DE2137822A1 - Numerische Werkzeugmaschinensteue rung - Google Patents

Description

PertenfanwSHe Dr. Ing. R Negendanfe

^D'pi- Ing. H. Haudc Dipl. Phys. W.

Γ·ί. 5380586

The Bendix Corporation

Executive Offices

Bendix Center 17. Juli 1971

Soutnfield,Mich.48075,USA Anwaltsakte M-1670

1,'umerischc Werkzeugmaschinensteuerung

Die Lrfindung betrifft die numerische Steuerung von verstellbaren Organen an Honmaschinen, Fräsmaschinen, Zeichenmaschinen, Kurvenschreibern, Drehmaschinen usw., insbesondere eine verbesserte Steuerung für solche Einrichtungen einschließlich eines programmierbaren digital arbeitenden Leitwerks (Processor).

iiumerisclie Steuerungen für Einrichtungen der vorerwähnten Art sind bekannt; sie tasten programmierte Daten ab, welche vorgegebene Verstellungen des gesteuerten Organs oder der gesteuerten Organe festlegen und führen die entsprechenden Befehle aus. Die zur Zeit möglicherweise bekannteste Anlage ist die Steuerung einer Mehracnsen-Fräsmaschine nach einem "Teileprogramm", das sich auf einem Datenträger aus Papier- oder Kunststoffstreifen befindet und von ihm ausgelesen wird. Obgleich andere Datenträger verwandt werden, ist ein Lochstreifen mit acht Kanälen in BCD-Code am weitesten verbreitet.

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Die bisherigen Steuerungen arbeiten, in einer bestimmten Weise in Abhängigkeit vom Teileprog.ramm, um zu bewirken, daß die ein Teil beschreibenden Daten, d.h. die Bewegungen des Werkzeugs gegenüber dem Werkstück, an eine !^steuerungseinrichtung , normalerweise einen Servo gelangen. Das Ansprechen der Steuerung auf die Daten des Teileprogramms wird :im wesentlichen ausschließlich durch die Konstruktion und Anordnung, der maschinentechnischen Teile bestimmt, k Dies hat seinen Grund darin, daß jeder Signalweg im wesentlichen "materiell verdrahtet" ist. Um somit eine Änderung des charakteristischen Verhaltens der Anlage gegenüber den Daten zu bewirken, oder eine Steuerung von einer gesteuerten Einrichtung auf eine andere anzupassen, sind größere Neuentwicklungen und Neukonstruktionen erforderlich. Diese Umarbeitung bzw. Neuarbeit bedingt normalerweise einen großen Kosten- und Zeitaufwand.

Erfindungsgemäß wird eine numerische Steuerung geschaffen, bei welcher die Daten zur Festlegung der Bewegungen des gesteuerten Organs , d.h. des "Teileprogramms", systematisch den mechanischen Steuerelementen zugeführt werden, bei der jedoch das Systemverhalten und die Eingabe von peripheren Daten leicht geändert werden können. Im allgemeinen wird dies durch einen programmierbaren Digitalrechner erreicht, im folgenden "Leitwerk" ("Processor") genannt, der den Durchlauf der Daten des Teileprogramms an die mechanischen Steuereinrichtungen regelt. Das Leitwerk kann für solche Datenübertragungsfunktionen programmiert werden, wie z.B. das Auslesen der Teileprogrammzeichen und das Abtasten von Eingangsschaltern zum Leitwerk nach eiern Steuerprogramm, das je

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nach Anwendungszweck und Anwendungsfall abgeändert werden kann.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung durchlaufen alle die eine Verstellung des gesteuerten Elements beschreibenden Daten das Leitwerk, so daß das Teileprogramm nach dem Steuerprogramm im Leitwerk durchgeführt wird. Dies schließt eine Datenübertragung an und von peripheren Geräten mit ein, wie z.B. einem Lochstreifenleser, Interpolatoren und Steuerpultschaltern, die nach einer Vorrangordnung arbeiten, wobei einige Datenübertragungs- und Verarbeitungsaufgaben eine höhere Stufe einnehmen als andere. Im allgemeinen wird dies durch den aussetzenden oder programmanfordernden Betrieb des Leitwerks erreicht, \\robei bestimmte in den Datendurchlauf eingeschaltete periphere Geräte nach einer vorbestimmten Vorrangordnung abgetastet und bedient werden.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzen bestimmte periphere Geräte, die nachstehend Programmunterbrecher genannt werden, die Möglichkeit, ein Unterbrechungssignal zu erzeugen, wenn die Notwendigkeit für einen üatenfluß zu diesem oder von diesem Gerät besteht. Außerdem gelangen diese Programmunterbrechungssignale in "anonymer" Weise an das Leitwerk, das heißt, das Unterbrechungssignal kennzeichnet nicht das Gerät, von welchem es üuertragen wird. Das Leitwerk spricht auf das Unterbrechungssignal durch Abfrage der Geräte an, die solche Signale erzeugen können. Dieses Abfragen erfolgt in einer Reihenfolge, durch welche die Vorrangordnung zur Bedienung der Programmunterbrecher festgelegt wird und wird außerdem dann beendet, wenn das ein Unterbrechungssignal erzeugende Gerät festgestellt worden ist. Nach

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Kennzeichnung des gegenwärtig aktiven Unterbreciiergerätes mit dem höchsten Vorrang gibt das Leitwerk ein im Steuerprograinm definiertes Unterprogramm ein, damit die Funktionen durchgeführt werden können, die zur Übertragung der Daten an die Servos und die Kegler erforderlich sind, um das gewünschte Ergebnis zu erreichen. Nach Durchführung des Unterprogramms kehrt die Leitwerksteuerung wieder auf das Steuerprogramm zurück, das dann bestimmt, ob noch' immer ein anonymes Unterbrechungssignal anliegt. Ist dies der Fall, so P wird eine andere Abtragung durchgeführt und ein anderes Unterprogramm eingegeben, um das gekennzeichnete Gerät zu bedienen. Liegt lein,anonymes Unterbrechungssignal an, so werden die nicht durch ein Unterbrechungssignal abgerufenen Unterprogramme nach einer Vorrangordnung eingegeben, bis das Leitwerk schließlich bei der Aufgabe mit dem niedrigsten Vorrang angelangt ist, wie z.B. beim Abtasten des Kontakts für Nicht-Unterbrechungen.

Nach einem anderen Merkmal des beschriebenen Ausführungsbeispiels ^ der Erfindung besteht die Funktion der Steuerung mit dem niedrigsten Vorrang in der Abtastung der Lingabedatenvorrichtungen in Form von bistabilen oder multistabilen Schaltern wie z.B. Kippschaltern oder Rändelradschaltern und ähnlicher Kontakteinrichtungen, deren Daten an den Leitwerkspeicher für einen weiteren Zugriff oder zu Übertragungszwecken gelangen. Die Funktion der Anlage bewegt sich oft : auf diesem niedren Arbeitsniveau und kann dort sogar kurzzeitig im "Leerlauf" verweilen, bis ein Unterbrechungssignal von einer anderen Vorrichtung empfangen wird. Die Daten dieser stellungsstabilen Schalter werden an den Speicher übertragen, um z.B. als Bezugsdaten für das Leitwerk zu

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dienen, ii.ii weitere Daten von anderen Eingabevorriclitungen auswerten und weiterleiten zu können. Beispielsweise kann ein Rändelradscaalter in der Stellung der X-Achse so eingestellt werden, daß eine Anzeige dahingehend vorliegt, daß die über Drucktasten eingegebenen numerischen Daten nur die der X-Achse zugeordneten masciiinentechnischen Teile "von Hand" steuern. Der Rechner speicnert die Daten des Rändelradschalters und nimmt sie als Bezugsgruiullage zur Bestimmung der Adresse der numerischen Daten.

lirf indungsgeriäß besitzen Drucktasten und andere nicht stabile Schalter, d.h. Schalter, welche nach Freigabe durch den von Hand ausgeübten Druck öffnen bzw. unterbrechen, diese Unterbrechungsiiiöglichkeit. Somit ist gewährleistet, daß die über solche Schalter eingegebenen Daten richtig an den Prozessrechner gelangen.

;,aca einem v/eiteren Merkmal der Erfindung sind alle Schalter und lnaschinentechniscnen Eingabegeräte zu Zwecken der aufeinanderfolgenden Abtastung durch von Leitwerk erzeugte Signale in Gruppen geordnet. Die Gruppen sind so aufgebaut, daß jeder Schalter einer Gruppe mit einer eigenen Datenleitung im Eingabekanal des Leitwerks gekennzeichnet wird, wodurch die Datenübertragung einer festgesetzten parallelen Kennzeichnung von mehreren Schalter- ; Datenbits als Normlesefunktion geschaffen wird. Bei einer aus acht parallel geschalteten Leitungen bestehender EingabeSammelleitung zur Parallelübertragung von acht Datenbits sind die Schal-j

ter in Achtergruppen angeordnet, wobei jede Gruppe als eine ein zige Speiseeinrichtung gilt, deren Daten in einer festgelegten Reihenfolge durch Taktgebersignale und logische Eingangsschal-

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tungen eingegeben werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil einer kleinstmöglichen Anzahl von Umsetzerschaltungen für den Pegel des Eingabesignals, die im folgenden "Leitungsempfänger" genannt werden und die erforderlich sind, um die Eingabevorrichtungen an das Leitwerk anzuschließen sowie um Schalterkennzeichnungen durch die Adresse der Programmunterbrechungseinrichtung (Gruppe) und der Zahl der Eingabeleitung festzulegen.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung sind alle nicht-stabilen und stabilen Schalter als Eingabegeräte an den digital arbeitenden Prozessrechner angeschlossen und bewirken die Übertragung der Daten an den Speicher. Der Speicher ist vorzugsweise als Speicher ausgelegt, bei welchem die Informationen bei Ausfall der Stromversorgung nicht verloren gehen (non-volatile) so daß ein halbfester Speicher entsteht, d.h. ein Speicher, der solange fest ist, bis er neu eingeschrieberiiwird. Somit können die die Durchführung des Teileprogramms beeinflussenden Eingabedaten durch Eingabe des Codes dieser Daten über die instabilen und stabilen Schalter herangezogen werden. Ein Vorgang wie eine Werkzeugverstellung oder das Abheben des Werkzeugs vom Werkstück, das normalerweise über ein großes Feld von Rändelradschaltern eingegeben wird, kann beispielsweise in den Speicher einfach dadurch eingegeben werden, daß ein stabiler Schalter auf die Sollachsenstellung eingestellt wird und der numerische Code für das Abheben des Werkzeugs über instabile Schalter auf einem Tastenfeld gelocht wird. Wenn einmal diese Daten in den Speicher eingegeben sind, so können die Schalter zurückgestellt werden und sind damit für andere Daten zu anderen Zwecken frei, wogegen bei den bisherigen

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niciit-programmierbaren Anlagen diese Schalter mit den Daten für das Abheben des Werkzeugs solange angeschaltet bleiben mußten, wie der Vorgang der Werkzeugverstellung dauerte.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bleibt eine kumulierte Zahlung der befohlenen Gesamtstellung des verstellbaren Elements längs einer jeden gesteuerten Bewegungsachse im wesentlichen im gleichen Zustand, jedoch ohne ungebührlichen Aufwand an Leitwerkzeit zur Steuerung dieses Datenflusses. Dies wird durch interne Prozessrechnerspeicher für die befohlenen Gesamtzählungen unter Verwendung von externen Zählern von relativ geringer Kapazität erreicht, die so geschaltet sind, daß sie die Ausgangssignale der Interpolatoren direkt empfangen. Die externen Zähler werden in Jem Prozeßrechnerspeicher periodisch durch ein Taktgebersignal entleert, dessen Frequenz hoch genug ist, um einen Überlauf der kleinen externen Zähler zu verhindern, jedoch niedrig genug, um den Taktgeber als Unterbrechungseinrichtung arbeiten zu lassen und eine im wesentlichen ununterbrochene Datenanzeige aufrechtzuerhalten, vorausgesetzt,daß eine solche vorhanden ist.

bin anderes Merkmal der Erfindung besteht in der Normung der maschinentechnischen Teile für die Vorschubsteuerung ohneVerlust des programmtechnischen veränderlichen Vorschubformats.Im allgemeinen wird dies dadurch erreicht, daß ein oder mehrere Vorschubunter prοgramme vorgesehen sind, welche durch den Prozeßrechner in Abhängigkeit von den Daten für die Vorschubzahl ausgeführt werden, und die Charaktersitik für die Soll-Vorschubsteuerung liefern. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung

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wird der vom Teileprogramm befohlene Vorschub einem Unterprogramm des Steuerprogramms eingegeben, um eine Vorschubzahl nach dem gewünschten Format zu erzeugen, d.h. direkt in Zoll pro Minute (Zentimeter pro Minute). Die errechnete Vorschubzahl dient zur Erzeugung von Impulsen, deren Geschwindigkeit zur Zahl proportional ist, wobei diese Impulse als Additionsbefhle den herkömmlichen DDA-Interpolatoren (als Üi£ferentialanalysator arbeitende Interpoiatoren) zusammen mit einer Binäreingabezahl zugeführt werft den.

Ein anderes Merkmal der Erfindung ist eine Vorrichtung, durch welche bestimmte Fehler und Ausfälle der maschinentechnischen und programmtechnischen Teile in sehr kurzer Zeit abgetastet und erkannt werden können. Diese Vorrichtung enthält einen Zähler, der vorzugsweise Taktgeberimpulse mit einer bestimmten Geschwindigkeit von einer externen Quelle empfängt und der überläuft, wenn er nicht durch ein externes Signal inerhalb eines durch die Zählerkapazität und die Geschwindigkeit des Taktgeberimpulses'bestimmten Zeitintervalls gelöscht wird. Dieses externe Signal wird von der Ausgangssammelleitung des Leitwerks abgegriffen, so daß die

Nichterzeugung eines Ausgangssignals durch die Anlage innerhalb des Zeitintervalls für eine in den Ausgangskanal geschaltete Vorrichtung als Anzeige für eine Fehlfunktion dient.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels. Als Beispid. für weitere solche Merkmale kann ein adressierbares Unterprogramm im Speicher dienen, welches stets bewirkt, daß das Werk-

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zeug eine bestimmte Bezugsstellung einnimmt, wie z.B. die Stellung für einen Werkzeugwechsel. Das Vorhandensein dieses Unterprogramms enthebt der Notwendigkeit für umfangreiche maschinentechnischen Teile zur Urzeugung der gewünschten Werkzeugversetzung, wodurch das gewünschte Ergebnis entweder durch automatische Eingabe eines Programms für eine Werkzeugverstellung erreicht \verden kann,wobei dieses Programm durch das Unterbrechungsprogramm eines Endschalters beendet wird, oder durch Bezug auf die im Speicher gespeicherte gegenwärtige Werkzeugstellung sowie durch Berechnung der erforderlichen axialen Versetzungen, um die Bezugsstellung zu erreichen, hin weiteres Merkmal besteht in der Erleichterung des Aufsuchena der Folgezahl mit Hilfe eines adressierbaren Unterprogramms. Dies gestattet die Prozeßrechnersteuerung des Suchens eines Blocks mit Hilfe der Anschlüsse der Steuereinrichtung für den Lochstreifenleser, die bereits zur Ausführung der normalen Aufgaben vorhanden sind und damit den Bedarf an externen maschinentechnischen Teilen herabsetzen.

Soweit in der Beschreibung nichts anderes festgestellt wird, gilt der Begriff "Werkzeugverstellung"im weiteren Sinne der relativen Versetzung zwischen einem Werkzeug und dem Aufspanntisch für das Werkstück. Diese Verstellung kann längs oder um verschiedene Achsen herum durch Verstellung des Werkzeugs, des Tisches oder beider Teile erreicht v/erden.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. In den Zeichnungen ist:

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Fig. 1 ein Blockschaltbild des beschriebenen Ausführungsbeispieles der Erfindung;

Fig. 2 eine Funktionsfolge und ein Vorrangplan für das Steuerprogramm;

Fig. 3 ein Schaltbild der Unterbrechungssteuerung;

Fig. 4 ein Schaltbild einer Schalterabtastung und Unterbrechungssteuerung;

Fig. 5 eine Gruppe von Flußdiagrammen bestimmter Unterprogramme des Steuerprogramms;

Fig. 6 die perspektivische Ansicht einer bevorzugten Anordnung;

Fig. 7 die Einzelansicht der Schalttafeln des Schaltpults der Fig. 6.

Figur 1

In Fig.1 ist die numerische Steuerungsanlage 10 zur automatischen Steuerung der Werkzeugmaschine 12 gezeigt, die mit dem Servo 14 für die X-Achse und dem Servo 16 für die Z-Achse zur Steuerung der relativen Stellungen des Werkzeugs 12 und eines Werkstücks bzw. eines Schlittens für ein Werkstück in zueinander

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senkrechten Achsen ausgestattet ist. Im Beispiel der Fig. 1 wird eine Zweiachsen-Werkzeugmaschine 12, wie z.B. eine Drehmaschine angenommen. Es ist jedoch erfindungswesentlich, daß durch eine einfache Erweiterung der nachstehend erklärten Konstruktionsmerkmale und Geräte eine beliebige Anzahl von servogesteuerten Bewegungsachsen verwandt werden kann. Somit ist die Erfindung in gleicher Weise auf kompliziertere Maschinen, wie z.B. auf Fürifachsen-Fräsmaschinen anwendbar.

