CS224847B1 - Zapojení korekční jednotky pro výpočet parametrů programované dráhy - Google Patents

Description

Vynález se týká zapojení korekční Jednotky pro výpočet parametrů programované dráhy poloměrových a délkových' korekcí řízených souřadnic obráběcího stroje při číslicovém řízení.

Jednou ze základních funkcí pří číslicovém řízení obráběcích strojů Je přepočet zadané dráhy s ohledem na zadané korekce a řízení Jednotlivých posuvových souřadnic při této korigované dráze.

Qosud známé způsoby řeší tento problém buď. speciálními přístrojovými pevně zapojenými bloky,, nebo pomocí procesoru vybaveného speciálním korekčním, programem. Tyto způsoby přepočtu zadané dráhy s ohledem na zadané korekce mají značné nevýhody.

Li prvého Je to složitý pevně zapojený korekční blok, který značně zvětšuje přístrojové vybavení minipočítačového nebo mikropočítačového systému. iVavíc není možno u tohoto typu korekčního bloku v případě potřeby měnit nebo rozšiřovat Jeho funkce.

U druhého uvedeného způsobu Jsou hlavní nevýhodou značné časové nároky na provádění Jednotlivých korekčních výpočtů centrálním minipočítačem nebo mikropočítačem, které mají za následek speciální paralelní řešení procesoru. Výpočet složitého korekčního a interpolačního algoritmu a požadavek na Jeho provedení v omezeném, časovém intervalu vede rovněž k značnému zvětšení kapacity operační paměti a ke zvýšeným nárokům na tuto paměí i co do její rychlosti. 'Tyto nevýhody odstraňuje zapojení korekční Jednotky pro* výpočet parametrů programované dráhy podle vynálezu.

224 847

Jeho podstata spočívá v tom, že spouštěcí výstup centrálního řadiče je spojen se spouštěcím vstupem korekčního řadiče, jehož první řídicí výstup je spojen s řídícím vstupem l«Blprogramové pamětí. Programový výstup programové paměti je spojen s programovým: vstupem korekčního řadiče, jehož korekční vstup je spojen s korekčním výstupem korekční pamětí. Korekční vstup korekční pamětí je spojen s korekčním vstupem zapojení. Řídící vstup korekční pamětí je spojen s druhým řídícím výstupem korekčního řadiče. Wezipamětavý vstup korekčního řadiče je spojen &mezipaměíovým výstupem mezipamětl, jejíž řídící vstup je spojen s, třetím řídicím, výstupem korekčního řadiče. Zápisový výstup korekčního řadiče je spojen se zápisovým vstupem pracovní paměti·

Pracovní vstup pracovní paměti je spojen s pracovním výstupem korekčního řadiče, jehož výběrový výstup je spojen s prvním výběrovým, vstupem instrukční pamětí. První instrukční výstup instrukční pamětí je spojen s instrukčním vstupem korekčního řadiče, jehož obousměrný informační vývod je spojen s obousměrným, informačním vývodem řídící jednotky a s obousměrným informačním vývodem interpolačního řadiče. Povelový výstup interpolačního řadiče je spojen se druhým povelovým vstupem řídící jednotky, fflíkroinstrukční vstup řídící jednotky Je spojen s mlkroinstrukčním výstupem mikrolnstrukční pamětí, jejíž výběrový vstup je, spojen s výběrovým výstupem řídící jednotky. První povelový vstup řídicí Jednotky je spojen s, povelovým výstupem korekčního řadiče. Příkazový vstup korekčního řadiče je spojen s příkazovým vstupem interpolačního řadiče. Výběrový výstup interpolačního

224 847

-3' řadiče Je spojen se druhým výběrovým vstupem instrukční paměti. Druhý instrukční výstup je spojen a instrukčním vstupem interpoiačního řadiče. Řídicí výstup interpolačního řadiče, je apojen s. řídicím vstupem, pracovní paměti. Datový výstup pracovní pamětí je spojen, s datovým vstupem interpolačního řadiče a a datovým, vstupem mezipaměti. Přepisový vstup mezipaměti Je spojen, a přepisovým vstupem interpolační paměti a a přepisovým vstupem centrálního řadiče. Informační vstup centrálního řadiče je spojen s informačním výstupem interpolačního řadiče, jehož hodnotový výstupe je spojen a hodnotovým vstupem interpolační paměti.,Xnterpolační výstup interpolační pamětí je spojen a interpolačním výstupem zapojení, Jehož programový vstup je spojen s programovým, vstupem programové paměti.

Zapojení korekční jednotky pro výpočet parametrů programované dráhy má řadu výhod,, z nichž nejhlavnější tkví v tom, že umožňuje řešit korekční výpočet bez zvětšení nároků na funkce základního procesoru.

