerung) verarbeitet, die im numerischen Steuersystem vorgesehen ist und dann auf die Kanäle übertragen. Der PC ist in Fig. 1 nicht dargestellt.
- Jeder Kanal 10, 20, 30 hat eine der Funktion eines bekannten numerischen Steuersystems äquivalente Funktion. So kann ein Kanal lesen, decodieren und numerische Steuerbefehle ausführen. Jeder Kanal kann auch eine Komponente wie die CRT/MDI-Einheit 2 o.ä. steuern. Deshalb kann jeder einzelne Kanal Befehle für eine bestimmte Anzahl von Achsen verarbeiten, die eine konventionelle numerische Steuereinrichtung verarbeitet hat.
- Um beispielsweise eine numerische gesteuerte Drehbank mit zwei Köpfen zu steuern, kann der Kanal I10 eine erste Spindel steuern, eine X1-Achse und eine Z1-Achse, der Kanal II20 kann eine zweite Spindel, eine X2-Achse und Z2-Achse steuern und der Kanal III30 als Masterkanal kann die Steuerung des gesamten Systems, beispielsweise zum Überwachen der anderen Kanäle übernehmen. Der Kanal I10 kann auch die CRT/MDI-Einheit 2 über den Kanal 1 steuern.
- Diese Kanäle 10, 20, 30 sind an den Bus 1 angeschlossen und teilen die Verarbeitungsvorgänge unter sich auf. Reicht die Verarbeitungskapazität eines Kanals nicht aus, so wird ein Teil der Bearbeitungsvorgänge auf einen anderen Kanal übertragen. Führt beispielsweise der Kanal I10 eine Interpolation mit sehr kleinen Intervallen aus und der Kanal II20 eine lineare Interpolation, so kann ein Teil der vom Kanal I10 ausgeführten vorbereitenden Vorgänge für die Interpolation vom Kanal II20 ausgeführt werden. Deshalb können die Verarbeitungskapazitäten der Kanäle so ausgeglichen werden, dar die Verarbeitung nicht aus dem Gleichgewicht gerät.
- Der Kanal III30 als Masterkanal führt die Steuerung des Gesamtsystems aus, wie das Bestimmen der Prioritäten im Hinblick auf die Benutzung des Bus 1 und der Überwachung der anderen Kanäle. Der Kanal III30 kann natürlich auch Spindeln und Achsen steuern. Wird die vom Kanal III30 verarbeitete Anzahl von Aufgaben soweit vergrößert, daß die Gesamtsteuerung nicht mehr durchgeführt werden kann und hat ein anderer Kanal freie Verarbeitungskapazität, dann kann der Kanal III30 seine Masterfunktion auch an diesen anderen Kanal übertragen.
- Fig. 2 zeigt die zeitliche Abfolge des Betriebes des numerischen Steuersystems. Wenn ein Einzelblocksignal zum Zeitpunkt T1 anliegt, während ein Block 2 eines Bearbeitungsprogramms für den Kanal 1 ausgeführt wird, so wird das Bearbeitungsprogramm für den Kanal 1 in einer Einzelblockbetriebsart zum Zeitpunkt T2 nach dem Block 2 unterbrochen.
- Auch wenn ein Block 2 eines Bearbeitungsprogramms für den Kanal 2 ausgeführt wird, wird das Zuführen von Befehlen für das Bearbeitungsprogramm zum Zeitpunkt T2 angehalten. Das Zuführen von Befehlen für Bearbeitungsprogramme der anderen Kanäle wird ebenfalls angehalten. Deshalb wird die Befehlszuführung der Bearbeitungsprogramme für alle Kanäle zum Zeitpunkt T2 angehalten.
- Wird eine Zyklus-Starttaste gedrückt, so wird die Ausführung der Bearbeitungsprogramme für die Kanäle wieder aufgenommen. Somit werden die Bearbeitungsprogramme für alle Kanäle unterbrochen und synchron in der Einzelblock-Betriebsart wieder aufgenommen. Deshalb erhält man den Bearbeitungsausgleich und Bearbeitungsfehler werden vermieden.
- In der vorstehenden Beschreibung wird das Einzelblocksignal für alle Kanäle gemeinsam benutzt. Die gleiche Steuerung kann aber auch durch Einspeisen von Einzelblocksignalen zu den jeweiligen Kanälen erfolgen. Das heißt, wird das Bearbeitungsprogramm für einen der Kanäle zuerst nach einem Einzelblock unterbrochen, so wird das Zuführen von Befehlen der Bearbeitungsprogramme für die anderen Kanäle angehalten.
- Wie vorbeschrieben, wird erfindungsgemäß das Zuführen von Befehlen für die Bearbeitungsprogramme der anderen Kanäle angehalten, sobald nach einem Einzelblock das Bearbeitungsprogramm für einen Kanal unterbrochen wird. Somit können die Bearbeitungsprogramme für das numerisch gesteuerte System mit mehreren Kanälen synchron ausgeführt werden, so dar der Bearbeitungsprozeß nicht außer Tritt gerät und Bearbeitungsstörungen auftreten.
Claims (4)
1. Numerisches Steuersystem zum Steuern mehrerer
Achsen mit mehreren Kanälen, die jeweils die Funktion einer
numerischen Steuereinrichtung besitzen, wobei das System
aufweist: Mittel (5) zum Empfangen eines Einzelblocksignals
(SB) und Mittel zum Unterbrechen eines
Bearbeitungsprogramms eines ersten Kanals (10) abhängig von dem
empfangenen Einzelblocksignal, gekennzeichnet durch Einzelblock-
Steuermittel (30) zum Steuern der Kanäle derart, daß bei
Unterbrechung des Bearbeitungsprogramms für den ersten
Kanal die Bearbeitungsprogramme der anderen Kanäle ausgesetzt
werden.
2. System nach Anspruch 1 mit Mitteln zum Liefern des
Einzelblocksignals gemeinsam an alle Kanäle.
3. System nach Anspruch 1 mit Mitteln zum Liefern
jeweiliger Einzelblocksignale zu jeweiligen Kanälen.
4. Verfahren zum Steuern eines numerischen
Steuersystems mit mehreren Achsen mit mehreren Kanälen, von denen
jeder die Funktion einer numerischen Steuereinrichtung hat,
mit folgenden Schritten: Empfangen eines Einzelblocksignals
(SB) und Unterbrechen eines Bearbeitungsprogramms eines
ersten Kanals (10) abhängig von dem empfangenen
Einzelblocksignal, gekennzeichnet durch Steuern der Kanäle
derart, daß bei Unterbrechung des Bearbeitungsprogramms für
den ersten Kanal die Bearbeitungsprogramme für die anderen
Kanäle ausgesetzt werden.
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