Die numerische Steuerung 10 umfaßt das programmierbare digitale Allzweckleitwerk 18, das im allgemeinen Rechner, Prozeßrechner oder Computer genannt wird und das in Abhängigkeit von einem Steuerprogramm die Funktionen der Anlage mit Hilfe verschiedener nachstehend beschriebener Eingabe- und Ausgabegeräte durchführt. Das Leitwerk 18 ist mit einem lejstungslosen oder energieunabhängigen Speicher 20 ausgerüstet, welcher als Magnetkernspeicher, Magnetschichtfilm, Magnettrommelspeicher, Plattenspeicher sowie aus einer Kombination dieser Geräte ausgebildet sein kann. Das Leitwerk 18 ist mit einer aus acht Einzelleitungen bestehenden und parallelgeschalteten Eingabesammelleitung 22 versehen, über welche es die Adressen der Einzelgeräte der Anlage sowie die Funktionsdaten der Anlage empfängt. Weiter ist das Leitwerk 18 mit der Unterbrechungsleitung 24 ausgestattet, über welche es Signale von externen Geräten empfängt, um die Forderung für eine Datenübertragung zwischen den einzelnen Geräten oder zwischen dem ' Leitwerk und den Geräten anzuzeigen, wobei diese Bedingung nach- ^! stehend als Datenflußbedingung bzw. Datenflußzustand bezeichnet ist. Weiterhin besitzt das Leitwerk 1.8 die aus acht parallel ge-

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schalteten Leitungen bestehende AusgangsSammelleitung 26, über welche die Adressendaten für die Einzelgeräte der Anlage soivie die Funktionsdaten der Anlage vom Leitwerk an die nachstehend beschriebenen Ausgabegeräte übertragen werden. Ein geeignetes Leitwerk ist das Micro 810 Computer der Micro ^Systems Inc. Santa Ana, Californien.

Das Leitwerk 18 arbeitet mit Vorrangunterbrechung, wobei ein ext tern erzeugtes Unterbrechungssignal zur Anzeige der Notwendigkeit einer Datenübertragung ein Gerätesuchprogramm auslöst und nach Erkennung des unterbrechenden Geräts mit dem höchsten Vorrang eines von mehreren möglichen Dienstprogrammen eingibt. Jedes Dienstprogramm ist eine Verzweigung oder Weiche eines Steuerprogramms und dient zur Durchführung anwendungsneutraler Hilfsprogramme bzw. von Datenverarbeitungsfunktionen, die durch das Verhalten oder die Charaktersitik der unterbrechenden Gerätes erforderlich werden. Nach Beendigung des Dienst- oder Unterprogramms legt das Steuerprogramm die Bedingung dafür fest, ob noch weitere Unterbrechungssignale anliegen. Wenn nochveitere Unterbrechungssignale anliegen, so wird ein !weiteres Gerätesuchprogramm durchgeführt und ein anderes Dienstprogramm angefordert bzw. eingegeben. Liegen keine weitere Unterbrechungssignale an, so fährt das Programm mit Unterprogrammen einer niedrigeren Vorrangstufe fort, wie z.B. mit dem Abtasten der maschinentecimischen Eingabegeräte in der Form von Steuerpultschaltern. Im allgemeinen gelangt das Unterbrechungssignal, eine völlig anonyme oder wertfreie Größe, über den Kanal 24 an das Leitwerk 18. Nach Erkennung wird die Adresse des unterbrechenden Gerätes ermittelt,

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und das zur Einordnung des unterbrechenden Gerätes, erforderliche Dienstprogramm wird eingegeben. Nur nach Bedienung des unterbrechenden Gerätes geht das Leitwerk 18 wieder zu einem Unterprogramm von noch geringerer Vorrangstufe über.

Der Lochs tr eifenles'er 28 ist die erste Unterbrechungseinrichtung, und zwar die mit dem Dienstprogramm der höchsten Vorrang- " stufe im Steuerprogramm. Der Lochstreifenleser ist ein bekanntes elektro-optisches Gerät zum Auslesen der Teileprogrammzeichen von einem vorbereiteten Lochstreifen 30 _a der in binär kodiertem [HCD) genormten Lochstreifencode die verschiedenen Parameter der Verstellung oder Zustellung des Werkzeugs 12 festlegt, die eingenaltun werden müssen, um aus dem Werkstoff ein Teil mit den gewünscnten Eigenschaften zu erzeugen» Es sei betont_a daß der efektro-optische Lochstreifenleser 28 zum Abtasten des Kunststofflociistreifens 30 nur eines von mehreren möglichen Mitteln zum Auslesexi des Teileprogramms ist» Die Daten des Teileprogramms können auf verschiedenen Datenträgern gespeichert werden_ff wobei. jeder Datenträger sein ihm angemessenes Lesegerät braucht» Außerdeu kann ein Teileprograram insgesamt an einen Hilsspeicher des Speichers 20 übertragen werden,, von xro aus es in Inkrementell abgetastet wird» Vom Lochstreifenleser 28 ist die Leitung 32 zur Anforderung von ünterbreciiungsprogrammen an die eicterne LeitwerksuiiterbruCiiLiiigsleitung 24 geführt, um dem Leitwerk 18 die Bereit= scnaft zuni LMesen eines v/eiteren Teileprogrammzeichens in den I'uffor speicher zu mulden, freiteniin ist der Lochstreifenleser 28 mit don Lint aboleitungen 34 ausgestattet, die mit der Iiingabs-

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Sammelleitung 22 verbunden sind, um die BCD-codieren Teileprogrammzeichen an den Speicher 20 des Digitalleitwerks 18 zu übertragen. Schließlich sind die Ausgabeleitungen 36 von der Ausgabesammelleitung 26 an die Steuerung 28 des Lochstreifenlesers geführt, um die Signale zur Steuerung des Anlaufs und des Anhaltens des Lochstreifens in bekannter Weise übertragen zu können.

Der externe Taktgeber 40 stellt das zweite Unterbrechungsgerät mit dem zweithöchsten Unterbrechungsvorrang in Abhängigkeit vom Steuerprogramm des Leitwerks 18 dar. Dieses Gerät umfaßt den Haupttaktgeberoszillator 42 und die Zwischenfrequenzteiler 44 und 46 in der Form von Zählern.Der Ausgang des Taktgeberoszillators 42 ist parallal an die Teiler 44 sowie 45 geführt, wouei vom Teiler 46 ein Taktimpulszug mit einer Frequenz von 250 Impulsen pro Sekunde oder mit einem Impuls in vier Millisekunden erzeugt wird. Der Ausgang 48 des Taktimpulsteilers 46 ist mit der Unterbrechungsleitung 24 verbunden, um alle vier Millisekunden ein Unterbrechungssignal an das Leitwerk 18 abzugeben. ψ Der Ausgang 50 des Bezugszählers 46 ist an die EingabeSammelleitung 22 angeschlossen, um beim Suchvorgahg eines Gerätes Adressendaten in das digitale Leitwerk 18 einzuspeisen. Diese Adressendaten kennzeichnen den Taktgeber als unterbrechendes Gerät und fordern vom Steuerprogramm ein Dienstprogramm an, um die nachstehend beschriebene Datenübertragung durchzuführen.

Die Interpolatoren 52 und 54 für die Tsil^prograffiiaclaten sind die progi^rimysiterbreekenden Gsräto mit eier dritthöchsten Vürrsngstufe für dl© Programmunterbrechung» DI© als digitale Differentialana-

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lysatoren (DDA) ausgelegten Interpolatoren 52 und 54 arbeiten in Abhängigkeit von Datenblöcken des Teileprogramms und erzeugen Befehlsimpulse, deren Zahl und Geschwindigkeit durch die Daten des Teileprogramms auf dem Lochstreifen 30 bestimmt werden. Wenn die Interpolatoren 52 und 54 zum Empfang und zur Interpolation eines neuen Datenblocks des Teileprogramms bereit sind, wobei dieser Zustand durch das Abtasten eines Signals "Interpolationsende" der Interpolatoren angezeigt wird, dann entsteht auf der Unterbrechungsleitung 56 ein Unterbrechungssignal, das direkt an die Unterbrechungsleitung 24 des Leitwerks gelangt (Fig. 1). Außerdem ist die Ausgabesammelleitung des Leitwerks 18 über die Leitung 58 an den Interpolator 52 für die X-Achse und über die Leitung 60 an den Interpolator 54 für die Z-Achse angeschlossen. Wie bekannt, sind die Interpolatoren 52 und 54 vorzugsweise für Linear- und Kreisinterpolationen ausgelegt. Von der EingabeSammelleitung 22 ist die Eingabeleitung 62 an den Interpolator 52 geführt, um dem Leitwerk 18 die Adresse des Interpolators nach Erzeugung eines Unterbrechungssignals auf der Leitung 56 zu melden. Ebenso ist an den Interpolator 54 die Adresseneingabeleitung 64 geführt,die an die Leitung 62 des Interpolators 52 angeschlossen ist, da beide Interpolatoren für das Leitwerk 18 als ein einziges programmunterbrechendes Gerät gelten, soweit es die Unterbrechungsfunktion betrifft.

Das Feld der handbedienten Eingabedrucktasten 66 ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 das Unterbrechungsgerät mit der viert-

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höchsten Vorrangstufe für die Programmunterbrechung, und dieses Tastenfeld befindet sich auf der Vorderseite des Steuerfeldes 68 des in Fig. 6 gezeigten Steuerpults der Anlage. Nach Fig. 7 sind dreizehn Drucktasten zur Eingabe der numerischen Daten in das Leitwerk 18 vorgesehen, wie z.B. für die Betätigung der Servos 14 und 16 von Hand. Somit können die die Werkzeugstellung und damit die Formgebung des Teils bestimmenden Daten sowohl über die Drucktasten 66 als auch über den Lochstreifenleser 28 eingegeben i^erden. Die Drucktasten 66 sind instabil, d.h., daß sie nach Freigabe durch

P den Fingerdruck wieder in ihre Ausgangsstellung zurückkehren und somit unterbrochene oder offene Schalter darstellen. Daher wird das Niederdrücken einer der Drucktasten 66 vorzugsweise durch die Erzeugung eines Unterbrechungssignals bestätigt. Somit ist die ünterbrechungsausgangsleitung 70 zwischen das Drucktastenfeld 66 und die Unterbrechungsleitung 24 des Leitwerks 18 geschaltet, um diesem das Niederdrücken einer Drucktaste zu melden. Die pegeländernde und Wandlerschaltung in der Form des Leitungsempfängers 72, dessen Ausgang 74 an die Eingabesammelleitung 2 2 und das Leit-

t werk 18 angeschlossen ist, sorgt für den Fluß einer Kombination aus Adressen- und Funktionsdaten von den Drucktasten 66 zum Leitwerk 18. Außerdem ist die Treiberstufe 76 für die Schalter zwischen die Ausgabesammelleitung 26 und das Drucktastenfeld 66 gelegt, um Betriebsspannung an die Schalter heranzuführen. Die Treiberstufe 76 besitzt die Steuerleitung 78.

Die Drucktasten 66 wirken im allgemeinen mit den stabilen Schaltern 80 zusammen, wie z.B. Rändelradschalter, Nunmernschaltern und anderen stabilen Kontakteinrichtungen, die nicht zur Erzeugung

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von Unterbrechungsfunktionen ausgelegt sind. Die Schalter 80 werden durch die Schaltertreiberstufe 76 angesteuert und verwenden die Leitungsempfänger 72 zum Anschluß an die Eingabesammeileitung 22. üa jedoch die Schalter 80 stabil sind, genügt es, daß sie zur Vervollständigung der Eingabedaten auf einer Nicht-Vorrangstufe abgetastet iirerden. Das heißt, nach/lem Steuerprogramm des Leitwerks 18 wird der Abtastung der Schalter 80 die niedrigste Vorrangstufe zugeitfiesen. Aus diesem Grunde ist keine Unterbrechungsfunktion erforderlich« Allgemein besteht jedoch die Aufgabe der|Schalter 80 darin, bestimmte Daten in den Speicher 20 des Leitwerks 18 einzugeben, wobei diese Daten als Bezug für die Bestimmung der Bedeutung oder der Adresse derjenigen Daten dienen, die später über die Drucktasten 66 eingegeben werden. Ein Beispiel ist hier die Eingabe der Vorschubdaten für eine bestimmte Achse. Die Kennzeichnung der Achse kann über eine geeignete Einstellung einer der Schalter 80 vorgenommen werden, und die eigentliche Vorschubzahl später durch Niederdrücken der numerischen Drucktasten 66 eingegeben werden» Das Leitiverk 18 bezieht die numerischen Daten auf die über den Schalter 80 eingegebene Adresse, um den richtigen Kanal für den das Werkzeug in der bestimmten Achse steuernden Servo zu wählen«

Die Steuer- oder Schalttafel 68 ist außerdem mit einer Schaltzustandsanzeige 82 aus Nixie-Röhxen ausgestattet, die über die Lampensteuerschaltung 84 durch das Leitwerk 18 gesteuert wird, wobei die Steuerleitung 86 der Schaltung 84 an die Ausgabesammelleitung 26 angeschlossen ist=

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Ein weiteres Gerät zur Programmunterbrechung mit der geringsten Vorrangstufe unter den Programmunterbrechungsgeräten besteht aus einem Feld bzw. Satz von Werkzeugendschaltern 88, die mit dem Werkzeug 12 in Wirkverbindung stehen und bestimmte Kontakte schließen, wenn das Werkzeug die durch den geometrischen Ort der Endschalter bestimmte und festgelegte Stellung erreicht. Jeder Endschalter ist mit einer an die Unterbrechungsleitung 24 des Leitwerks 18 angeschlossenen Unterbrechungssignalleitung 90 versehen. Die Daten der Werkzeugendschalter 88 werden dem Leitx^erk 18 über die Leitungsempfänger 92 und die mit der Eingabesammelleitung 22 verbundenen Eingabeleitungen 94 eingespeist.

Nach dem Steuerprogramm des Leitwerks 18 werden die durch die verschiedenen Unterbrechungsgeräte an die Leitung 24 abgegebenen Unterbrechungssignale zur Meldung eines Datenflusses nur dann durch das Leitwerk 18 aufgenommen, wenn kein Unterbrechungsdienstprogramm verarbeitet wird. Im Ausführungsbeispiel der Bg.1 W wird dies durch Verbindung der Unterbrechungsleitung 24 mit dem Leitwerk 18 über die logische Koinzidenzschaltung mit dem UND-Tor 96 erreicht. In Abhängigkeit vom Schaltzustand der Unterbrechungssteuerungseinrichtung mit dem bistabilen Flip-Flop 98 leitet das Tor die Unterbrechungssignale auf der Leitung 24 entweder weiter oder sperrt sie. In Abhängigkeit von Anschalt- oder Löschsignalen auf den durch die Ausgabesammelleitung 26 gesteuerten Leitungen 100 und 102 erzeugt der Flip-Flop 98 entweder ein hoch- oder ein niederpegliges Ausgangssignal. Wenn der Flip-Flop 9S durch das Auftreten des Signals auf der Leitung 100 angeschaltet wird,

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so wird die hochpegelige Ausgangsleitung 104 angesteuert und beaufschlagt das UND-Tor 96. Somit leitet das Tor 96 die Unterbrechungssignale weiter. Wenn jedoch ein Unterbrechungssignal auftritt, das vom Leitwerk 18 empfangen wird, dann wird die Leitung 102 beaufschlagt und stellt den bistabilen Flip-Flop 98 auf den niederpegligen Schaltzustand zurück. Damit wird das Signal aus der Leitung 104 gelöscht, und das UND-Tor 96 sperrt die Unterbrechungssignale auf der Leitung 24. Solange das Tor 96 gelöscht bleibt, werden keine Unterbrechungssignale empfangen, wodurch das gegenwärtige Unterbrechungsdienstprogramm vollständig durchgeführt werden kann, ehe ein anderes Unterbrechungssignal verarbeitet wird, selbst wenn dieses nachfolgende Unterbrechungssignal von einem Unterbrechungsgerät empfangen wird, dessen Vorrangstufe im Steuerprogramm höher ist als die des Gerätes, dessen Unterbrechungsdienstprogramm zur Zeit durchgeführt wird.

Außerdem umfaßt die Anlage 10 weitere Eingabe- sowie Eingabe/Ausgabegeräte, welche über die Eingabesammelleitung 22 dem Leitxverk 18 Daten einspeisen. Diese Eingabe/Ausgabegeräte enthalten den Zähler 106 und 108 für die Stellung der X- und Z-Achse. Die Zähler 106 und 108 besitzen eine relativ geringe Kapazität und sie werden mit Impulsen direkt von den Interpolatoren 52 und 54 für die X- und Z-Achse beschickt. Von der Leitung 110 liegt an den Zählern 106 und 108 ein Taktsignal an, und die Leitung 110 ist von der Ausgabesammelleitung 26 hergeführt, um den Inhalt der Zähler über die Ausgabeleitungen 112 und 114 periodisch an die Eingabesammelleitung 22 zu übertragen. Somit wird der Inhalt der

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Zähler 106 und 108 an eine Speicherstelle im Speicher 20 übertragen, die eine kumulierte Zählung der Befehlsstellung des Werkzeugs 12 in der X- und der Z-Achse darstellt. Diese externen Zähler dienen als Puffer, damit die interpolierten Befehlssignale mit der Datenflußgeschwindigkeit des TeilepYagramms auftreten können, ohne daß jedoch das Leitwerk 18 mit dieser Übertragung ungebührlich belastet wird.