Korekční jednotka znamená. Jen nepatrný přístrojový doplněk k centrální řídící Jednotce, který však zvětší užitnou hodnotu této řídící jednotky několikanásobně.

Zapojení korekční jednotky je řešeno přehledným, universálním způsobem pomocí sítě pamětí typu PROÍU, v kterých, jsou zaprogramovány přenosové funkce jednotlivých bloků, zapojení. Toto řešení usnadní použití u nejrůznějších typů obráběcích strojů, čímž vzrůstá serlovost výroby takovéto korekční jednotky a klesají její výrobní náklady.

i

224 847

Příklad zapojení korekční Jednotky pro výpočet parametrů programované dráhy Je znázorněn v. blokovém schématu na připojeném výkresW.

Jednotlivé bloky Je možno charakterisovat takto: Programová pamět _1 Je vytvořena z pamětí typu RAIÚ, které umožňují zápis a čtení uložených informací a slouží k uchování vstupních informací a dat, programovaných v jednotlivých programových blocích.

Korekční pamět 2 Je tvořena nedestruktivními pamětmi typu RAíú a uchovává zadané korekční hodnoty.

tíiezipamět. ZL a pracovní pamět 4 Jsou vytvořeny z pamětí typu RAfíi a slouží k úschově vypočtených parametrů programované dráhy pro prováděný á následný programový blok.

Korekční řadič d a interpolační řadič. 7 Jsou vytvořeny z logických prvků kombinačního a sekvenčního charakteru a logické sítě pamětí typu PRJuu Tyto řadiče vytvářejí potřebné řídící informace pro činnost řídicí Jednotky 9 při řešení korekčního algoritmu a výpočtu interpolačních parametrů. Instrukční pamět 6 a mikroinstrukční pamět 10, Jsou tvořeny pamětmi typu PROííl a logickou sítí pro přenos příslušných instrukcí uložených v. těchto pamětích do korekčního řadiče d, interpolačního řadiče 7 nebo do řídicí Jednotky 9. Řídicí Jednotka 9, Je tvořena aritmeticko logickou Jednotkou s příslušnými registry a akumulátory a rychlou operační pamětí typu RAíU.

Centrální řadič 11 Je vytvořen z logické sítě pamětí typu PRQtu a logických prvků kombinačního a sekvenčního charakteru.

Jednotlivé bloky jsou zapojeny takto: 224 847

Spouštěcí výstup 1102 centrálního řadiče 11 je spojen se spouštěcím vstupem 501 korekčního řadiče 5. Řídící výstup 507 korekčního řadiče 5 Je spojen s řídicím vstupem. 101 programové paměti L. Programový výstup 102 programové paměti 1.

Je spojen s programovým, vstupem 504 korekčního řadiče 5, jehož korekční vstup 505. Je spojen s korekčním, výstupem, 202 korekční pamětí 2. Korekční vstup 203 korekční paměti 2 Je spojen s korekčním vstupem 52 zapojení. Řídicí vstup 201 korekční paměti 2 je spojen s druhým řídicím výstupem 50 S korekčního řadiče 5, Jehož mezipaměťový vstup 506. je spojen s mezipaměťovým. výstupem. 304 mezi.paměti χ. Řídicí vstup 301 mezipamětí χ je spojen a, třetím řídicím, výstupem 509 korekčního řadiče h. Zápisový výstup 510 korekčního řadiče. 5 je spojen, se zápisovým, vstupem 401 pracovní paměti 4.

Pracovní vstup 403 pracovní paměti 4 je spojen s pracovním výstupem. 514 korekčního řadiče. 5., Uýběrový výstup 511. korekčního řadiče X je spojen a prvním-výběrovým, vstupem 601 inatrukční pamětí 6, První Instrukční výstup 603 instrukční paměti d Je spojen s instrukčním vstupem 503- korekčního řadiče 5. Obousměrný informační vývod 502 korekčního řadiče 5 je spojen s obousměrným informačním, vývodem 903. řídicí Jednotky a s obousměrným informačním vývodem 702 interpolačního řadiče 7. Povelový výstup 7<07 interpolačního řadiče. 7, je spojen se druhým povelovým, vstppem 902 řídící Jednotky 9. ínikroinstrukční vstup 904, řídící Jednotky 9 Je sppjen s mikroinstrukčním výstupem.. 1002 míkrpinstrukční pamětí 10.

