Многоканальная система программного управления станками Советский патент 1980 года по МПК G05B19/418 

- Изобретение относится к области вычислительной техники, предназначено для использования в качестве системы программного упр.авления группой намоточных или металлорежугцих станков. Известна система программного управления группой станков, содержа щая вычислительную машину (ВМ),связанную с устройствами станочного .управления, каждый из которых выпол нен в виде интерполятора, пульта . оператора, узла связи и содержит блок формирования динамического при оритета 1 .. Недостатком известных систем является большая нагрузка на каналы связи с ВМ, вследствие чего систем обладает низким быстродействием. Известна также многоканальная система програм.1ногр упрйвления ст ками, содержащая вычислительную ма шину и по числу управляемых станко последовательно соединенные интерполяторы, входы которых подключены к вычислительной машине, устройств станочного у гравления и по числу управляемых станков, устройства задержки прерываний,входы-которых подключены к входам и выходам интерполяторов, опрашивающие выходы которых соединены с вычислительной мгиииной, подключенной к выходам устройств задержки прерываний 2. Наличие устройства задержки прерываний приводит к сокращению количества прерываний и некоторому снижению потерь машинного времени ВМ, вызванных обработкой прерываний.Однако данная система обладает недостаточным быстродействием, следствием чего является низкая надежность функционирования и малая сеть обслуживаегфлх станков. Целью изобретения является повышение надежности функционирования системы и, следовательно, происходит снижение загрузки ВМ на организацию обслуживания и расширение сети обслуживаемых станков, связанное с увеличением быстродействия систекы. .Поставленная цель достигается тем, что в многоканальную систему программного управления станками,содержащую вычислительную машину и в каждом канале управления интерполят гор/ соединенный с устройством станочного управления, введены в каждый канал регистр памяти и Ълок формирования кода приоритета, выходы которого соединены с соответствующими входами вычислительной машины, а входы - с выходом интерполятора данного канала и выходом вычислительной машины, присоединенным к.первому входу регистра памяти каждого канала, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу и Входу интерполятора данного канала, а блок формирования кода-приори;тета содержит генёратор импульсов, ;элемент и, вычитающий счетчик и триггер, единичный выход которого соединен с первым входом элемента И и является выходом блока, второй вход элемента И соединен с генератором импульсов, а выход - со счетным входом вычитающего счетчика, статические и счетный выходы которого являются другими выходами блока, установочные входы вычитающего счетчика соединены с нулевым входом триггера и являю1ся одним входом блока, другим входом которого является единичный вход триггера.

На чертеже изображена функциональная блок-схема систе и.

Многоканальная система программного управления станками содержит ВМ1, состоящую из процессора 2, оперативного запоминающего устройства (ЗУ) 3 и устройства ввода - вывода 4, блоки 5 формирования кода приоритета, состоящие из. триггера 6, генератора 7,элемент а И 8 и вычитающего счетчика 9,интерполяторы 10,

регистры 11 памяти и устройства 12 станочного управления.

Интерполятор 10 соединен с регистром 11 дамяти, вход которого связан с выходом процессора 2, установочными входами счетчика 9 и первым входом триггера б, а выход интерполятора - со. вторым входом триггера 6, выход последнего связан с первым входом процессора 2, второй и третий входы которого соединены соответственно со статическими и . счетными выходами вычитающего счетчика 9.

Система работает следующим образом; , ..

Программы намотки или обработки изделий вводятся с помощью устройства 4 в ЗУ 3 ВМ1. Из ЗУ 3 процессор 2 выдаёт в интерполяторы 10 отдельные кадры программ. Интерполяторы

осуществляют декодирование управляющей информации, содержащейся в нЙправляют сигнШты унитарного кода в устройства 12. Связь интерполятора 10 с ВМосуществляется через регистр 11. Таким образом, ийтерполятор 10 имеет буферную память,

йбтейненную в виде 11 для .хранения одного кадра программа.