Außerdem besitzt die Anlage weitere Ausgabevorrichtungen einschließlich einer Anzeigetafel 116 mit der allgemeinen Anzeigeeinheit 118, der Anzeige 120 für die Versetzung sowie der Anzeige 122 für die Folgezahl oder Nummer, die nachstehend beschrieben wird. Die Einheiten 118, 120 und 122 sind zum Empfang der entsprechend kodierten Datenimpulse an die Ausgabesammelleitung angeschlossen, um den laufenden Schaltzustand der verschiedenen Geräte der Anlage 10 zur Anzeige zu bringen. Die Anzeigetafeln 116 sind bei numerischen Steuerungen allgemein in Gebrauch und bekannt .

Unter den Ausgabegeräten der Anlage 10 befindet sich auch der Funktionskontrollzähler 124, dessen Kapazität gleich der der Zähler 106 und 108 relativ gering ist und der die Taktsignale eines externen Taktgebers empfängt und speichert. An den Funktionskontrollzähler 124 ist die Löscheingangsleitung 126 von der Ausgabesammelleitung 26 hergeführt, auf welcher ein Ausgangsbefehl zur Löschung des Zählers 124 anliegt, wenn ein Rücksprungbefehl an den Zeitplanregler 200 für den Betriebsablauf des

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Programmblockschaltbildes der Fig. 2 gelangt. Wenn kein Rücksprungbefehl innerhalb einer bestimmten Zeit, z.B. innerhalb von 100 Millisekunden erfolgt, dann bewirken die ständig in den Zähler eingegebenen Taktsignale einen Überlauf auf der Leitung 128. Die Leitung 128 ist an ein Warngerät 130,wie z.B. an eine Glocke, einen Summer oder ein Relais angeschlossen, um die Wahrscheinlichkeit eines maschinentechnischen oder programmtechnischen Fehlers in der Anlage 10 anzuzeigen.

Außerdem befindet sich bei den Ausgabegeräten der Anlage 10 eine umlaufabhängige Wegsteuerung oder IPR-Steuerung (inches per revolution) 132, die in Verbindung mit der Vorschubsteuerung 134 arbeitet. Die umlaufabhängige Wegsteuerung oder IPR-Steuerung besitzt die Leitungen 136 und 138 für Start- und Stoppsignale, die an die Ausgabesammelleitung 26 geführt sind sowie die Ausgangssignalleitung 140, die mit der Vorschubsteuerung 134 verbunden ist. Die Vorschubsteuerung 134 ist mit der unabhängigen Datenübertragungsleitung 141 versehen, die zur Übertragung numerischer Daten an die Vor stiiub steuerung 134 an die Ausgabesammelleitung angeschlossen ist. Wie allgemein bekannt ist, enthalten die Teileprogrammdaten des Lochstreifens 30 bei Auslesung durch den Lochstreifenleser 28 normalerweise die Vorschubzahl, die durch den Prozeßrechner 18 verarbeitet wird und dann an die Vorschubsteuerung 134 übertragen wird. Die Ausgangsleitung 142 der Vorschubsteuerung 134 ist gemeinsam an die Interpolatoren 52 und 54 angeschlossen, um die Geschwindigkeit zu steuern, mit welcher diese Interpolatoren die Ausgangsbefehlsimpulse erzeugen.

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Die die Servos 14 und 16 steuernden Digital-Analog-Regelkreise sind von herkömmlichem Aufbau. Der Regelkreis für die X-Achse enthält den Befehlszähler 146, der seine Impulse vom Interpolator 52 erhält und eine Rechteckausgangsspannung an den Steuerverstärker 148 abgibt. Der Steuerverstärker 148 ist über den Funktionsdrehmelder 150 an den Phasendetektor 152 geführt. Der Phasendetektor 152 erhält auch Bezugsdaten vom Bezugs zähler 46. Über den Ver- ^ stärker 154 ist der Ausgang des Detektors 152 an den Servo 14 für die X-Achse angeschlossen. Der Schlitten für die X-Achse oder der verfahrbare Teil des Werkzeugs 12 ist mechanisch an den Funktionsdrehmelder 150 zurückgeführt, wodurch der Regelkreis geschlossen wird.

Der Regelkreis für den Servo 16 ist mit dem des Servos 14 identisch und enthält den an den Ausgang des Interpolators 54 angeschlossenen Befehlszähler 156, den Steuerverstärker 158, den Funktionsdrehmelder 160, den ebenfalls mit dem Bezugszähler 46 verbun- ^ denen Phasendetektor 162 sowie den Verstärker 164, der direkt an den Servo 16 für die Z-Achse angeschlossen ist. Der vom Servo 16 der Z-Achse gesteuerten Teil des Werkzeugs bzw. Werkzeugschlittens 12 ist an den Funktionsdrehmelder 160 zurückgeführt, wodurch der analoge Regelkreis geschlossen wird.

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Figur 2

In Fig. 2 ist der Gesamtplan des SteuerProgramms im Leitwerk 18 als Blockschältbild aufgezeichnet. Im Steuerprogramm ist der Zeitplanregler für den Betriebsablauf 200 vorgesehen, der bei Programmdurchführung für die Übertragung eines Signals an den bistabilen Flip-Flop 98 über die Leitung 100 sorgt, wodurch das Tor 96 für die Übertragung von Unterbrechungssignalen auf der Unterbrechungssignalleitung 24 der Fig.1 angeschaltet wird. Die Funktion des Zeitplanreglers 200 besteht darin, ein der Aufgabe mit dem höchsten Vorrang entsprechendes Unterprogramm einzugeben, solange nicht eine andere Aufgabe oder ein anderes Unterprogramm nur teilweise ausgeführt wird. Am Kopf der Fig. 2 ist eine Anzahl von Blöcken für Unterbrechungsdienstprogramme 202, 204, 206,

208 und 210 angeordnet, die den Unterbrechnungsdienstprogrammen des Lochstreifenlesers 30, des Taktgebers 40, der Interpolatoren 52 und 54, des Drucktastenfeldes 66 und des Endschalterfeldes 88 entsprechen. Jedes Unterprogramm enthält den Funktionsschritt der Abschaltung des Tors 96 für die Übertragung von Unterbrechungssignalen durch entsprechende Steuerung des Flip-Flops 98, den Funktionsschritt der Aufnahme von Daten und der Übertragung dieser Daten an andere Geräte soivie den Funktionsschritt des Rücksprungs auf den Zeitplanregler des Blocks 200. Infolge der Steuerung des Tors 96 kann kein Unterbrechungsdienstprogramm selbst unterbrochen werden.

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Weiter ist in Fig, 2 eine Anzahl von unterbrechbaren Unterprogrammen 212, 214, 216, 218, 220, 222, 224 und 226 gezeigt, die nicht den «latengebenden Geräten zugeordnet sind.Wie in Fig. 2 dargestellt, bedeutet das Unterprogramm mit der geringsten Vorrangstufe die Abtastung der stabilen Schalter 80 am Steuerpuls. Da dies die Funktion der niedrigsten Ordnungsstufe ist, die durch das Leitwerk 18 ausgeführt wird, könnte dieses im Unterprogramm des Blocks 226 im Leerlauf arbeiten, z.B. bei der Durchführung eines langen Bearbeitungsganges mit geringem Vorschub, ausgenommen, daß ein Unterbrechungstaktsignal alle vier Millisekunden auftritt.

Die Einzelheiten des Steuerprogramms sind in Verbindung mit der Fig. 5 näher erläutert, wobei jeder digitale Prozeßrechner von ausreichender Rechenkapazität für die Anlage 10 richtig programmiert werden kann. Die vorstehende Beschreibung genügt für eine allgemeine Veranschaulichung der Arbeitsweise der Anlage sowie zum Verständnis der Beziehung zwischen dem Leitwerk 18 und den anderen Baugruppen der Fig. 1.

Figur 3

In Fig. 3 ist die für das Leitwerk 18 externe Schaltungsanordnung gezeigt, durch welche die Unterbrechungssignale der programmunterbrechenden Geräte 28, 46, 52, 54 und 66 andas Leitwerk 18 gelan-

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gen und die den Vorrang festlegt, mit welchem diese Unterbrechungssignale empfangen werden und damit den Vorrang, mit welchem die Unterbrechungsdienstprogramme eingegeben werden. In den Hilfsfiguren 3a und 3b sind die Impuls- und Zeitfolgekurven zur Funktionsbeschreibung der Schaltung der Fig. 3 gezeigt.

Nach Fig. 3 umfaßt die Eingabesammelleitung 22 des Digitalleitwerks 18 acht Leitungen, auf denen sowohl Adressen- als auch Funk-

I tionsdaten von den Datengebern 28, 46, 52, 54 und 66 empfangen werden. Diese Daten enthalten im allgemeinen acht parallele Bits. Zur Steuerung des Flusses der Adressen- und der Funktionsdatenbits von den programmunterbrechenden Geräten zum Leitwerk 18 nach einer bestimmten Ordnung bzw. einem bestimmten Vorrang ist jedes programmunterbrechende Gerät 28, 46, 52, 54 und 66 mit einem Unterbrechungsflip-flop 300, 302, 304 und 306 ausgerüstet. Diese Flip-Flops sind bistabile Einrichtungen mit einem Anschalt- und Löschzustand, wobei jeweils zwischen diesen beiden Schaltzuständen ein Ausgangssignal hoher Spannung auf die in der Fig. 3 ' durch die Zahlen 1 und 0 gekennzeichneten beiden Ausgansleitungen getriggert wird. Durch den Datenfluß in einem programmunterbrechenden Gerät schaltet der Unterbrechungs-Flp-Flop vom Löschzustand auf den Anschaltzustand um und bleibt so lange in diesem Schaltzustand, bis die Adresse des programmunterbrechenden Geräts an das Leitwerk 18 übertragen wird. Die Ausgänge "Eins" der Unterbrechungs-Flip-Flops 300, 302, 304 und 306 sind über ' die Leitungen 32, 48, 56 und 70 an eigene Eingänge des ODER-Tors 308 angeschlossen. Das ODER-Tor 308 erzeugt ein Ausgangssignal

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auf der Unterbrechungsleitung 24, wenn an einem oder mehreren Eingängen hochpegelige Eingangssignale anliegen. Die Unterbrechungsleitung 24 ist über das flip-flopgesteuerte UND-Tor 96 an das Leitwerk 18 geführt, wobei das UND-Tor 96 durch den Flip-Flop 98 zur An- und Abschaltung des Unterbrechungsprogramms gesteuert wird, wie vorstehend in Verbindung mit der Fig. 1 beschrieben wurde. Somit können ein oder mehrere Programmunterbrechungsgeräte ein Unterbrechungssignal über das ODER-Tor 308 und die Unterbrechungsleitung 24 an das Leitwerk 16 übertragen. Das Schaltbild der Fig. 3 bestätigt die vorstehend gemachte Feststellung, daß die Unterbrechungsleitung 24 nur aus einem einzigen Leiter zu bestehen braucht.

An der Ausgangs leitung 310 des Leitwerks 18 liegt/ein Vorrangsignal an, das stets hochpegelig ist und die in Reihe geschalteten UND-Tore 312, 314 und 316 durchläuft, soweit es die Identität des programmunterbrechenden Gerätes gestattet. Zu diesem Zweck ist der Ausgang "Null" der Unterbrechungs-Flip-Flops 300, 302 und 304 an je einen Eingang der UND-Tor 312, 314 und 316 geführt, und die Abfragesignalleitung 310 ist über diese Tore in Reihe geschaltet. Wenn somit der Unterbrechungs-Flip-Flop 300 die Quelle des Unterbrechungssignals ist, dann wird das Abfragesignal für den Vorrang durch das Tor 312 gesperrt, da der Ausgang "Null" des Flip-Flops 300 niederpegelig ist. Wenn andererseits der Flip-Flop 302 als Quelle für das Unterbrechungssignal erscheint, dann ist der Ausgang "NuU" des Flip-Flops 300 hochpegelig, und

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das Vorratssignal gelangt durch das Tor 312 zum Tor 314. Wenn der Unterbrechungs-F lip -Flop 304 die Quelle des Unterbrechungssignals ist, so gelangt das Vorrangssignal ebenfalls durch das Tor 312 zum Tor 314. Wenn schließlich der Unterbrecnungs-Flip-Flop 306 als Quelle des Unterbrechungssignal erscheint, so bleiben alle Ausgänge "Null¹¹ der Unter br echungs -Flip-Flops 300, 302 und 304 hochpegelig und damit durchläuft das Vorrangsignal alle Tore 312, 314 und 316.

Bei Empfang des Unterbrechungssignals und am Ende des gegenwärtig ausgeführten Befehls erzeugt das Leitwerk 18 ein Eingangs-Ausgangs-Be stät igungs signal auf der Leitung 317. Das Eingangs-Ausgangs-Bestätigungssignal liegt gleichzeitig an je einem Eingang der UND-Tore 318, 319, 320 und 321 an. Die UNB-Tore 318, 319, 320 und 321 stehen in Wirkverbindung mit den Datengebern 28, 46, 52, und'iS-6, wie nachstehend näher erläutert wird. Beispielsweise wird das Tor 31 &: beim gleichzeitigen Empfang von Eingangs Signalen von der Vorrangleitung 310, der Eingangs-Ausgangs-Bestätigungsleitung 317 sowie der Umschaltung des Unterbrechungs-Flip-Flops 300 auf den Schaltzustand "Eins" beaufschlagt, um die Leitung 375 zu erregen. Wenn alle drei Eingangssignale des Tors 318 empfangen werden, so wird die Adresse des Lochstreifenlesers 28 an das Digitalleitwerk 18 über die Eingabesammelleitung 22 übertragen.

Der Ausgang des Tors 318 ist über die ODER-Torleitungen 322, und 3 24 an bestimmte EingabeSammelleitungen angeschlossen, so

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daß die Adresse des Lochstreifenlesers 28 durch das Leitwerk 1.8 in digitaler Form als 01©1TGGO gelesen wird, woibei eine jede '"■Null·" eine Eingangsleitung der Sammelleitung .22 van oben nach unten in iFig:. 3 darstellt» die nicht über ein QBBR-Tor mit dem Ausgang des Tors 318 verbunden ist, und -jede "Eins" eine ^Eingangs· Sammelleitung darstellt:, die über ein ODER-Tor aji den Ausgang des Tors 318 geführt ist. In der gleichen Weise bewirkt die Beaufschlagung des Tors 319 eine Übertragung der Adresse des Echtzeittaktgeber s oder j&ezugszählers 46 an das Leitwerk 18. Ein mit Leitungen versefheites ODER-Tor wird an den Eingabesammelleitungen nur dann gebraucht ₃ wenn in der Geräteadresse eine "Eins" erscheint, d.h. die Adresse OOtOöQQO erfordert nur ein einziges ODER-Tor, die Adresse öl 101100 erfordert vier Tore usw. . Infder Schaltung der Fig. 3 sind in allen Fällen drei Tore gezeigt, doch darf dies nicht als Einschränkung gelten. Der Ausgang des Tors 319 ist über die OBER-Torleitungen 3 25, 326 und 328 an die erste, dritte und sechste Eingabesammeileitung geführt, so daß die Adresse des Taktgebers 46 als 10100100 gelesen wird. Ebenso bewirkt eine Anschaltung des Tors 320 die Einlesung der Adresse der Interpolatoren 52 und 54 in das Leitwerk 18 über die Adressenleitungen 329, 330 und 331, die mit der zweiten, dritten und vierten Eingabesammelleitung verbunden sind. Daher heißt die Adresse der Interpolatoren 52 und 54 01110000. Schließlich bewirkt eine Anschaltung des Tors 321 eine Ansteuerung der ODER-Tor-Adressenleitungen 332, 333 und 334 und die Verbindung mit der dritten, fünften und sechsten Eingabesammelleitung. Daher lautet die Adresse des Drucktastenfeldes 66 00101100.

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Alle vorstehend angegebenen Adressen bleiben dauernd durch die externen Leitungen zwischen den Toren 318, 319, 320 sowie 331 und der Eingabesammelleitung 22 eingegeben, und die Adressendaten werden richtig in den Speicher 20 eingelesen, um jede Adresse ■ eines Gerätes mit einem Unterbrechungsdienstprogramm der Fig. 2 zu kennzeichnen.

Aus dem Schaltbild der Fig. 3 geht hervor, daß die Tore 318, 319, 320 und 321 nur für die Übertragung von Adressendaten in Abhängigkeit vom Programmunterbrechungsvorrang angesteuert werden können, der durch die Tore 312, 314 und 316 festgelegt wird. Wenn der · Lochstreifenleser 28 die Quelle des Unterbrechungssignals mißt, so wird der den Lochstreifenleser 28 zugeordnete Unterbrechungs-Flip-Flop 300 auf den Zustand "Eins" umgeschaltet, wodurch das Tor 312 abgeschaltet wird. Durch die Abschaltung des Tors 312 kann das Vorrangsignal auf der Leitung 310 an keines der nach*- folgenden Tore gelangen. Der Ausgang des Tors 312 ist über die Leitung 335 an einen Eingang des Tors 319 geführt und damit kann das Tor 319 keiire'^Adresse übertragen, wenn kein Eingangssignal vom Tor 312 anliögt." Ebenso ist der Ausgang des Tors 314 über die Leitung 336 an einen Eingang des Tors 320 angeschlossen und damit"kann das Tor 320 nicht für die Übertragung einer Adresse angesteuert werden, wenn kein Eingangssignal vom Tor 314 anliegt. Schließlich ist der Ausgang des Tors 316 übeifäie Leitung 337 an einen Eingang des Tors 321 geführt, so daß dieses Tor nicht für die Übertragung der Adresse der Drucktasten 66 an das Leitwerk 18 '

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angesteuert werden kann, solange das Tor 316 beaufschlagt ist.Der dritte Eingang der Tore 319, 320 und 321 ergibt sich über die Leitungen 338, 339 und 340 vom Ausgang "Eins" der Unterbrechungs-Flip-Flops 302, 304 und 306.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Wahl eines Datengebers als progranununterbrechendes Gerät für die Übertragung seiner Adresse an das Leitwerk 18 von der Abwesenheit eines Unterbrechungssignals von einem der vorhergehenden Datengeber auf der Vorrangfolgeleitung 310 abhängt. Wenn einer der vorhergehenden Datengeber in der Schaltungsanordnung der Fig. 4 ein Unterbrechungssignal erzeugt und damit seinen zugehörigen Unterbrechungs-Flip-Flop umschaltet, so läuft das Vorrangsignal auf der Vorrangleitung 310 nur bis zum letzten der angesteuerten UND-Tore 312, oder 316. Außerdem betätigt das Bestätigungssignal auf der Leitung 317 nur jeweils das dem programmunterbrechenden Gerät zugeordnete Tor für die Adressenübertragung 318, 319, 320 oder 321.