224 847

UýběxDvý vstup 1001 Instrukční paměti 10 Je spojen s výběrovým výstupem 90b. řídicí jednotky 9,» První povelový vstup 901 řídící jednotky 9 Je spojen s povelovým výstupem 512 korekčního řadiče b. Příkazový vstup blb korekčního řadiče b je spojen, s příkazovým vstupem. 701 interpolačního řadiče ,7. Výběrový výstup 70b interpolačního řadiče 7 je spojen; se druhým výběrovým vstupem 902 instrukční paměti 6. Druhý instrukční výstup 604 instrukční paměti 6 je spojen s instrukčním, vstupem 704 interpolačního řadiče 7· Řídicí výstup 70b je spojen s řídicím vstupem 402 pracovní pamětí 4. Datový výstup 404 je spojen s datovým vstupem 703. interpolačního řadiče 7 a s datovým vstupem 303 mezipaměti 3.. Přepisový vstup 302 mezipaměti £ je spojen s přepisovým vstupem 901 interpolační paměti 6. a s přepisovým vstupem, 1103 centrálního řadiče 11. Informační vstup 1101. centrálního řadiče 11 je spojen s informačním výstupem 706 interpolačního řadiče. 2« Hodnotový výstup 709 interpolačního řadiče 7 je spojen s hodnotovým vstupem.. 602 interpolační paměti .8» Interpolační výstup '603 interpolační pamětl^je spojen s interpolačním výstupem b3 zapojení, jehož programový vstup 51 je spojen, a; programovým vstupem 103 programové paměti. .

Zapojení pracuje takto: Při procesu načítání se Jednotlivé bloky programu zapíší z programového vstupu 51 zapojení do programového vstupu 103 programové paměti 1. Současně se zapíší do' korekčního vstupu 203 korekční pamětí 2 hodnoty poloměrových a délkových korekcí. Příkazem ze spouštěcího výstupu 1102 centrálního řadiče 11 do spouštěcího vstupu 501

224 847 korekčního řadiče 5 se nastartuje činnost, tohoto řadiče*» Korekční řadič 5 přepíše v první fázi své činnosti z programové paměti 1 do svého programového vstupu 504 všechny údaje o geometrii řízeného pohybu t»j. souřadnice koncového bodu, tvar interpolované dráhy, rychlost pohybu, typ korekce a příslušný korekční parametr. Příkazem ze druhého řídícího výstupu 508 korekčního řadiče 5 do řídícího vstupu 201 korekční pamětí 2 sé vybere hodnota poloměrové a délkové korekce odpovídající korekčnímu parametru a zapíše se do korekčního vstupu 505. korekčního řadiče. 5. Přepočtené souřadnice koncového bodu předcházejícího hloku_ř uložené v mezípaměti se rovněž přepíší do mezipaměiového vstupu 50b korekčního řadiče 5.

V druhé fázi své činnosti, korekční řadič. 5. dává ze svého' výběrového výstupu 511. příkazy do prvního výběrového vstupu bOl instrukční pamětí b k přesunu posloupností jednotlivých instrukcí pro korekční výpočet. Příslušný korekční výpočet provede řídicí jednotka na základě přijaté posloupnosti instrukcí a dat přicházejících z obousměřného, informačního, vývodu 5Q2 korekčního řadiče 5 do obousměrného informačního vývodu 903 řídící jednotky \9 a zpět. Zpracování zadaných instrukcí provede řídicí jednotka b,vyřešením jednotlivých posloupností mikroinstrukcí, Odpovídajících každé instrukci* Požadovaná'posloupnost mikroinstrukcí pro jednotlivé instrukce se v.olí adresováním z výběrového vstupu 905. řídicí jednotky 9 do výběrového vstupu 1001 mikroinstrukční paměti 10» Vybíranémikroinstrukce přicházejí na mikroinstrukční vstup 904 řídicí jednotky 9, z mikroinstrukčního výstupu 1002 mikroinstrukční paměti 10.

224 847

Po skončení korekčního výpočtu, ve kterém se přepočítaly zadané údaje o geometrii řízeného pohybu s ohledem na zadané korekce'obráběcího nástroje, se tyto nové korigované údaje o geometrii řízeného pohybu přepíší z pracovního výstupu 514 korekčního řadiče b do pracovního vstupu 403 pracovní pamětí 4. Přepis se provede příkazem ze zápisového výstupu biči korekčního řadiče 2 úd zápisového vstupu 401 pracovní pamětí 4.Startovacím, impulsem z příkazového výstupu blb do příkazového vstupu 701 ínterpolačního řadiče 7, korekční řadič b ukončí svoji činnost,, a předá řízení interpolačnímu řadiči 1» Interpolační řadič 7 příkazem ze svého řídicího výstupu 700. do řídícího vstupu 402 pracovní paměti 4 přepíše z datového výstupu 404 pracovní pamětí .4 do svého datového vstupu 703 korigované údaje o. geometrii řízeného pohybu.