Поэтому интерполятор без задержки может работать с двумя кадрами программы - текущим и очередным. Первоначальный пуск станка осуществляется оператором . Запрос на очередной кадр программа фopIvшpyeт интерполятор 10 при отсутствии или обработке текущего кадра программы и при перезаписи содержимого регистра 11 в регистр интерполятора, в регистре 11 хранится очередной кадр программы с момента перезаписи этот кадр становится текущим. Запрос запоминается триггером б блока 5 и с его выхода сигнал посылается на первый вход процессора 2. Допустимое время ожидания блоком 12 реакции ВМ на запрос равно времени отработки, кадра программы, который хранился в регистре 11, причем информация о врмени отработки кадра заложена в самом кадре в виде частоты отработки и множителя К.

Это дает возможность организоват дин амическое распределениеприоритетов при обслуживании станков. Для этого та часть кадра,, в которой заложена информация о времени его отработки и которая используется в интерполяторе как коэффициент деления частоты тактирующего генератора поступа.ет на установочные входы и записывается в прямом коде в счетчик 9 во время передачи очередного кадра программы в регистр 11. Отработка текущего кадра переводит триггер 6 в единичное состояние, которы через элемент И 8 подключает вычитающий счетчик 9 к генератору 7, а в процессор 2 посылается сигнал запроса на обслуживание, который не прерывает работу процессора 2. В мо- менты освобождения ,ВМ процессор 2 по BTOpot выходу переписывает содержимое счетчиков 9 (статические выходы счетчика) всех тех станков, триггер б которых находится в состоянии запроса, и анализирует с помощью- соответствующих программ с целью выброса того станка, счетчик 9 которого имеет минимальное содержимое, что соответствует интерполятору 10 с минимальным оставшимся временем отработки текущего кадра. В процессе обслуживания выбранного станка обновляется содержимое соответствующего счетчика 9 и сбрасывается триггер б. В блоках 5, пославших требование на обслуживание, но не принятых к обслуживанию, происходит уменьшение содержимого счетчиков 9, а следовательно, повышение соответствующего кода приоритета с помощью генератора 7, имеющих частоту следования, сигналов, соответствующую темпу реального процесса управления на данном станке. Процесс повышения приоритета будет продолжаться до тех пор, пока не будет

получена информация из ВМ, в против-, ном случае произойдет переход счетчика 9 через нуль и с его счетного выхода сформируется сигнал, поступающий на третий (.прерывающий) вход процессора 2 Это приведет к немедленному удовлетворению запроса от станка, счетчик 9 которого находится в запрещенном : состоянии (код 11...1).

Этот режим является аварийным и используется только для предотвращения сбоев в работе системы. Нор альный режим системы управления характеризуется отсутствием прерываний работы процессора по третьему входу.

Предлагаемая многоканальная система программного управления станками создает существенный технико-экономический эффект - повысится надежность функционирования системы и:-.-снизится загрузка ВМ на организацию обслуживания, что позволит увеличить сеть обслуживаемых станков.

Формула изобретения

1. Многоканальная система программного управления станками, содержащая вычислительную машину и в каждом канале управления интерполятор, соединенный с устройством станочного управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы, в.каждый канал управлерния введены регистр памяти и бЛок формирования кода приоритета, выходы которого соединены с соответствующими входами вычислительной машины, а входы - с выходом интерполятора данного канала и с выходом вычислительной машины, подключенным к первому входу регистра памяти каждого канала, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу и входу интерполятора дан0ного канала.

2. Система по п. 1, о т л и ч 9-1 ю щ а я с я тем, что блоки форкировамня код а приоритет а с1:шёЕ)жат ген ёратор импульсов, элемент И, вычитаю5ций счетчик и триггер, единичный выход которого соединен с первым входом элемента И и является выходом блока, второй вход элемента И соединен с генератором импульсов,а

0 выход - со счетным входом вычитающего счетчика, статические и счётный выходы которого являются други- . ми выходами блока, установочные :Входы вычитающего счетчика соедине-

5 ны с нулевым выходом триггера и являются одним входом блока, другим входом которого является /единичный вход триггера..

Источники информации,

0 принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 433450, кл. О 05 В 19/18, 1972.

2.Авторское свидетельство CCCIP по заявке № 2065080/18-24,

5

,кл. G 05 Б19/18, 1974 (прототип).