In den Fign. 3 und 3a wurde der Lochstreifenleser 28 zur Darstellung des Falles eines Datengebers gewählt, der nach Übertragung seiner eigenen Adresse an das Leitwerk 18 Funktionsdaten an das Leitwerk 18 übertragen soll. Der Lochstreifenleser 28 ist für solche bereits bekannten Geräte typisch, da er acht Kanäle mit eigenen Verstärkern und Ausgangsleitungen versehen ist, die im Schaltbild der Fig. 3 mit 1-8 bezeichnet sind. Außerdem gibt der Lochstreifenleser 28 Taktimpulse oder "Nicht-Taktimpulse"

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an die Leitungen 341 und 342 In .Abhängigkeit davon_: ab, ob ein Transport:! och im Lochstreifenleser 28 richtig positioniert ist oder nicht« ©as Trans port loch dieait nicht zu Antriebs z:Wiec;ken, -sondern zur Lagebestimmung feei der Auslesmng Von Zeichen.. In Fig. 3 ist angenommen, daß dear Lochstreifenleser =ein eledktrooptisches Gerät ist, wöibei «in Lichtstrahl die gestanzten Löcher in-jedem der acht ^parallelen Lochstreifenkanäie durchdringt, und daß durch das Vösrhan&ensein eines Lochs eine Fotoizelle oder eine ähnliche Einrichtung bestätigt wird and ein Signal am zugetordneten Ausgangslcanal eT^eugt.. Diese Einrichtung ist natüTlich von herkömmlicher .Art λμϊ& alljgemein fe&fcannt. Si« Ad.rd ekahei nicht in ihren Einzelheiten beschrieben. Die Ausgangskanalleitungen 1 des Lochstreiienlesers 28 sind über die ÜND-Tore 343, 344, 345, 346, 347, 348, 349 und 350 .mit den Eingabesammelleitungen .22 verbunden. Die IiND-To=Xe 343 - 350 wearden nur dann für die Übertragung von Daten vonjden Datenkanälen des Lochstreifenle&ers 28 an die EingabesammeiIeitung 22 .-angestetter-t, wenn Zeichen des eingegebenen Teileprogramms vorhanden sind, und das Tor 351 wird durch vom Leitwerk erzeugte Signale angesteuert, wie nachstehend näher beschrieben wird.

Die Ausgangskanalleitungen 1-8 des Lochstreifenlesers 28 sind auch an die Einrichtung 352 zur Paritätskontrolle angeschlossen, deren Ausgangs leitung 3 53 erregt wird, wenn eine ungerade Zahl von Eingangssignalen empfangen wird und deren Ausgangsleitung erregt wird, wenn eine gerade Zahl von Eingangssignalen anliegt. Diese Paritätskontrolle ist ebenfalls allgemein bekannt und

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dient zur Feststellung von Fehlern des Teileprogramms oder Fehlern in der Auslesung des Lochstreifens 30. Beim Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Auftreten eines Fehlers angenommen, venn eine gerade Zahl von Löchern in eine Zeichenzeile am Lochstreifen 30 gestanzt ist. Es sei jedoch betont, daß ^uch das Gegenteil gewählt werden kann. Über das UND-Tor 355 gelangt das Fehlersignal auf der Ausgangsleitung 354 an das "Nicht-Transportlochsignal" auf der Leitung 342. Das Ausgangssignal des Tors 355 gelangt zusammen mit dem Bestätigungssignal der Paritätskontrolle 352 an das Disjunktionstor 356. Das Ausgangssignal dieses Diskunktionstors 356, das heißt,das "Lesesignal" gelangt über die Leitung an das UND-Tor 358.

Die beiden anderen Eingangssignale des UND-Tors 3 58 stellenjeine Kombination der Ausgangssignale der Flip-Flops 359 und 360 dar, die auch mit "A" und "B" bezeichnet sind und zur Abgabe des Unterbrechungssignals vom Lochstreifenleser 28 dienen, wenn alle acht Signalkanäle ausgelesen werden können.

Jeder der Flip-Flops 359 und 360 ist eine bistabile Einrichtung mit einem Anschalt- und einem Löschzustand zur Umschaltung eines Hochspannungssignals zwischen den Ausgängen "Eins" und "Null". Am Anschaltsignal des Flip-Flops 359 liegt das "Lesesignal" der Leitung 341 an, während am Löscheingang der invertierte Taktimpuls des Transportlochs für Löschzwecke anliegt. Zur Synchronisation der Schaltzustandsänderung gelangt auch ein Taktgebersignal an die Flip-Flops 359 und 360. Solche taktgebergesteuerten Flip-

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Flops sind bekannt. Der Ausgang "Eins" des Flip-Flops 359 ist

an

gemeinsam an den Anschalteingang des Flip-Flops 360 sowie/den Eingang des UND-Tors 358 geführt. Der Ausgang "Null" des Flip-Flops 359 ist mit dem Löscheingang des Flip-Flops 360 verbunden.Schließlich ist der Ausgang "Null" des Flip-Flops 360 an den dritten Eingang des Tors 358 angeschlossen.

Wenn somit alle acht Kanäle des Lochstreifenlesers 28 ein Datensignal für ein Teileprogramm erzeugen, dessen Parität richtig ist, dann werden die Leitungen 353 und 357 angesteuert. Gleichzeitig beaufschlagt ein Lesesignal auf der Leitung 341 die Flip-Flops 359 und 360 während der nachfolgenden Taktgebersignale, wodurch am Tor 3 58 Eingangssignale in dem Zeitintervall anliegen, das zwischen der Anschaltung des Flip-Flops 3 59 und 360 verstreicht. Dies ist in Fig. 3b gezeigt. Während dieses Zeitintervalls ist das Tor 3 58 zur Anschaltung des Unterbrechungs-Flip-Flops 300 angesteuert. Dieser Flip-Flop wiederum meldet dem Leitwerk 18, daß der Lochstreifenleser zur Übertragung eines Teileprogrammzeichens an den Prozeßrechner 18 über die Eingabesammelleitung 22 bereit ist, v/ie vorstehend beschrieben. Somit itfird ein Unterbrechungssignal zur Anzeige des üatenflusses nur dann erzeugt, wenn ein Zeichen zur Auslesung bereit ist.

Wenn ein Paritätsfehler auftritt, so wird ein Unterbrechungssignal erzeugt, nachdem das Taktsignal für das Transportloch durchgelaufen ist und ein nur aus Null bestehendes Zeichen dem Prozeßrechner 19 eingegeben v;ird, das, da es ein Speziaiseichen

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ist, als Zeichen für einen Fehlerzustand ausgewertet wird, wobei der Lochstreifenleser 28 angehalten wird.

Nach der Übertragung der Adressendaten von einem der Dateneingabegeräte 28, 46, 52, 54 und 66 an das digitale Leitwerk 18 müssen die den programmunterbrechenden Geräten zugeordneten Unterbrechungs-Flip-Flops gelöscht werden. Auf diese Weise können bei Löschung des Unterbrechungs-Flp-Flops des Dateneingabegeräts der höheren Vorrangstufe auch die programmunterbrechenden Geräte bedient werden, die bisher bei der Durchführung eines Unterbrechungsdienstprogramms nicht abgefr^£ wurden, x\^Teil nur Unterbrechnungsdienstprogramme von Dateneingabegeräzen mit höheren Vorrangstufen abgerufen worden sind. Um den Unterbrechungs-Flip-Flop 3Oo zu löschen, wird die Ausgangsleitung 365 für logische Signale "Eins" zusammen mit dem Signal aus der Leitung 361 vom Ausgang des Steuertors 318 für die Adressenauslesung an die Eingänge des Löschtores 362 geführt. Das UND-Tor 362 ist mit dem Löscheingang des Flip-Flops verbunden. Somit wird bei gleichzeitigem Auf- w treten einer "Eins" des Unterbrechnungs-Flip-Flops 300 und eines Adresseniesesignals des Tors 318 der Flip-Flop 300 gelöscht.

Ebenso ist der Unterbrechungs-Flip-Flop 302 mit dem Löschtor 364 versehen, an welchen das Ausgangssignal "Eins" des Flip-Flops sowie des Tors 319 für Adressenlesesteuerung anliegen. Dem Unterbrechungs-Flip-Flop 304 ist das Löschtor 365 zugeordnet, an welchemdie Ausgangssignale "Eins" des Flip-Flops 300 und des Tors 320 zur Adressenlesesteuerung anliegen. Schließlich gehört

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zum Unterbrechungs-Flip-Flop 306 das Löschtor 366, an welches das Ausgangssignal "Eins" des Flip-Flops 306 und das Ausgangssignal des Tors 321 für die Adressenlesesteuerung geführt ist. Im Endergebnis wird jeder Unterbrechungs-Flip-Flop nur als Resultat des Bestätigungssignals auf der Leitung 317 und der folgenden Übertragung der Adressendaten des programmunterbrechenden Geräts gelöscht.

Die Datenübertragung von einem Eingabegerät in der Schaltung der Fig. 1 an das Leitwerk18 wird durch dieses mit einem Verfahren gesteuert, das die Ausgabe der Adresse des Geräts in der vorstehend im Zusammenhang mit der Erläuterung des Lochstreifenlesers 28 beschriebenen Weise beinhaltet. Somit|ist nach Fig. 3 das Leitwerk mit der Sammelleitung 26 für acht Adressenleitungen versehen, auf welcher die Leitungen zum Adressenregister 367 parallel geschaltet sind. Vier Ausgangsleitungen des Register 367 sind an das Dekodiergerät 368 geführt, dessen Ausgangs leitungen wiederum an die üateneingabegeräte angeschlossen sind. Beispielsweise ist die Ausgangsleitung 369 des Dekodiergeräts 368 mit dem Eingang des UND-Tors 351 verbunden, um einen Impuls abzugeben, der das Auslesen der Teileprogrammdaten von den Lochstreifenleserkanälen an die in Fig* 3 gezeigten Eingabesammelleitungen gestattet. In der gleichen Weise sind die anderen Ausgangsleitungen an die anderen Eingabegeräte einschließlich des Drücktastenfeldes 66 und der Lagezähler 106 und 108 der Fig. 1 geführt.

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Die Arbeitsweise des im Schaltbild der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung geht offensichtlich aus der vorhergehenden Beschreibung hervor. Zur Darstellung der bevorzugten Taktzeitgabe seien die Impulskurven der Fign. 3a und 3b kurz erläutert.

Angenommen der zu beschreibende Arbeitsgang umfasse die Übertragung von Teileprogrammdaten vom Lochstreifenleser 2 8 an das Leitwerk 18, wobei das Austreten der Takt- oder Transportbchsignale t SPR zusammen mit dem späteren Auftreten der Ausgangssignale der Flip-Flops 359 und 360 durch die zweite, dritte und vierte Linie bzw. Kurve d-r Fig. 3b angezeigt wird. Die fünfte Kurve der Fig.3b zeigt die Dauer des Ausgangsimpulses des Tors 358 an, derjwiederum den Unterbrechungs-Flip-Flop 300 zur Erzeugung eines Unterbrechungssignals zwischen der Leitung 32 und dem ODER-Tor 308 sowie der Unterbrechungsleitung 24 anschaltet. Aus der obersten oder der Taktsignalkurve der Fig. 3b geht hervor, daß alle diese Signale der Reihenfolge nach auftreten.

Nach dem Auftreten des Unterbrechungssignals xverden die Eingabe/ Ausgabebestätigungsleitungen 310 und 317 beaufschlagt, damit das Tor 318 die Adresse des Lochstreifenlescrs an die Eingabesammclleitung 22 über die Leitungen 322, 323 und 324 übertragen kann. Außerdem wird über die Leitung 361 das Auftreten des Adressenübertragungssignals gemeldet, wodurch das Tor 362 angeschaltet und der Flip-Flop 3Ü0 gelöscht wird. Dadurch wird das UND-Tor 312

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angeschaltet und das Unterbrechungsdienstprogramm wird, wie vorstehend beschrieben, für Geräte einer niedrigeren Vorrangstufe freigestellt. In Fig. 3a erscheint das durch den Lochstreifenleser 28 in das Leitwerk 18 einzulesende Zeichen auf den Ausgangskanälen 1-8 des Lochstreifenlesers. Die oberste Linie oder Kurve der Fig. 3a zeigt einen eine "Eins" enthaltenden Kanal. Das Takt-oder Transportlochsignal (SPR) auf der Leitung 341 erscheint im Mittelpunktlies Zeichenbits und muß einem Paritatsbestätigungssignal entsprechen, damit die Leitung 353 hochpegelig wird und somit ein "Lesesignal" auf der Leitung 357 erzeugt, das dann dem Tor 358 eingespeist ivird, um die Unterbrechungssignalfolge der Fig. 3b auszulösen, weil das Signal gleichzeitig durch die Leitung 341 an die Eingänge des Flip-Flops 359 übertragen wird.

Aus Klarheitsgründen sind die letzten vier Kurven der Fig. 3a in übertrieben großen Maßstab gegenüber den ersten drei Kurven dargestellt. Beispielsweise beträgt die Periode des Datenimpulses am Lociistreifen für die oberste Kurve 3,33 Millisekunden, während die Impulsfolge der letzten vier Kurven nur 8 oder 10 MikroSekunden beträgt. Die Absolutwerte sind nicht so wichtig wie die relativen Verhältniswerte.

Das »Signal OD kennzeichnet die Notwendigkeit, vom Lochstreifen-

ΛΛ

leser Daten auszugeben und enthält die Lochstreifenleseradresse, uas Signal CO ist das durch das Leitwerk innerhalb der Dauer des OD Impulses erzeugte "Abtastsignal" und bewirkt die eigent-

ΛΛ

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liehe Übertragung der Geräteadresse (Lochstreifenleser) an das Adressenregister 367. Später gelangt das DI -Signal an das Tor

JvJv

351, wodurch Daten vom Lochstreifenleser 28 in das Leitwerk 18 eingegeben werden. Das Signal ID stellt einfach die Daten auf einer Leitung der Eingabesammelleitung 22 dar ₎ wobei diese Leitung gewählt wurde, um die Eingabe eines Bits "Eins" zu erläutern. Diese Zeitfolge ist charakteristisch.

fe Der in Fig. 3 gezeigte leitwerkexterne vorrangfestlegende togische Vorgang wird durch programmtechnische Teile durchgeführt, wobei die entsprechende Funktion der Kennzeichnung von Geräten, welche zur Übertragung von Daten bereit sind, durch ein Unterprogramm und nicht durch externe Schaltungen durchgeführt wird.

Figur 4

In Fig. 4 ist die Einrichtung zur Übertragung der Daten von den stabilen Schaltern 80 sowie von den Drucktasten 66 an das Leitwerk 18 in weiteren Einzelheiten gezeigt. Wie vorstehend erwähnt, besteht die Eingabesammelleitung 22 des Leitwerks 18 aus acht Einzelleitungen zur Parallelübertragung von acht Datenbits. Als Erläuterungsbeispiel sei angenommen, daß mindestens sechzehn Schalter 80 vorhanden sind. Dementsprechend sind die stabilen Schalter in die Gruppen 402 und 404 eingeteilt, wobei jede Gruppe acht Schalter enthält. Die Schalter der Gruppe 402 sind mit S1 bis S8 gekennzeichnet, und die Schalter der Gruppe 404 mit S9 bis

S16. -39-

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Nach der Arbeitsweise des Ausfülirungsbeispiels der Erfindung werden die Schalter der Gruppe 402 und 404 abgetastet, und ihr Inhalt wird ohne Programmunterbrechung in das Leitwerk 18 eingelesen. Das heißt, daß das Steuerprogramm des Leitwerks 18 so gestaltet ist, daß der Zustand der Schalter der Gruppe 402 und 404 nur dann eingeteen wird, wenn keine Datenübertragung mit höherem Vorrang durchzuführen ist. Daher besitzen die Schalter 402 und 404 keine Programmunterbrechungsmöglichkeit und gelten nicht als "programmunterbrechende Geräte" im Sinne der Beschreibung. Wie nachstehend ausgeführt wird, arbeiten die mit S17 bis S24 bezeichneten Schalter der Gruppe 66 im Unterbrechungsbetrieb und besitzenjsomit die Möglichkeit jeden Vorgang mit niedrigerem Vorrang des Leitwerks 18 in Verbindung mit der nachstehend beschriebenen Einrichtung zu unterbrechen. Jedoch stellen alle Schalter Eingabegeräte zur Übertragung von Daten an das Leitwerk 18 dar.