Na základě posloupnosti instrukcí získaných z instrukční paměti 8. a zpracovaných řídící jednotkou 9 se vypočítají z korigovaných údajů o geometrii řízeného pohybu vstupní proměnné pro řešení vlastních interpolačních algoritmů. Vypočítané vstupní proměnné se připraví na hodnotový výstup 70S ínterpolačního řadiče 7, který skončení své činností ohlásí signálem z informačního výstupu 708 do informačního vstupu 1101 centrálního řadiče 11. Centrální řadič 11 ve vhodném okamžiku,, t*^.. po ukončení předcházejícího bloku,/ vydá příkaz ze svého přepisového výstupu 1103 na základě kterého se přepíší vypočítané vstupní interpolační proměnné do hodnotového vstupu 802 interpolační paměti 8, a korigované údaje o geometrií řízeného pohybu bo datového vstupu 303 mezipamětí 3. Řešení interpolačních

224 847 algoritmů se vstupními proměnnými uloženými v lnterpolační paměti 0 provádí lnterpolační znázorněn a který je. připojen, zapojení. Vynálezu se využije becích nebo Jiných pracovních blok* který n&ní na výkresty přest. lnterpolační výstup 53 při číslicovém řízení obrá~ strojů.

Claims (1)

1. Předmět vynálezu

   224 847

   Zapojení korekční jednotky pro výpočet parametrů programové dráhy, vyznačující se tím, že spouštěcí výstup (1102) centrálního řadiče (11) je spojen se spouštěcím vstupem (501) korekčního řadiče (5), jehož první řídicí výstup (507) je spojen s řídicím vstupem (101) programová paměti (1), jejíž programový výstup (102) je spojen s programovým vstupem (504) korekčního řadiče (5), jehož korekční vstup (505) je spojen s korekčním výstupem (202) korekční pamětí (2), jejíž korekční vstup (203) je spojen s korekčním vstupem (52) zapojení, a řídicí vstup (201) korekční paměti (2) je spojen s druhým řídicím výstupem (508) korekčního řadiče (5), jehož mezipamětový vstup (506) je spojen s mezipaměíovým výstupem (304) mezipaměti (3), jejíž řídicí vstup (301) je spojen s třetím řídicím výstupem (509) korekčního řadiče (5), jehož zápisový výstup (510) je spojen se zápisovým vstupem (401) pracovní paměti (4) , jejíž pracovní \«tup (403) je spojen s pracovním výstupem (514) korekčního řadiče (5), jehož výběrový výstup (511) je spojen s prvním výběrovým vstupem (601) instrukční pamětí (6), jejíž první instrukční výstup (603) je spojen s instrukčním vstupem (503) korekčního řadiče (5), jehož obousměrný informační vývod (502) je spojen s obousměrným informačním vývodem (903) řídicí jednotky (9) a s obousměrným informačním vývodem (702) interpolačního řadiče (7), jehož povelový výstup (707) je spojen se druhým povelovým vstupem (902) řídící jednotky (9), jejíž mikroinstrukční vstup (904) je spojen s mikroinstrukčnim výstupem (1002) mikroinstrukční pamětí (10), jejíž výběrový vstup (1001) je spojen s výběrovým výstupem (905) řídicí jednotky (9), jejíž první povelový vstup (901) je spojen s povelovým výstupem (512) korekčního řadiče (5), jehož příkazový vstup (513) je spojen s příkazovým vstupem (701) interpolačního řadiče (7), jehož výběrový

   - 41224 847 výstup (705) je spojen e druhým výběrovým vstupem (602) instrukční paměti (6)¾ jejiž druhý instrukční výstup (604) je spojen s instrukčním vstupem (704) interpolačního řadiče (7)¾ jehož řídicí výstup (706) je spojen s řídicím vstupem (402) pracovní paměti (4)¾ jejíž datový výstup (404) je spojen s datovým vstupem (703) interpolačního řadiče (7) a s datovým vstupem (303) mezipaměti (3), jejiž přepisový vstup (302) je spojen s přepisovým vstupem (801) interpolační paměti (8) a s přepisovým vstupem (1103) centrálního řadiče (ll)%i jehož informační vstup (1101) je spojen s informačním výstupem (708) interpolačního řadiče (7), jehož hodnotový výstup (709) je spojen s hodnotovým vstupem (802) interpolačni paměti (8), jejiž interpolačni výstup (803) je spojen s interpolačníra výstupem (53) zapojení, jehož programový vstup (51 je spojen s programovým vstupe&^$?igramové paměti*

   1 výkras