Die je acht Schalter der Gruppen 402 und 404 sowie die acht Drucktasten 66 sind an die Eingabeleitungen über die acht Verbindungsleitungen 406, 408 und 410 angeschlossen, wobei vorausgesetzt ist, daß aus Gründen der Vereinfachung nur drei Schalter für jede Gruppe und drei Leitungen gezeigt sind. Aus Gründen der Betriebssicherheit liegen am Schalter selbst Spannungen an, die höher sind als die normalerweise .bei Prozeßrechnern für Eingabedaten verwandten Spannungen, und daher werden Pegelumsetzer in der Form der Leitungsempfanger 412, 414 und 416 zwischen die Schalter und die einzelnen Anschlußleitungen 406, 408 und 410 geschaltet. Die

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Leitungsempfänger 412, 414 und 416 verwenden auch RC-Filter zur Ausschaltung des Schalterprellens und Hochfrequenzrauschens, welche die Arbeit des Leitwerks 18 ändern und beeinträchtigen können, wenn sie an die Eingabesammelleitungen 22 gelangen. Diese RC-Filter sind bekannt und werden daher nicht j.m Zusammenhang mit der Fig. 4 beschrieben.

Die Schalter der Gruppen 402 und 404 gelten als Muster für die stabilen Rändelradschalter und Nummernschalter auf der Schalt-

W tafel des in Fig. 6 gezeigten Steuerpuls. Außerdem gelten sie als Muster für nicht-programmunterbrechende Endschalter und andere externe Schaltgeräte, die zur Eingabe von Daten in digitaler Form in das Leitwerk 18 benutzt werden. Die Schalter sind digital arbeitende Geräte, die beim Schließen eine digitale "Eins" erzeugen und in der geöffneten Stellung eine digitale "Null".

Die Wellenformen der Fig. 4a zeigen die Zeitfolge einer Datenübertragung von den Schaltern 66. Die Ausgangsdaten oder das Signal OD ^enthält die Adresse der zu bedienenden Schaltergruppe. In Fig. 4 wählt die Adresse einen der Flip-Flops 426, 428 und 430 zum Umschalten. Während der Impulsdauer OD tastet das CO Signal die Geräteadresse von OD aus dem Adressenregister 3 67 aus. Das Signal "Reg.Add." (Registeradresse) bedeutet, daß das üekodiergerät 368 einAusgangssignal an einen Hingang des Tors abgibt. Das Signal JJO ist die Datenausgabe und tritt während eines sogenannten "Schaltbefehlwortes" auf, das durch den zweiten "mittleren" Impuls der (MJ -Kurve angezeigt wird. Damit sind die

xx

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BAD OR

Eingangssignale des Tors 418 vollständig, wodurch der gewählte Flip-Flop seinen Schaltzustand ändert. Die Eingangssignalfolge enthält wiederum die Adresse ID des Eingabegeräts, wodurch das Tor 446 angeschaltet wird, und den DI -Impuls zur Ver¥ollständigung

} XX ι

der Eingangssignale des Tors 446 und zur Übertragung der Bits von den Leitungsempfängern 412, 414 und 416 an die EingangsSammelleitung 22.

Die Datenübertragung von den Schaltern 80 und den Drucktasten an das Leitwerk 18 wird durch das UND-Tor 418 gesteuert₉ das eine Adresse vom Dekodiergerät für die Geräteadressen empfängt sowie ein Signal DO oder "Datenausgabesignal" vom Leitx^erk 18, wodurch jeweils ein Anschaltsignal an die UND-Tore 420, 422, und 422 gelangt, die jeweils einer eigenen Schaltergruppe zugeordnet sind. Der andere Eingang der Tore 420, 422 und 424 ist an die ersten drei Leitungen der Ausgabesammelleitung 26 angeschlossen. Wenn sie angesteuert sind, so schalten die Tore 420, 422 und die Flip-Flops 426, 428 und 430 um. Durch das Umschalten dieser Flip-Flops werden die Schalttreiberstufen 432, 434 und 436 der Schalttreiberstufe 76 beaufschlagt, x\rodurch relativ gleichmäßige negative Spannungen an einer Klemme eines jeden Schalters in den Gruppen 402, 404 und 66 anliegen. Wenn beispielsweise die Schalt- ■-treiberstufe 432 betätigt wird, so gelangt die negative Spannung an eine Klemme bzv/. einen Kontakt der Schalter S1 bis S8 in Gruppe 402. Die Schalter, welche offen sind, übertragen keine Signale an ihre zugeordneten Leitungsempfänger, undtiie Abwesenheit eines solchen Signals wird als eine "Null" gewertet. Die

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Schalter, welche geschlossen sind, geben Signale an ihre zugeordneten Leitungsempfänger ab, und diese Signale werden als digitale "Einer" gewertet. Auf diese Weise wird ein Achtbit-Wort parallel in das Leitwerk 18 eingelesen, wobei jedes Bit den Dateninhalt eines einzelnen Schalters darstellt.

Nach dem Generalzeitplan des beschriebenen Ausführungsbeispiels der Erfindung gelangen die "Einer" und "Nullen" von den Leitungsempfängern 412 bis 416 über eine durch die UND-Tore 438, 440 und 442 vollzogene Schaltfunktion an die Leitungen der EingabeSammelleitung 22. Es sei nochmals betont, daß acht solche UND-Tore vorhanden sind, d.h. je eines für jedes Bit bzw. für jede Eingabeleitung. Der Schaltzustand der Tore 438 bis 442 wird durch das Tor 446 gesteuert, das vom Adressendekodieigerät 368 und vom Leitwerk 18 die Geräteadresse und die Signale DI (Daten auf der Eingabe-Sammelleitung 22) empfängt. Das Tor 446 der Fig. 4 ist das Gegenstück zum Tor 351 der Fig. 3. Wenn beide Signale am Tor 446 anligen, so werden die Tore 438, 440 und 442 beaufschlagt und übertragen die Signale von den Leitungsempfängern 412, 414 und 415 an die Leitungen der Eingabesammelleitung 22. Natürlich werden niiir die einen geschlossenen Schalter zugeordneten Tore angesteuert.

Angenommen, das Leitwerk 18 habe alle Aufgaben mit höheren Vorrangstufen erfüllt und gibt nun das Unterprogramm zur Abtastung der Schalter 80 ein, dann gelangen ein Ausgabebefehl und ein Signal DO an die Eingänge des Tors 418. Das Unterprogramm veranlaßt

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nun, daß eine "Eins" auf der Leitung links außen der Ausgabesammel· leitung 26 erscheint, wodurch das Tor 420 angesteuert wird, und damit den Flip-Flop 426 anschaltet. Dadurch wird die Schalttreiberstufe 432 beaufschlagt und legt eine Spannung an die Schalter der Gruppe 402 an. Anschließend liegen die Geräteadresse und ein Signal DI am Tor 446 an," wodurch die UND-Tore 438, 440 und 442 angeschaltet werden. Diese Tore, an denen auch ein Signal "Eins" von den zugeordneten Leitungsempfängern 412, 414 und 416 anliegt, übertragen die "Einer" an die entsprechenden Leitungen der Eingabesammelleitung 22. Diejenigen Tore, die kein Signal von den zugeordneten Leitungsempfängern erhalten, übertragen "Nullen" an die Leitungen der Eingabesammelleitung 22.

Anschließend läßt das Unterprogramm eine "Eins" an der zweiten Leitung von links in der Ausgabesammelleitung 26 erscheinen, wodurch das UND-Tor 422 angesteuert wird und dieses den Flip-Flop 428 umschaltet. Dadurchyird die Schalttreiberstufe 434 betätigt und läßt Spannungen an den Schaltern S9 bis ST6 in der zweiten Gruppe 404 auftreten. Auch diese Schalter werden auf die Leitungen der Eingabesammelleitung 22 entsprechend ausgelesen. Das Unterprogramm ändert das Signal der Leitungen in der Ausgabesammelleitung 26 so oft wie Schaltergruppen abzutasten sind und solange, bis alle Schaltergruppen abgetastet worden sind. Wie bereits vorstehend erwähnt, kann der Prozeßrechner bei diesem Unterprogramm für einige Zeit in Leerlauf arbeiten und dabei laufend die Schalter der einzelnen Gruppen abtasten.

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BAD ORiQiMAL

Am Ende der einzelnen Bitimpulse zur Gruppenlcennzeiclmung, die an die UND-Tore 420, 422 und 424 gelangen, löschen die Tore 452, 454 und 456 die Flip-Flops 426, 428 und 430. Zur automatischen Löschung sind Inverter zwischen die Leitungen*, für die Gruppenkennzeichnungsbits und die Eingänge der Löschtore geschaltet.

Vorstehend wurde erwähnt, daß die Drucktasten 66 mit einer Unterbrechungsmöglichkeit ausgestattet sind, d.h., daß durch das Schließen eines Schalters im Drucktastenfeld 66 ein Unterbrechungssignal erzeugt wird, das über die Unterbrechungsleitung 24 an das Leitwerk 18 gelangt. Obwohl die Schalter 66 in der Anmeldung als Drucktasten bezeichnet iverden, können es auch Endschalter oder andere Kontakteinrichtungen sein, die dem Leitwerk sofort bei Auftreten eines Datenflusses diesen Zustand melden (ein Obergang entweder von Offen nach Geschlossen oder von Geschlossen nach Offen). Somit sind die Schalter 66 "Datengeber" sowohl im Sinne der Beschreibung als auch speziell im Sinne der Schaltung der Fig. 3. Nachstehend wird auch erläutert, daß die gesamte Gruppe der Drucktasten 66 vom Leitwerk 18 als ein Einzelgerät behandelt wird, wobei der Dateninhalt aller Schalter gleichzeitig und parallel über die Eingabesammelleitung 22 ausgelesen wird.

Das Drucktastenfeld 66 ist in zwei eigene Kontaktgruppen 66a und 66b unterteilt, xvobei die Gruppe 66a Daten an das Leitwerk 18 überträgt und die'Gruppe 66b das Unterbrechungssignal erzeugt und die Geräteadressendaten nach der Erzeugung des Unterbrechung;;-signals an das Leitwerk 18 weiterleitet. Die Schalterfeldteile sind

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mechanisch miteinander verbunden, so daß z.B. beide Kontaktteile des Schalters S17 zusammenschließen und zusammen öffnen. Dies gilt ebenfalls für die anderen Schalter S18 bis S24.

Die Datenübertragung von den Schaltern wird von den Toren 424 und 456, den Flip-Flop 430 und der Schalttreiberstufe 436 gesteuert, wie bereits vorstehend erwähnt. Dementsprechend werden die Teile des Tastenfelds, die zur Datenübertragung dienen, ebenso wie die stabilen Schalter der-Gruppen 402 und 404 behandelt, nachdem das üatenunterbrechungssignal erzeugt und bestätigt wurde und die Adresse des durch die Schalter 66 dargestellten Geräts an das Leitwerk 18 übertragen und aufgenommen wurde.

Die das Unterbrechungssignal erzeugenden Kontakte der Drucktasten 66 bewirken andererseits eine eigene signalgebende Funktion und zu diesem Zweck ist ein Kontakt der in der Gruppe 66b angeordneten Schalter mit einem Bezugsspannungspunkt, wie z.B. Masse verbunden, während der andere Kontakt über die Leitung 452 über einen Leitungsempfänger an den Anschalteingang des ersten bistabilen Flip-Flops 454 geführt ist. Der Flip-Flop 454 ist mit dem Flip-Flop 458 in Reihe oder in Kaskade geschaltet, ivobei beide Flip-Flops in Abhängigkeit von externen Taktgebersignalen des Leitwerks 18 arbeiten. Das Ausgangssignal "Eins" des Flip-Flops 454 gelangt normalerweise an den Ansciialteingang des Flip-Flops 458 und, über die Leitung 40O, an einen i.ingahg des UND-Tors 462,Die Leitung 464 für das Aus'jangssignal "Null" des Flip-Flops 458 ist an den anderen Lindan;¹, de.s Tors 462 geführt. Der Ausgang des Tores 462 ist mit dom /Wisch.-t 1L - ingaiii' des Flip-flops U)O verbunden, der ebenfalls

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BAD ORIGiNAL

im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 gezeigt ist. Der Ausgang "Bins" des Flip-Flops 306 ist über das ODER-Tor 308 an die Unterbrechungsleitung 24 angeschlossen sowie an das Löschtor 366 und das Steuertor 321 für die Adresseneingabe, dessen Funktion in Verbindung mit der Fig. 3 beschrieben wurde. Die Flip-Flops 454 und 458 arbeiten in der gleichen Weise wie die Flip-Flops 359 und 360 der Fig. 3, indem sie einen synchronisierten Impuls bei einem Übergang des Datensignals erzeugen.

Beim Drucktastenfeld 66 der Fig. 4 bewirkt ein Schließen eines Schalters der Gruppe S17 bis S24 ein Schließen der Kontakte in der Gruppe 66b, wodurch über den Leitungsempfänger ein Eingangssignal an die Anschaltklemme des Flip-Flops 454 gelangt. Der Flip-Flop 454 wird mit dem nächsten Taktimpuls angeschaltet. Der Flip-Flop 454 wiederum schaltet den Flip-Flop 458 an, und während des Zeitintervalls zwischen den beiden Taktimpuls en, die nach-einander die Flip-Flops 454 und 458 anschalten, sind beide Eingänge des Tors 462 hochpegelig. Somit schaltet ein Ausgangssignal des Tors 462 den Unterbrechungs-Flip-Flop 306 an. Dadurch entsteht ein Signal, das an das ODER-Tor 308 gelangt und von dort aus zur Unterbrechungsleitung 24. Angenommen, daß kein Datengeber mit höherem Vorrang durch das Leitwerk 18 bedient werden muß, dann werden alle Tore 312, 314 und 31ö der Fig. 3 durch ihre zugeordneten Flip-Flops angesteuert. Somit durchläuft das über die Leitung 310 anliegende Abfragesignal das Tor 316 und gelangt zum Adresseneingabetor JiI]. Die Adresse 00101100 des Drucktastenfeldes 66 gelangt an die hingabesammeLleitung 12 in der V.eise, die in Verbindung mit der Fi.,.3

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beim Auftreten des Eingabe-Ausgabebestätigungssignals auf der Leitung 317 erläutert \iurde. Der Empfang der Adresse, die ausschließlich das Drucktastenfeld 66 kennzeichnet, \tfird durch das Leitwerk 18 aufgenommen und als Befehl zur Erzeugung eines Ausgangssignals auf der dritten Stellenwertleitung der Ausgabesammelleitung 26 ausgewertet, wodurch das Tor 424 angesteuert wird, um den Flip-Flop 430 umzuschalten und die Schalttreiberstufe 436 zu betätigen. Wie vorstehend erwähnt, besitzt nur das Drucktastenfeld 66 diese Schalttreiberstufe und damit können die Schalterdaten der Eingabesammelleitung 22 gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren eingespeist werden. Zur Anschaltung des Tors 446 wird für das Drucktastenfeld 66 die gleiche Geräteadresse durch das Dekodiergerät 368 erzeugt wie für die Schalter 80, wobei die Gerätewahl durch das Steuerprogramm des Leitwerks 18 durchgeführt wird, um die richtige Leitung der Ausgabesammelleitung 26 zu beaufschlagen und das richtige Schalterbefehlswort zu erzeugen. Selbstverständlich können auch andere Dekodier- und Ansprechverfahren verwandt werden.

Figur 5

Die verschiedenen, mit 5a bis 5n bezeichneten Teile der Fig. 5 beschreiben in der Programmiersprache die sogenannten "programmtechnischen" (software) Teile, die dem Leitwerk 18 der Anlage zugeordnet sind, damit aus dem Allzweckprozeßrechner ein Spezialleitwerk wird, das den speziellen Forderungen der Anord-

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der Fig.1 entspricht. In der Beschreibung der programmtechnischen Teile sind die einzelnen Unterprogramme durch zwei oder mehrere Blöcke mit den entsprechenden Erläuterungstexten angegeben, welche im allgemeinen die Funktion der programmtechnischen Teile kennzeichnen, die eingesetzt werden sollen. Dabei kann jede einzelne Funktion einen oder mehrere Befehle für die Maschine erforderlich machen und diese Befehle müssen gemäß einem Format und einer Sprache zur Anpassung an die für die Realisierung der Erfindung gewählten maschinentechnischen Teile aufbereitet werden. Diese speziellen Befehle können durch einen gelernten Programmierer aufbereitet werden, der mit den maschinentechnischen Teilen sowie mit den allgemeinen regel- und steuertechnischen Voraussetzungen vertraut ist, die in dieser Anmeldung beschrieben werden·.

üas Unterbrechungsdienstprogramm der Fig. 5a für den Lochstreifenleser 28 enthält die Programmstufe 500, welche die Erzeugung eines Unterbrechungsabschaltsignals auf der Leitung 102 der Fig.1 sowie das Auslesen eines Zeichens vom Lochstreifenleser 28 in Abhängigkeit von dem in Verbindung mit der Fig. 3 beschriebenen Arbeitsgang bewirkt. Die Stufe 500 geht in die Stufe 501 über, die eine Entscheidungsfunktion in der Form einer Abfrage darstellt, ob ein Paritätsfetier durch die Einheit 3 52 abgetastet wurde oder nicht. Wie vorstehend erwähnt, bewirkt ein Paritätsfehler die Eingabe eines nur aus Nullen bestehenden Zeichens von den maschinentechnischen Teilen her. Wenn kein Fehler abgetastet und dem Leitwerk 18 gemeldet wird, so übergibt die Stufe 501 an die Stufe 502, die eine andere Entscheidungsfunktion zur Bestimmung darstellt,

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ob das gerade ausgelesene Zeichen einem Zwischenspeicher eingegeben werden soll. Diese Zwischenspeicherung erfolgt normaleriveise für Zeichen in der Mitte eines Blocks und bedingt die Funktion einer Pufferspeicherung, so daß der gesamte Block von Zeichen in einem Arbeitsgang an die Interpolatoren 52 und 54 übertragen werden kann. Angenommen, die Funktion der Stufe 502 werde positiv beantwortet, dann geht die Stufe 502 in die Stufe 503 über, die ermittelt, ob das Zeichen das Zeichen für "Ende des Blocks" ist. Ist dies der Fall, so setzt sich der Arbeitsgang zur Stufe 504 fort, welche ein Anhalten des Lochstreifenlesers 28 bewirkt und die Durchführung der nachstehend beschriebenen Aufgabe eines Ebckendes vorbereitet. Nach Vorbereitung dieser Aufgabe fließt das Programm an die Stufe 505 weiter, auf der sich ein Rücksprung auf das Gesamtzeitplanprogramm der Fig. 5f vollzieht. Wenn die Stufe 501 einen Paritätsfehler feststellt, dann fließt das Programm automatisch an die Stufe 501, in der ein Kennzeichen zur Anzeige des Fehlers gesetzt wird und, wie durch die Stufe 507 angezeigt wird, der Lochstreifenleser 28 angehalten wird. In der gleichen Weise schreitet das Programm von Stufe 502 zur Stufe 508 fort, wenn das auf Stufe 502 ausgewertete Zeichen nicht für die Zwischenspeicherung bestimmt ist, wobei auf der Stufe 508 die Funktion des "Speicherzeichens" vorbereitet wird, wie in Verbindung mit der Fig. 5g beschrieben wird. Die Festlegung eines Zeichens als Blockendzeichen bewirkt auch den Programmfluß von der Stufe 503 zur Stufe 508. Wie angezeigt, geht die Stufe 508 zur Stufe 505 über, die einen Rücksprung an den Zeitplanregler für den Betriebsablauf der Fig. 5f erzeugt.

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Das Unterbrechungsdienstprogramm der Fig. 5b für den externen Taktgeber 40 enthält die Programmstufe 9, auf welcher die Programmunterbrechungsleitung 24 durch den Hip-Flop 98 in der gleichen Weise abgeschaltet wird, in welcher das Unterprogramm der Fig. 5a arbeitet. Nach Abschaltung der Unterbrechungsleitung geht das Taktgeberunterprogramm auf die Stufe 510 über, auf welcher der Inhalt der Zähler 106 und 108 in einen Speicher eingelesen werden. Das Unterprogramm schreitet weiter zu den Stufen 511 und ™ 512 fort, auf welcher die Aufgaben der Achsenpositionierung und Auszählung der Fign. 5h und 5j vorbereitet werden. Das Unterprogramm der Fign. 5b endet auf der Stufe 513, auf welcher der Rücksprung zum Zeitplanunterprogramm vollzogen wird.

In Fig. 5c ist das Unterbrechungsdienstprogramm der Interpolatoren 52 und 54 gezeigt. Es enthält die Stufe 514 zur Abschaltung von Programmunterbrechungen, die durch eine Prüfung zur Ermittlung eines Eingabefehlers, wie z.B. einer Paritätsprüfung gefolgt W wird. Wird kein Paritätsfehler ermittelt, so geht die Stufe 515 in die Stufe 516 über, auf welcher über die Ausgangssammelleitung 26 die "Deltas" oder Änderungen der Sollachsenstellungen vom Leitwerk 18 an die Interpolatoren 52 und 54 nach den Daten des Teileprogramms übertragen werden. Die Stufe 516 geht auf die Stufe 517 über, auf welcher die vom Teileprogramm auf dem Lochstreifen 30 ausgelesene Vorschubzahl an die Vorschubsteuerung 134 der Fig. 1 übertragen wird. Die Stufe 517 übergibt an die Stufe 518, auf welcher der Additionsvorgang der Interpolatoren 52 und 54 ausgelöst wird. Die Stufe 518 geht auf die Stufe 519

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über, auf der die Funktion der "Blockordnung" vorbereitet wird, die verschiedene mathematische und Löschfunktionen umfaßt. Nach Vorbereitung dieser Aufgabe schreitet das Unterprogramm zur Stufe 520 \veiter, wobei ein Rücksprung auf die Zeitplanstufe 520 vorgesehen ist. Wenn auf der Stufe 515 ein Fehler in der Form eines Paritätsfehlers angezeigt wird, so erfolgt ein direkter Sprung auf. die Zeitplanstufen 520.

In Fig.5d ist das Unterprogramm zur Bedienung der Drucktasten der Fign. 1 und 4 gezeigt. Auf der Stufe 521 wird die Eingabeleitung 24 unterbrochen. Das Programm schreitet dann zur Stufe 522 weiter, auf welcher die Adresse der speziellen die Unterbrechungsfunktion durchführenden Schaltergruppe an den Speicher 20 übertragen wird. Das heißt, die aus den acht Drucktasten 66a und 66b der Fig. 4 bestehende Gruppe ist beim erfindungsgemäßen Aufbau nur eine, von mehreren ürucktastengruppen, wobei jede Gruppe ihre eigene Geräteadresse besitzt, die an das Leitwerk 18 über die in Fig. 3 gezeigte Schaltung übertragen wird. Da jede Drucktastengruppe die gleiche Dateneingabeleitungen auf der mit acht Leitungen bestückten Eingabesammelleitung 22 benutzt und da die Adressendaten der speziellen Drucktastengruppe sofort bei Bestätigung so weit geleitet werden, wie externe zugeordnete maschinentechnische Teile vorhanden sind, muß die Adresse des programmunterbrechenden Gerätes für die Zwecke der Datenauswertung durch die entsprechende Übertragung an einen Speicher sichergestellt und erhalten werden. Die Stufe 522 geht in die Stufe 523 über, auf welcher die SchalttafelunterbrechuiiRsfunktion der Fig. 5m vor-

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bereitet wird. Die Stufe 523 wird in die Stufe 524 übergeleitet, auf xtfelcher der Rücksprung zum Unterprogramm der Zeitplanstufe der Fig. 5f erzeugt wird.

Fig. 5e zeigt ein wahlweises Unterprogramm, das zur Einführung eines steuernden Zeitintervalls nach Empfang eines Unterbrechungs signals dient, ehe das Unterbrechungsdienstprogramm eines bestimmten unterbrechenden Datengebers durchgeführt wird. Dieses P Unterprogramm umfaßt die Stufe 525 zur Abschaltung der Unterbrechungsleitung 24, die Stufe 526 zur Einführung einer Zeitgeber funktion, die Zähler für den Aufruf des Unterprogramms genannt wird, sowie die Stufe 527, auf welcher der Zustand bzw. Status der zu verzögernden Funktion auf eine Wartefunktion umgeschaltet wird. Die Stufe 527 geht in die Stufe 528 über, auf der der Rücksprung zur Zeitplanstufe der Fig. 5f erfolgt.

Fig. 5f zeigt das Unterprogramm des Zcitplanreglers oder Zeitplangebers mit der Stufe 529, auf welcher die Unterbrechungsleitung 24 durch Erzeugung eines geeigneten /'.usgangssip.nals auf der Leitung 100 der\Fig. 1 angesteuert wird. Von der Stufe 529 gelangt das Unterprogramm zur Stufe 530, auf welcher die Aufgabe bzw. das Unterprogramm mit dem höchsten Vorrang ermittelt wird, das zur Durchführung bereitstellt. Die Stufe 530 geht in die Stufe S31 über, die eine logische Entscheidung darstellt, ob die in Stufe 530 festgestellte Aufgabe in Durchführung begriffen ist. Tn Verbindung mit der Fig. 2 sei nochmals daran erinnert, daß die Unterprogramm"¹ der oberen Zeile nicht unterbrechbar sind, während die Unterprogramme in der unteren Zeile unterbrochbar sind unJ daher, uenn

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BAD ORfQINAL

eines der Programme der unteren Zeile in der Mitte seiner Durchführung unterbrochen wird, soll es wieder aufgenommen werden, sobald kein Unterbrechungsdienstprogramm zur Durchführung ansteht. Wenn das auf Stufe 530 gewählte Unterprogramm nicht gerade durchgeführt wird, so schreitet das Programm oder Unterprogramm zur Stufe 53 2 weiter, auf welcher das gewählte Unterprogramm bzw. die gewählte Funktion ausgelöst wird. Sonst bewegt sich das Unterprogramm zur Stufe 533, auf der ein Rücksprung des unterbrochenen Unterprogramms bzw. der unterbrochenen Funktion zum Unterbrechungspunkt erfolgt.

Hg. 5g zeigt die Stufen zur Speicherung von Zeichen, die im Zusammenhang mit den Betrieb des Lochstreifenlesers 28 durchgeführt wird. Das Unterprogramm für die Zeichenspeicherung umfaßt die Stufe 534, auf der in logischer Operation festgestellt wird, ob ein Zeichen des Teileprogramms auf dem Lochstreifen 30 für die Zwischenspeicherung oder für die Übertragung an den Interpolator bestimmt ist. Wenn das Zeichen für die Zwisciienspeicherung bestimmt ist, so geht die Stufe 534 auf die Stufe. 535 über, auf welcher das Zeichen in eine reine Binärform umgesetzt wird und der Zwischenspeicher, der ein Pufferteil des Speichers 20 sein kann, auf den neuesten Stand gebracht wird. An der Stufe 53 5 schreitet das Unterprogramm zur Stufe 536 weiter, auf welcher der Rücksprung zum Zeitplan-Unterprogramm erfolgt. Wenn andererseits das Zeichen nicht für die Zwischenspeicherung bestimmt ist, so geht das Programm bzw. Unterprogramm von der Stufe 534 auf die Stufe 537 über, wo die Abfrage einer Polgezahl oder Zeichenzahl in Abhängigkeit von den Werten oder Parametern durchgeführt

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- 54 wird, die von Hand über das Gerät der Fig. 7 eingegeben werden.

Fig. 5h zeigt die Stufen 538 und 539 des Unterprogramms zur Fortschreibung der Achsenstellung. Auf Stufe 538 wird einfach der Inhalt der Stellungszähler 106 und 108 zur gesamten oder kumulativen Sollachsenstellung zum Speicher 20 addiert. Die Stufe 539 bedeutet den Rücksprung zum Zeitplanunterprogramm.

Fig. 5i zeigt die Blockende-Funktion, die auf der Stufe 504 der Fig. 5a vorbereitet wird. Die Funktion eines Blockendes umfaßt die Stufe 540, auf welcher die durch die Daten des Teileprogramms auf dem Lochstreifen 30 befohlenen Vorschubzahl errechnet wird. Sodann enthält die Blockende-Funktion die Stufe 541, auf der ein Markierungsbit für das Blockende an alle Interpolatordeltas verschoben wird, um die Interpolationszeit durch Verringerung der Registerkapazität abzukürzen und damit der im Register gespeicherten Zahl zu entsprechen. Diese Verkürzung wird durch Verschieben ' der Zahl um die Zahl der unbenutzten Interplatorstellungen im laufenden Block erreicht. Die Stufe 542 folgt der Stufe 541 , wobei ein Rücksprung zum Unterprogramm der Zeitplanstufe erfolgt.

Fig. 5j ist ein Flußdiagramm der Auszählfunktion, die eingeschaltet wird, wenn in Abhängigkeit vom Unterprogramm der Fig. 5e eine Zeitgeberfunktion durchgeführt werden soll. Die Auszählfunktion umfaßt die Stufe 543, auf der die durch das Taktgeberunterprogramnfür jede anstehende und wartende Funktion erzeugten Taktgeberimpulse schrittweise verringert werden. Die Stufe 543 geht

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in die Stufe 544 über, auf der festgelegt wird, daß die Zählfunktion einer gegebenen verzögerten Auigabe (Unterprogramm) auf einen Wert kleiner als Null verringert wird, und auf der die Aufgabe auch ihren Status vom Wartestand auf den Nicht-Wartestand ändert, so daß sie sofort durchgeführt werden kann. Die Stufe 544 geht in die Stufe 545 über, wo ein Rücksprung auf das Unterprogramm der Zeitplanstufe erfolgt.

Fig. 5k ist das Flußdiagramm der Blockordnungsfunktion, d.h. der Aufgabe, die zur Erfüllung des Bedarfs an Daten im Teileprogramm auf dem Lochstreifen durchgeführt werden, die sich nicht auf die Achsenstellungen und den Vorschub beziehen. Dieses Unterprogramm beginnt mit der Stufe 546, auf der über die Sammelleitung 26 die Folgezahl ausgegeben wird, falls eine vorhanden ist, der Kühlmittelcode , der Code für die Spindeldrehzahl und der Code zum Abheben des Werkzeugs. Diese Code gelangen über die AusgabesammelMtung 26 an die entsprechenden Geräte, die auf diese Daten in derherkömmlichen und bekannten Weise ansprechen. Die Stufe 546 geht auf die Stufe 547 über, auf der der Zwischenspeicher für die Zeichen des Lochstreifenlesers gelöscht und der Lochstreifenleser 28 selbst angeschaltet wird. Von der Stufe 547 schreitet das Programm zur Stufe 548 weiter, auf der ermittelt wird, ob in die Bbckordnungsfunktion eine Verzögerung einprogrammiert wurde. Wenn eine Verzögerung einprogrammiert wurde, dann geht die Stufe 548 in die Stufe 549 über, auf der ein Rücksprung zum Unterprogramm für das Anschalten des Taktgebers erfolgt und auf der das programmierte Zeitintervall abgewartet wird. Liegt keine Verzögerung

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vor bzxtf. ist diese Verzögerung nach der Stufe 54 9 beendet worden, so schreitet das Unterprogramm zur Stufe 550 weiter, auf der in logischer Weise festgelegt wird, ob vrährend der Durchführung eines Blocks eine Korrektur der Spindeldrehzahl,vorgenommen werden soll. Wenn eine solche Korrektur gemacht werden soll, so läuft das Unterprogramm zur Stufe 551 weiter, auf welcher die Funktion zur Verarbeitung des Blocks \^rorbereitet wird, worauf über die Stufe der Rücksprung zur Zeitplanstufe erfolgt. Ist während der Verarbeitung des Blocks keine Korrektur der Spindeldrehzahl erforderlicn, so geht die Stufe 550 auf die Stufe 553 über, auf der die Funktion der Blockverarbeitung gelöscht v.ird, worauf da? Unterprogramm direkt überjöie Stufe 552 auf die Zei tplanstuf e zurückspringt.

Fig. 51 zeigt das Unterprogramm zur Verarbeitung eines Flocks und enthält die Stufe 554, auf welcher eine neue Spindeldrehzahl aufgrund eines neuen Krümmungsradius berechnet wird , d.h. der Ah- W stand zwischen der Mittellinie des Werkstücks und uer Werkzeugspitze. Die Stufe 554 geht auf die Stufe 555 über, auf welcher die neue Spindeldrehzahl über die Ausgabesammeileitung 2u an die umlaufabhängige Steuerung 152 (IPK) der Fig. 1 abgegeben wird. Anschließend gelangt das Unterprogramm zur Stufe 556, auf welcher es zum Unterprogramm für die Anschaltung des Taktgebers fortgeschaltet wird und 100 Millisekunden wartet. Vi ic angegeben, kann die Stufe 556 a.ls Uegelkreisf unk ti on durchgeführt werden.

Fig. 5m zeigt dar- Untcrbrechungsdi cnstpro^rairr· der Schalt- oder Steuertaf el. Fs umfaßt die allgemeine Stufe 557 r.ur !ort Schreibung

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der Datenanzeige auf der Tafel der Fig. 7, zur Auslösung einer Folgezahlabtastung soweit vorhanden, zur Abtastung eines Lochstreifenzeichens soweit vorhanden, zum Verfahren der Werkzeugscnlitten in die Ausgangsstellung, soxve.it dies durch den Betrieb der Linrichtung der Fig. 7 erforderlich ist, zum An- bzw. Abschalten der Interpolatoren, zur Bestimmung, welche der vorangehenden lunktionen und Aufgaben in Abhängigkeit von der UnterbrechungsfunKtion für die Steuertafel richtig ist und'schließlich zur Durchführung der erforderlichen JJrucktastenfunktion an der Steuertafel. Auf die Stufe 557 folgt die Stufe 558, auf der ein Rücksprung zur Zcitplanstufe ausgeführt wird.

Fig. Sn zeigt das Unterprogramm mit der niedrigsten Vorrangstufe, auf v/elcher die Schalter der Steuertafel abgetastet werden, die keine Höglichkeit zur Programmunterbrechung besitzen. Dieses Unterprogramm umfaßt die Stufe 559, auf der alle Schalter der Steuertafel ausgelesen werden und diese Daten über die aus acht Leitungen bestehende Eingabesammelleitung 22 an das Leitwerk 18 übertragen werden. Diese Stufe geht auf die Stufe 560 über, auf welcner die Datenanzeige in Abhängigkeit von der Stellung der Schalter auf der Steuertafel auf den neuesten Stand gebracht wird. Das Unterprogramm der Fig. 5n wird dann in Abhängigkeit von einem Unterbrechungssignal eines Unterprogramms bzw. einer Aufgabe höherer Ordnung in der Form eines geschlossenen Regelkreises durchgeführt.

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Figur 6

In Fig. 6 ist ein bevorzugter Aufbau und eine bevorzugte Anordnung der erfindungsgemäßen numerischen Steuerung gezeigt. Sie enthält den Metallschrank 600 mit den beiden senkrechten Teilen 602 und 604. Jeder Teil besitzt eine senkrecht aufgehängte Tür an der Vorderseite. Der Schrankteil 602 ist mit der L-förmigen Schalttafel 606 ausgestattet, durch welche die Lochstreifentransporteinrichtung des Lochstreifenlesers 28 zu sehen ist, so daß dessen mechanischer Betrieb beobachtet werden kann. Die Bedienorgane des Lochstreifenlesers sind in der oberen Hälfte des Schrankteils 602 angeordnet, während sich die Stromversorgung in der unteren Hälfte des Schrankteils 602 befindet. Im rechten Schrankteil oben ist die Steuertafel 608 zur Handeingabe von Daten untergebracht, die in Verbindung mit der Fig. 7 näher erläutert wird. Unter der _v Tafel 608 ist die Frontplatte 610 des digitalen Leitwerks 18 angeordnet. Auf der Frontplatte 610 befinden sich verschiedene Lam- W pen und Steuerorgane zur Bedienung des Leitwerks. Unterhalb der Frontplatte 610 ist im Schranlieil 604 der Tasten mit den logisch kodierten Karten untergebracht sowie die Anpassungselektronik zum Anschluß des Leitwerks an externe Geräte.

Die Steuerkonsole . oder der Steuerschrank 600 ist durch das Kabel 612 mit der Werkzeugmaschine 12 verbunden, die im Falle der Fig.6 die Zweiachsendrehmaschine 614 mit dem Revolver 616 und der Steuertafel 618 ist. Es sei jedoch betont, daß die hier bekannt

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gemachte Einrichtung und die bekannt gemachten Grundlagen für eine numerische Steuerung leicht auf drei, vier, fünf und mehr gesteuerte Achsen in Abhängigkeit von den Konstruktionsforderungen der gesteuerten Werkzeugmaschine erweitert werden können.

Tigur 7

In Fig. 7 sind weitere Einzelheiten der Steuertafel .608 im Schrank 600 der Fig. 6 gezeigt. Sie umfaßt den oberen Anzeigeteil 700, der hinter einer dunklen Plexiglasscheibe angeordnet ist. . . Die Steuertafel 700 enthält eine Anzahl von in Feldern eingeteilten und mit Etiketten versehenen Lampen, einschließlich der Gruppe 702 zur Anzeige des Steuerstandes der Anlage, der Lampengruppe 704 zur Anzeige der gegenwärtigen Betriebsart des Steuerprogramms, der Lampengruppe 706 zur Anzeige des Ortes eines Fehlers in der Steuerung, der Lampengruppe 708 zur Anzeige des Zustands der Anpassungssteucrung sov:ie die Lampengruppe 710 zur Anzeige der der Anpas- ( sungssteuerung aufgeschalteten Grenzwertbedingungen. Unter den Lampengruppen 702 bis 710 befindet sich eine Anzahl von Gruppen aus Nixie-Röhren mit der aus drei Röhren bestehenden Gruppe 712 zur Anzeige der gerade anliegenden Folgezahl, der aus zwei Röhren bestehenden Gruppe 714 zur Anzeige der Zahl für das Abheben des Werkzeugs, die in die Anlage eingegeben wurde und schließlich mit der aus acht Röhren bestehenden Truppe 716 zur Anzeige der laufenden Daten des Teileprogramms oder eines anderen für die Anzeige gewählten üatengebers.

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Die Steuertafel 608 entspricht im allgemeinen der Tafel 68 der Fig. 1, enthält jedoch eine weitere Anzahl von Schaltern, Drucktasten und Nummernschaltern zur Eingabe der Uigitaldatcn in die Steuerung. Diese Schalter umfassen den Nummern- oder Skalenschalter 718, der zur Wahl der Betriebsart der Anlage in sieben verschiedene Stellungen gedreht werden kann. Die Schaltergruppe 7 umfaßt zehn Rändelradschalter 722 mit den zugeordneten Stellenzahlrädern zur Eingabe des Adressenbefebls, der Stellungsanzeige, der Achsenzahl und der Daten für die Betriebsprotokollzahl. Die Rändelradschalter 722 können der Schaltergruppe 80 der Fign. 1 und 4 zugeordnet sein. Das Drucktastenfeld 724 enthält die dreizehn Drucktasten 66, von welchen zehn zur Eingabe numerischer Daten dienen, einer zur Anzeige einer negativen arithmetischen Funktion, ein anderer zu Löschzwecken und schließlich der letzte zum Stanzen des Befehls "Eingabe". Sodann ist eine Lösch- und Anschaltgruppe mit dem Skalenschalter 7 26 und den Drucktasten 728 und 730 vorgesehen. Der Eingabe- und Anzeigeskalenschalter 732 dient zur Wahl bestimmter Eingabe- und Anzeigefunktionen. Die Skalenschalter 734 und 736 dienen als Steuerelemente für den Lochstreifenleser. Die Drucktaste 738 steuert den Start eines gegebenen Arbeitszyklus. Weiter ist der Drehknopf 740 für Prozente des Vorschubs vorgesehen. Sodann sind für die X- und Z-Achse zwei Drehknöpfe 742 und 744 für die Achsensymmetrie vorhanden, /'er Drehschalter 746 zur LampenkontrolIc ist neben dem Drehschalter 748 zur Anpassungssteuerung angeordnet. Weiter sind die Drenschalter 750, 7 52 und 7 54 zur Eingabe und Steuerung der Vor-

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schubdaten von Hand vorgesehen. Der Stoppn/ahlschalter 756 und die Drucktaste 7 58 für den Nothalt des Werkzeugschlittens vervollständigen die Steuerorgane auf der Schalttafel der Fig. 7.

In Verbindung mit der Beschreibung der Fig. 4 wurde vorstehend angegeben, daß die Drucktasten und Schalter der Steuertafel 608 jeweils in Achter-Gruppen angeordnet sind, um den acht Eingangsleitungen der Sammelleitung 22 zu entsprechen. Außerdem besitzen einige der Schalter eine Programmunterbrechungsmöglichkeit und andere nicht.

Zu den Schaltern mit Prograinmunterbrechungsmöglichkeit gehören die Drucktasten 66, der Schalter 754 zur Eingabe des Vorschubs von Hand, die Achsenlöschtaste 728, die Taste 730 zum automatischen Verfahren in die Ausgangsstellung, die Taste 738 für den Start des Arbeitszyklus, die Schrittenstopptaste 758, der Schalter sowie der Steuerschalter 734 für die Bandrollen des Lochstreifenlesers. Selbstverständlich stehen die Drucktasten unter Federspannung und öffnen nach Freigabe durch den Fingerdruck. Ebenso stehen die Schalter unter Federspannung und drehen sich auf eine Bezugsstellung oder Stellung für den unterbrochenen Stromkreis zurück.

Die mit 0 bis 7 gekennzeichneten Drucktasten des Feldes 6 6 stellen eine Gerätegruppe mit ihrer eigenen Unterbrechungsadresse dar. Die mit acht, neun, minus und Eingabe bezeichneten Drucktasten \ stellen zusammen mit den Schaltern 754 (zwei Stellungen), 728 ; und 730 eine andere Gerätegruppe dar, die ebenfalls ihre eigene

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Unterbrechungsadresse hat. Die übrigen Schalter stellen die dritte Gerätegruppe mit ihrer eigenen Adresse dar. Jede Gerätegruppe ist mit einer Adresseneingabeschaltung wie die der Drucktasten 66 in Fig. 4 versehen. Wenn eine Taste in der Gerätegruppe niedergedrückt wird, so werden die Daten der gesamten aus acht Schaltern bestehenden Gruppe eingegeben, jedoch nur auf der den geschlossenen Schalter zugeordneten Leitung liegt eine "Eins" an.

Da die das Unterbrechungssignal erzeugende Schaltergerätegruppe ihre Adresse nur bis zum Zeitp'unktEer Bestätigung dem Leitwerk 18 eingibt>ist das Unterprogramm der Fig.5d, Stufe 522 erforderlich, um die Adresse der unterbrechenden Schaltergruppe zu bewahren und zu speichern. Somit werden die über eine bestimmte Eingabesammelleitung eingegebenen Daten unter den Aspekten der so bewahrten Geräteadresse ausgewertet, um sie von den gleichen Daten zu unterscheiden, die von anderen Schaltergruppen kommen können.

Eine der durch die Schalter 66 und 80 durchgeführten Aufgabe be- ψ steht in der Eingabe von Daten für das Versetzen bzw. Abheben des Werkzeugs in\den Speicher 20 des Leitwerks 18. Hier liegt ein Unterschied zu den herkömmlichen Anlagen vor, bei welchen Werkzeugversetzungen in der Form der Einstellung eines Rändelradschalters gespeichert werden, der solange angeschaltet bleiben muß wie der bestimmte Versetzungsbefehl gilt und anliegt. Erfindungsgemäß werden Befehle für Werkzeugversetzungen im Speicher 20 gespeichert und von Hand einer adressierbaren Speicherstelle dieses Speichers eingegeben, so daß die Werkzeugversetzungszahl zur Adressierung

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dieser Speichcrstelle verwrendet werden kann und die dieser Speicherstelezugeordnete Werlczeugversetzung aufgerufen werden lcann. Beim Ausführungsbeispiel der Erfindung können etwa 100 verschiedene WerkzeugverSetzungen im Speicher 20 gespeichert werden. Wenn einmal die Technik dieser Speicherung der Werkzeugversetzung realisiert ist, brauchen weitere Versetzungen lediglich nur zusätzliche Speichereinrichtungen.

Zur Eingabe eines Befehls für die Werkzeugversetzung in den Speicher· 20 wird der Eingabe-und Anzeigeschalter 732 auf die Stellung "Werkzeugversetzung" gebrächt, und der Betriebsartenschalter 718 wird auf "Dateneingabe" gestellt. Jede Werkzeugversetzung, die aus einem oder mehreren inkrementellen Achsenbefehlen besteht, wird im vorstehenden Beispiel durch eine Werkzeugversetzungszahl von 1-99 gekennzeichnet. Diese Zahl wird in die Rändelradschalter 722 eingegeben, und die inkrementellen Befehle werden über die Drucktasten 66 des Tastenfeldes 724 eingespeist.

Die zweistellige Anzeige 714 aus Nixie-Röhren gibt eine Sichtan- ' zeige der Werkzeugver Setzung, die gerade xvährend der Durchführung eines Teileprogramms vorgenommen wird. Werkzeugversetzungen können durch das Teileprogramm auf dem Lochstreifen 30 in verschiedenster Weise aufgerufen werden, und die Bewegungen der Werkzeugversetzung können gleichzeitig oder der Reihenfolge nach durchgeführt werden, sie können aber auch mit den vom Lochstreifen befohlenen Bewegungen kombiniert werden.

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Bei einer Drehmaschine speist das durch den Lochstreifenleser vom Lochstreifen 30 ausgelesene Teileprogramm die Vorschubdaten dem Leitxverk 18 ein und dieses verarbeitet die Daten zur Aufbereitung von Signalen für die Übertragung an die Vorschubsteuerung 134. Die Vorschubsteuerung 134 \iriederum erzeugt Additionsbefehle, die zur Bestimmung der Geschwindigkeit an die Interpolatoren 52 und 54 gelangen, mitjwelcher die Datenblöcke des Lochstreifens durch das Werkzeug 12 auszuführen sind. Durch Verwendung des Leitwerks 18 mit dem Speicher 2Ö, das mit herkömmlichen Programmtechniken zu programmieren ist, kann eine einzige maschinentechnische Anlage eine Vielzahl von Eingabeformaten für den Vorschub aufnehmen und verarbeiten. Die maschinentechnischen Teile der Vorschubeinrichtung sind von herkömmlicher Art und im allgemeinen für das Leitwerk 18 extern, um an die herkömmlichen als Differenti.alanalysatoren arbeitenden Interpolatoren 52 und 54 unter Verwendung einer binären Eingabezahl und eines Taktgeberimpulses Additionsbefehle mit der entsprechenden Impulsgeschwindigkeit abgeben zu können.

Die Geschwindigkeit der Ausgangsimpulse der Interpolatoren 52 und 54 ist der der Vorschubsteuerung 134 durch das Leitwerk 18 eingespeisten Vorschubzahl proportional. Diese Zahl wirdfiurch ein Unterprogramm unter Verwendung des Vorschubbefehlswortes auf dein Lochstreifen 30 errechnet. Das Format dieses Wortes kann das gegenläufige Zeitintervall von FRN (Vorschubzahl) sein, der direkte Weg pro Zeiteinheit (IPM - Zoll pro iinute), das Wort kann aber auch ein anderes Format besitzen, wobei für jedes Format ein anderes Unterprogramm erforderlich ist.

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Im Falle eines indirekten IPM ausgedrückten Vorsehubformats berechnet das Leitxverk 18 die Vorschubzahl für die Vorschubsteuerung 134 unter Verwendung der programmierten Gleichung:

FRN = 2¹⁷/3 χ 10⁴ χ IPM/A

Wobei Λ R die normierte Vektorbewegung im Datenblock ist.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die automatische Rückkehr '. zur Ausgangsstellung, wofür die Drucktaste 730 auf der Steuertafel 608 der Fig. 7 dient. Maschinensteuerungen besitzen gewöhnlich diese automatische Rückführung auf die Ausgangsstellung zur Posi- i tionierung der Maschinenschlitten an einen bestimmten Punkt wie z.B. einem Punkt für den Werkzeugwechsel. Dieser Punkt wird durch den Hersteller der Werkzeugmaschine bei herkömmlichen Anlagen fest! gelegt, und eine Änderung der bestimmten Stellung kann nur durch schwierige und kostspielige Änderungen der maschinentechnischen Steuerungsteile durchgeführt werden.

Bei der Anlage 10 wird die automatische Rückführung auf die Aus- ! gangsstellung durch Drücken der Drucktaste 73Oerreicht, wodurch das Steuerprogramm unterbrochen wird und die gleichzeitige oder aufeinanderfolgende Bewegung der Werkzeugmaschinenschlitten ausgelöst wird, wobei diese Bewegung durch Ausgabe von Deltas an die Interpolatoren zusammen mit der entsprechenden Vorschubzahl solange aufrecht erhalten wird, bis ein Signal von eineai Werkzeugendschalter iait Unterbrechungsmöglichkcit empfangen wird, Jetzt

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bestimmt das Leitwerk 18 die Adresse, d.h. die Identität des prograiumunterbrechenden Endschalters, und wenn festgestellt wird, daß dieser Endschalter der der automatischen Rückführung auf die Ausgangsstellung zugeordnete Schalter ist, dann wird die Bewegung der Werkzeugmaschinenschlitten angehalten. Wie leicht zu ersenen ist, kann ein äußerst einfaches Unterprogramm diese Maßnahme durchführen. Wenn nötig, kann das Unterprogramm die tatsächliche Bewegung der Werkzeugschlitten in den Steuerachsen berechnen,die erforderlich ist, um eine bestimmte Stellung in Abhängigkeit vom Signal zur automatischen Rückführung auf die Ausgangsstellung zu erreichen. Auch dies kann leicht durchgeführt werden, da die Stellung der Maschinenschlitten stets durch die laufende Übertragung von Daten von den Stellungszählern 106 und 108/an den Speicher 20 gespeichert bleibt.

Die dem Leitwerk 18 zugeordnete Programmtechnik enthält vorzugsweise ein Unterprogramm zur Durchführung der Abfrage einer Folgezahl. Wie bekannt, werden verschiedenen Blöcken im Teileprogramm auf den Lochstreifen 30 sogenannten Folgezahlen zugeordnet, welche die Kennzeichnung und die Ortung einer bestimmten Fläche des Loch-' Streifens durch Bestimmung der Folgezahl sowie Auf- bzw. Abwicklung des Lochstreifens 30 ermöglichen, bis diese Folgezahl erscheint. Das Abfragen bzw. Suchen einer Folgezahl kann leicht durch das programmierbare Allzweckleitwerk 18 mit Hilfe eines Unterprogramms durchgeführt werden, in welchem die gesuchte Folgezahl durch eine entsprechende Betätigung der Drucktasten 66 gekennzeichnet wird, nachdem der Schalter 718 auf der Steuertafel 608 der Fig. 7 in"die Stellung "Folgezahlsuche" gebracht worden ist,

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Jetzt ermittelt das Unterprogramm, ob die zuletzt ausgelesene Folgezahl größer oder kleiner war als die zu suchende Zahl und bewirkt in Abhängigkeit von dieser zuletzt ausgelesenen Zahl,daß der Lochstreifenleser 28 entweder in Vorwärts- oder in Rückwärtsrichtung abtastet. Nach Auslösung der Lochstreifenleserabtastung werden die Folgezahlen laufend gelesen und mit der gewünschten Zahl verglichen, und wenn diese gefunden^ist, wird die Abfrage oder Suche abgeschlossen. Durch dieses Unterprogramm lassen sich mögliche Fehlerstellen auf dem Lochstreifen kennzeichnen, und die Werkzeugmaschinensteuerung kann von Hand betätigt werden, wenn das Teileprogramm diesen Punkt auf dem Lochstreifen erreicht.

Natürlich kann der Übergang auf Handsteuerung der, Werkzeugmaschine 12 an jedem Punkt während der Durchführung des Teileprogramms vollzogen werden. Dies \tfird einfach mit Hilfe des Unterbrechungsprogramms der Steuertafel erreicht, das sich einschaltet, wenn der Betriebsartenschalter 718 auf die Stellung "Handsteuerung" geschaltet wird und die Daten über das Drucktastenfeld 66 eingegeben werden.

Zusammenfassend wird gezeigt, daß die Bedienung einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine vorteilhafterweise unter Verwendung eines digitalen Allzweckleitwerks oder Prozeßrechners mit einer Speicheriaöglichkeit durchgeführt v/erden kann, indem dieser Prozeßrechner oder dieses Leitwerk in einem bingabe/Ausgabeverhältnis mit verschiedenen peripheren Geräten verbunden wird, die normalerweise bei einer Maschinensteuerung vorhanden sind sowie durch Ausführung eines Steucrprogramms mit einer Anzahl von ein-

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zelnen Unterprogrammen, die nach einer bestimmten VorrangOrdnung eingegeben werden., um die verschiedenen Datenverarbeitungsfunktionen zu erfüllen, die fur den Betrieb der Werkzeugraaschiie notwendig sind;.. Nach dem -vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispxei der Erfindung sind verschiedene periphere Geräte mit der Möglichkeit zur Erzeugung von Unterbrechungssignalen ausgestattet und gemeinsam an eine Unterbrechungsleitung des Leitwerks 18 angeschlossen, um diesem den Zustand des Datenflusses zu melden. Mit externen Schaltungen wird ein- Vorrangsystem errichtet,, bei P welchem die Gerätre das' Leitwerk 18 nach einer bestimmten Vorrang-Ordnung uniserbrectasn können und bei welchem die Geräte, denen kein Brogrammunter~brechungsvorrang gegeben wird, ihre Unterbrechungssignale erhalten und speichern können, bis^diese durch ein spezielles^ Unterbrechungsdienstprogramm bestätigt und abgerufen werden- Weiter wurde beschrieben, wie die Möglichkeit zur Programmiinterbrechung vorteilhaft mit Hilfe von Drucktasten, Schaltern und-· anderen Kontaktgeräten ausgenütztVird, welche Daten in das Leitwerk 18 eingeben.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Numerische Steuerung für eine Werkzeugmaschine mit einem Stell-* werk für gesteuerte Verstellungen in mindestens einer Werkzeugmaschinenachse, dadurch gekennzeichnet, daß sie die folgenden Baugruppen umfaßt: Ein programmierbares Digitalleitwerk (18), eine Anzahl von Einrichtungen (28,46,52,54,66,88), um zur Steuerung des Stellwerks (12,14,16) Daten an dieses zu übertragen, wobei eine der Einrichtungen (28) ein gespeichertes Programm zur Bestimmung der Verstellungen der Werkzeugmaschine (12) auslesen kann, und dadurch, daß das Leitwerk (18) mit jedem dieser Geräte (28,46,52,54,56) verbunden ist (22, 24,26), um deren Datenübertragung nach einem Steuerprogramm zu steuern, wobei jede Einrichtung (28,46,52,54,56) einen eigenen Signalgeber (300'- 312; 302-314; 304-316; 306) zur ; Anzeige der Bereitschaft für die Datenübertragung dieser Einrichtung besitzt und jeder Signalgeber an das Leitwerk (18) angeschlossen ist, und schließlich dadurch, daß das Steuer- i

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   programm eigene Unterprogramme (202,204,206,208,210) enthält, um dem entsprechenden Signalgeber die Ausführung der Datenübertragung zu melden.

   2. Numerische Steuerung für eine Werkzeugmaschine mit einem Stellwerk für gesteuerte Verstellungen in mindestens einer Werkzeugmaschinenachse, die folgende Baugruppen umfaßt: Einen Teil* programmleser zum Auslesen der Digitalzeichen eines Teileprogramms, einen Interpolator zur Erzeugung von digitalen Befehlsimpulsen für das Stellwerk in Abhängigkeit von Blöcken ^!

   dieser digitalen Zeichen oder Daten, eine Anzahl von Schaltern^: mit geöffneten und geschlossenen Stellungen, die normalerweise: in einer dieser Stellungen verbleiben, gekennzeichnet durch ein programmierbares Digitalleitwerk (18) mit einem an den Leser (28) geführten Eingangs- (22) und einem Ausgangskanal ' (26), durch Iiiterpolatoren (52,54) und Schalter (66) zur Steuerung des Datenflusses zwischen dem Leitwerk (18) und dem Leser (28) und durch eine Unterbrechungsleitung (24)»durch einzelne jeweils an den Leser, Interpolator und die Schalter angeschlossene Unterbrechungssignalgeber (300-312; 302-314; 304-316; 306) zur Erzeugung von Programmunterbrechungssignalen in Abhängigkeit vonjlien Datenf lußbedingungen einschließlich der Bereitschaft .ein Zeichen auszulesen sowie der Notwendigkeit für einen Datenblock und einer anormalen Schalterstellung, ferner durch eine die Signalgeber (300-302-304-^06) mit dem Leitwerk (18) verbindende logische Schaltung (312,^14,310) zur Abtastung der Unterbrechungssignale und zur Kennzeichnung

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   des Signals vom Signalgeber mit der höchsten Vorrangstufe im Rahmen einer Varrangordnung-* und schließlich durch Untererogramme (ΖΧΪ2,204,206„2Π&_ϊ?210^;ί; des Leitwerks,, die jtewveils in Abhängigkeit von &en prsgramraun^er brechenden Einrichtungen einen üatenfluß am das Stellwerk fur d£e Vierfezmi^mia^chine. auslösen.

   3. Numerische Steuerung nach Anspruch 1 ader Z._r dadtircli gskenn-

   zeichnete daß eiar Ausgang. ^f&^BW^SZQiST^V') der

   nungsschaltung C322^3S4; SZ5-3Z7; 52:9-331; 55Z-534) an die Eingabeleitung (2Z^ d&s Leit^erfes £18) geführt ist*

   4. Numerische Steuerung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Ausgänge ein UND-Tor ist,^ dasf mit zweien seiniet Eingänge über die Voarrangleitung C51ö) und die Eingabe/Ausgabe-Bföfcätigungslextung {SMJ an die Ausgafeeißitoiag: (^S) des; Leitwerks geführt ist.

   5. Numerische Steuerung nachAnspruch Ty dadurch

   daß eine logische Schaltung (312; 314; 316) zwischen die Signalgeber (3Ό0; 302; 504; 306) und das keitwerrk (18) zur Durchführung von Datenübertragung nach einer bestimmten Vorrangordnung geschaltet ist.

   6. Numerische Steuerung nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (28)■■ #*jm Auslesen eines gespeicherten Programms ein ,Lochstreifenleser ist, der der Reihenfolge nach kodierte Zeichen oder Daten ausliest. ;

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   7. Numerische Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (28,46,52,54,66,88) zur Datenübertra-" gung an das Stellwerk durch eine Unterbrechungsleitung (308, 24,96) an das Leitwerk (18) angeschlossen sind.

   8. Numerische Steuerung nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgeber (300,302*304,306) jeweils einen Unterbrechungssignalgeber enthalten, dessen Ausgang an die Unterbrechungsleitun-g (24) geführt ist.

   9. Numerische Steuerung nach Anspruch 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die UnterbrechungsSignalgeber (300,302,304,306) jeweils eine bistabile Vorrichtung besitzen, von welcher ein Ausgang gleichzeitig an die Unterbrechungsleitung (24) und die zugeordnete Schaltung zur Adressenkennzeichnung geführt ist.

   10. Numerische Steuerung nach einem der Ansprüche 2 und 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungsleitung (24) ein ODER-Tor (308) enthält, das gjemeinsam mit den Ausgängen der Unterbrechungssignalgeber verbunden ist.

   11. Numerische Steuerung nach Anspruch 7 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungsleitung (24) mit einer über die bistabile Vorrichtung (98) an das Leitwerk (18) angeschlossenen logischen Schaltung (UND-Tor 96) zur Abschaltung des Unterbrechungskanals während der Durchführung eines Unter·

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   - 73 brechungsdienstprogramnis (202-210) versehen ist.

   12. Turnerisehe Steuerung nach einem der Ansprüche 2 und 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die logische Schaltung (300,302, 304,306,312,314,316,318-321, 308, 96) für das Leitwerk (18) mindestens ein teilweise externes Gerät ist.

   13. Numerische Steuerung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Signalgeber die folgenden Unterbaugruppen enthält: Eine von einem ersten auf einen zweiten Schaltzustand in Abhängigkeit vom Datenfluß der zugeordneten Datengeber (28,46,52,54,66,88) umschaltbare bistabile Vorrichtung (300,302,304,306), mindestens ein jeweils der bistabilen Vorrichtung zugeordnetes Koinzidenztor (UND-Schaltung) (312;314; 316), sowie eine vom Ausgangskanal (310) des Leitwerks (18) über die Koinzidenz tore (312,314,316) von der Einrichtung mit dem höchsten Vorrang (28) bis zur Einrichtung mit dem niedrigstens Vorrang in Reihe geschaltete Vorrangsignalleitung,

   14. Numerische Steuerung nach Anspruch 3 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgang der bistabilen Vorrichtungen (300, 302,304,306) an ein inüie Vorrangsignalleitung geschaltetes Koinzidenztor (312,314,316) geführt ist, während der andere Ausgang jeweils an ein Koinzidenztor (318,319,320,321) mit drei Eingängen angeschlossen ist, das die Schaltung zur Kennzeichnung der Adresse seines entsprechenden Datengebers (28,

   i 46,51,52,66,88) steuert. j

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   15. Numerische Steuerung nach Anspruchs oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Lochstreifenleser (28) die folgenden Unterbaugruppen zugeordnet sind: Eine Paritätsprüfschaltung (352) mit einer Ausgangsleitung (353) für ungerade Zahlen und einer Ausgangsleitung (354) für gerade Zahlen, eine Ausgangsleitung (341) für Tastsignale (Transportlochsignale) und eine Ausgangsleitung (342) für "Nicht-Tastsignale" (kein Transportloch) , drei an einen Eingang des Koinzidenztors (358) geführte Ausgangsleitungen, wobei das Koinzidenztor (358) über das zwischengeschaltete Koinzidenztor (355) und das ODER-Tor (356) _: den Eingang der bistabilen Vorrichtung (300) in Abhängigkeit vom Lochstreifenleser(28) steuert, während der vierte Ausgang (341) über die zwischengeschaltete Kombination der beiden bistabilen Vorrichtungen (359,36O;A,B) mit den beiden anderen Eingängen des Koinzidenztors (358) verbunden ist, und die beiden bistabilen Vorrichtungen (359,36O;A,B) auch zur Abgabe eines Urterbrechungssignals des Lochstreifenlesers (28) zu einem Zeitpunkt dienen, zu welchem alle Signalkanäle zum

   ^w Auslesen bereit sind.

   16. Numerische Steuerung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß an den bistabilen Vorrichtungen (359,360) auch ein Taktgebersignal zur Synchronisierung der Änderung ihres Schaltzustandes anliegt, und/daß die entgegengesetzt gepolten Ausgänge dieser bistabilen Vorrichtungen (359,360) an die beiden Eingänge des Koinzidenztors (358) geführt sind. ;

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   17. Numerische Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Batengeber ein Interpolator (52,54) ist, der vom Lochstreifen (30) ausgelesene Datenblöcke interpoliert und Befehlsimpulse für das Stellwerk erzeugt. "

   -TS; Numerische Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ! daß ein ttfei-ter.er Datengeber aus einer Gruppe von Schaltern (66) zur Eingabe von Daten in das Leitwerk (18) besteht, wobei die Anlage noch mindestens eine andere Einrichtung zur Da-^: j teneingabe besitzt, und daß das Steujerprogramm ein Unterprogramm (226) der Einrichtung zur Dateneingabe enthält, das nur dann anläuft, wenn keines der eigenen anderen Programme durchgeführt wird (202-210).

   19. Numerische Steuerung nach einem der Ansprüche 1, 2, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß einer der anderen Datengeber ein externer Taktimpulsgeber (46) zur Erzeugung von Taktsignalen mit einer gewählten Geschwindigkeit ist, undäaß der Taktimpulsgeber (46) über die zugeordnete bistabile Vorrichtung (302) an den Unterbrechungskanal (24) zur Erzeugung eines' Unterbrechungssignals von der gewählten Geschwindigkeit angeschlossen !St. ;

   20. Numerische Steuerung nach Anspruch 4 und 19, gekennzeichnet _; durch einen Funktionsgeschwindiglceitszähler (124), von dem ein; Lin^ang (126) an die Ausgangsleitung (26) und der andere Ein- ■: gang an den externen Taktimpulsgeber (46) angeschlossen ist, ^:

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   und ein Ausrang (128) an eine 'warnvorrichtung (15C) geführt ist, um einen Feiiler oder einen Ausfall des Leitwerks (12) anzuzeigen.

   21. Numerische Steuerung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Zähler (106,108) von relativ kleiner Kapazität zur Zählung der durch den Interpolator (52,54) abgegebenen Impulse an diesen Interpolator angeschlossen ist, und daß ein zweites Register von relativ großer Kapazität im Speicher (20) des Leitwerks (18) vorgesehen ist, um,durch ein Taktsignal (26,110) gesteuert, den Inhalt des ersten Zählers (106,108) kumulativ und periodisch aufzunehmen.

   22. Numerische Steuerung nach eineia der Ansprüche 2, 7 oder 18, gekennzeichnet durch Mittel zur Dateneingabe von Hand, wie z.B.: Durch das Drucktastenfeld (724), die Rändelradschalter (722) und die Drehumschalter (732,756), die zur Eingabe von Daten in den Leitwerkspeicher (20) mit dem Eingabekanal (22) verbunden sind.

   23. Numerische Steuerung nach Anspruch 7 und 22, dadurch gekenn-

   . zeichnet, daß die Mittel zur Dateneingabe von Hand eine Anzahl von Schaltern (80,66,724) umfassen, und daß einige dieser Schalter Dateneingabe'gerätc (66a) sind, deren Signalgeber (66b-3Oö; 754; 728; 730, 738; 758; 72ü; 734) mit dein lint or breciiungskanal (24) verbunden sind.

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   24. Numerische Steuerung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß einige Schalter (80) stabile Schalter (S₁ - S₁₆) sind, und daß die Übertragung der Daten von den Schaltern durch das Steuerprogramm des Leitwerks ' (18) sowie durch die Tore (424;456), die bistabile Vorrichtung (430) und den Schaltverstärker (436) gesteuert xvird.

   25. Numerische Steuerung nach einem der Ansprüche 1, 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerprogramm eine Anzahl von Dienstprogrammen (212-226) enthält, die speziell für die abgetasteten Schalter (S₁ - S₈; Sq - S..,-; S^y - S₂₄) vorgesehen sind und auf der untersten Vorrangstufe rangieren.

   26. ."«'uiiierische Steuerung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der Schalter Endschalter (88, 7 56,758) zur Überwachung der Werkzeugversetzung sind.

   27. numerische Steuerung nach Anspruch 2 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Unterprogramm (202-210) ein Abschaltsignal erzeugt wird, und daß die Tore (312,314,316) zwischen die Unterbrechungssignalgeber (3OO;3O2;3O4;306) und das Leitwerr. (18) zur Sperrung des Unterbrechungssignalflusses gescnaltet sind.

   Ίά. i\umeriscne Steuerung nach einem der Ansprüche 2, 3, 14 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungssignal-

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   geber (300,3Ü2,304,306) eine bistabile Vorrichtung zur .''nderung des Schaltzustandes in Abhängigkeit von der Bedingung des üatenflusses besitzen, und daß den bistabilen Vorrichtungen je ein Koinzidenztor (362;364;365;366) zugeordnet ist, das jeweils zwischen den Anschaltausgang und dc-n Löscheingang der bistabilen Vorrichtungen geschaltet ist, wobei der Anschaltausgang auch als dritter Eingang des zweiten Koinzidenztors (318,319,320,321) zur Steuerung der entsprechenden Schaltung für die Adressenkennzeichnung (322-324;325-327 ;329-331 ; 332-334) geschaltet ist.

   29. Numerische Steuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Schalter (66) erste (66b) und zweite (66a) Kontakte besitzen, sowie dadurch, daß die ersten Kontakte (66b) mit der Üiiterbrechungs leitung (24) verbunden sind und dadurch, daß die zweiten Kontakte (66a) über eine Anordnung von Toren (438,440,442) an den Eingabekanal (22) angeschlossen sind und schließlich, daß die Eingänge eines Hilfstors (446) an ρ das Leitwerk (18) und ein Dekodiergerät (368) geführt sind, und dessen Ausgang zu je einem Eingang dieser Tore (438,440, 442) parallelgeschaltet ist.

   30. Numerische Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

   gekennzeichnet durch eine üatenanzeige (700) für die Stellung der Schalter.

   31. Numerische Steuerung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Schalter (66) Drucktasten zur Eingabe numerischer

   Daten in das Leitwerk (18) sind. "⁷· ~

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   32. 'numerische Steuerung nach einem der Ansprüche 29 bis 31,

   dadurch gekennzeichnet, daß alle Drucktasten mit einem einzigen ünterbrechungsSignalgeber (306) verbunden sind.

   33. Verfahren zur Durchführung einer numerisch gesteuerten Verstellung eines 'iaschineneleinents in mindestens einer gewählten Achse, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: Programmierung eines digitalen Leitwerks zur , Durchführung bestimmter Dienstprogramme für die Datenübertragung in Abhängigkeit von Kennzeichnungssignalen für die da.tenüb er tragende .Einrichtung, durch Erzeugung eines Kennzeichnungssignals für ein Lesegerät, wenn der Teileprogrammleser bereit ist, ein Zeichen von einem Teileprogramm auszulesen, durch das leitwerkgesteuerte Auslesen von Teileprogrammdaten während eines ersten Dienstprogramms, durch die leitwerkgesteuerte Interpolation von Datenblöcken des Teileprogramms während eines zweiten Dienstprogramms, und schließlich durch die Erzeugung eines Kennzeichnungssignals für den Interpolator, wenn dieser bereit ist, einen weiteren Datenblock zu empfangen.

   Verfahren nach Anspruch 33, gekennzeichnet durch die Löschung eines Zeitgebers für ein Warnsignal nach Durchführung eines jeden Dienstprogramms.

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