DE2406830C3 - Einrichtung zur Programmvorgabe für die numerische Steuerung einer Werkzeugmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Programmvorgabe für die numerische Steuerung einer Werkzeugmaschine. Eine solche Einrichtung ist aus der DT-OS 17 63 179 bekannt

Numerische Werkzeugmaschinensteuerungen erhalten die Informationen in der Regel von einem Lochstreifen oder auch von einer zentralen Datenverarbeitungsanlage, die mehrere Steuerungen mit den erforderlichen Informationen versorgen kann. Es werden jedoch auch numerische Steuerungen gefertigt, insbesondere für kleinere, einfachere Anlagen, bei denen bewußt auf einen derartigen Programmträger verzichtet wird, um direkt an der Maschine programmieren zu können.

Als hierfür geeigneter Programmträger hat sich die Kombination aus Kreuzschienenverteiler und Dekadenschaltern bewährt Die einzelnen Schritte des Kreuzschienenverteilers werden von einem Schrittschaltwerk angewählt und enthalten alle Daten, die für einen Programmabschnitt erforderlich sind (vgl. hierzu beispielsweise »Siemens-Zeitschrift« Nr, 44, 1970, Beiheft Numerische Steuerungen, Seiten 35 bis 38).

Wenn man bei diesen bekannten Steuerungen anfangs Kreuzschienenverteiler mit dreißig Schritten einsetzte, wurde bald auf 60 Schritte und mehr erweitert. Im Gegensatz zu einer Steuerung mit Lochstreifeneingabe, bei der ein größeres Programm nur einen längeren Lochstreifen erfordert, muß hier der maximale Programmumfang bereits bei der Projektierung festgelegt werden und geht dadurch voll in die Kosten ein.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, für eine Einrichtung der eingangs genannten Art, die jedoch keiner Datenverarbeitungsanlage bedarf, einen Datenträger zu schaffen, der — trotz einer begrenzten Anzahl von !Dekadenschaltern für die Handeingabe — eine hohe Speicherkapazität mit einfachem Zugriff verbindet und hinsichtlich der Programmgestaltung flexibel ist

Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfiJndungsgemkS dadurch gelöst, daß zur Eingabe des Gesamtprogrammes jedes in das Schieberegister eingesetzte Zeichen jedes Programmwortes seriell taktweise vom Schieberegister in einen Speicherplatz eines adressiorbaren Halbleiterspeichers übertragbar ist, dessen Adresse die Programmwortnummer bildet, daß zur Ausgabe jedes im Halbleiterspeicher niedergelegte Programmwort bei Aufruf seiner Adresse taktweise je Zeichen wieder in das Schieberegister übertragbar ist und daß die Zeichenadresse des Halbleiterspeicfiers selbsttätig im Takte der Zeichenübertragung und seine Wortadresse nach Übertragen jedes vollständigen Programmwortes von und zum Schieberegister weitei'schaltbar ist Auf diese Weise läßt sich der Einlese- und Ausspeicheraufwand für den Halbleiterspeicher beträchtlich vermindern und gleichzeitig die für die Information erforderliche Parallelausgabe sicherstellen. Außerdem läßt sich jedes eingelesene Wen des Programmspeichers sofort in das Schieberegister übertragen und hier z. B. in einer Anzeige überprüfen oder korrigieren.

Besonders sicher ist die Überprüfung der richtigen Einschreibung in den Halbleiterspeicher, wenn bei der taktweisen Übertragung der Zeichen jedes Programmwortes in den Halbleiterspeicher zusätzlich sofort jedes Zeichen vom Halbleiterspeicher wieder auslesbar und in das Schieberegister übertragbar ist und der Inhalt des Schieberegisters nach Eingabe aller Zeichen des betreffenden Programmwortes parallel an einer Anzeige steht

Da der verwendete Halbleiterspeicher kein Remanenzverhalten hat, geht die gespeicherte Information bei Ausfall der Versorgungsspannung verloren. Aus diesem Grund ist zweckmäßigerweise eine Pufferbatterie für die Spannungsversorgung dies Datenspeichers vorzusehen. Eine vorteilhaftere Lösung für die Datensicherung bietet aber ein Magnetbandgerät, mit dem das im Halbleiterspeicher stehende Programm ausgelesen und gespeichert oder auch gegebenenfalls wieder in den Halbleiterspeicher bei Programmänderung eingelesen werden kann. Das Magnetband dient sowohl der Datensicherung als auch der Datenarchivierung.

Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert:

Für die hier vorliegende numerische Werkzeugmaschinensteuerung 4, die die Steuerbefehle an die einzelnen Antriebe 8 und 9 in den ein meinen Achsen X, Y ausgibt, wird als Datenspeicher ein adressierbarer Halbleiterspeicher 2 benutzt Der verwendete Halbleiterspeicher hat beispielsweise ebne Kapazität von 8192 Bit, von denen jeweils vier Bit zu einem Zeichen zusammengefaßt werden und parallel aus dem Halbleiterspeicher 2 entnehmbar und much setzbar sind. Jedes dieser 2048 Zeichen kann für sich ausgewählt werden, nimmt also einen adressierbnren Speicherplatz ein. Da die Speicherplatzadressen unit einer Dualzahl dargestellt werden, ist es zweckmäßig, die Programmorganisation ebenfalls dual aufzubauen. Aus diesem Grunde werden 8 Zeichen zu einem Wort zusammengefaßt das ebenfalls adressierbar ist Die Adressierung jedes einzelnen Zeichens wird von einem binären

Zeichenzähler 10 Ober einen Decoder 12 und die Anwahl jedes Wortes von einem binären Wortzähler U über einen Decoder 13 vorgenommen.

Üblicherweise werden nun mehrere Worte in einem Satz zusammengefaßt. Um das Steuerwerk 1 für die Speicheradressenwahl der Sätze einfach mit Binärzählern gestalten zu können, soll'.e man zweckmäßigerweise mit festen Satzlängen arbeiten. Die Zusammenfassung mehrerer Worte zu einem Satz würde aber bedeuten, daß man Speicherplätze verschenkt, wenn z, B. in einem Satz nur eine Weginformation programmiert werden muß, wozu man nur ein Wort benötigt Dieses Problem wird hier so gelöst, daß mit variablen Satzlängen gearbeitet wird und auf eine fortlaufende Numerierung der Sätze verzichtet wird. Abweichend von der üblichen Norm werden die einzelnen Wörter mit einer Wortnummer gekennzeichnet, die dem Platz des Wortes im Speicher entspricht Das Auslesen des gesamten Wortes aus dem Speicher wird dadurch nur durch Anwahl der Wortnummer im Wortzähler 11, z. B. durch einen Schalter 14 vorgenommen.

Die Einspeicherung eines Wortes in den Halbleiterspeicher 2 wird in folgender Weise vorgenommen: Ein Wort, das z. B. aus acht Zeichen zu je vier Bit besteht, wird an einen Dekadenschalter 6 direkt an der Maschine eingestellt und über eine Eingabelogik 5 parallel in ein Schieberegister 3 eingesetzt Damit liegt auch das erste Zeichen des eingesetzten Programmwortes über die Leitung 16 am Eingang des Halbleiterspeichers 2 und wird nun je nach der vom Zeichenzähler 10 vorgegebenen Adresse bei einem vom Steuerwerk 1 auf der Leitung 17 abgegebenen Schreibbefehl in den betreffenden Speicherplatz des Halbleiterspeichers 2 übernommen. Wenn gleichzeitig auch vom Steuerwerk 1 der Auslesebefehl auf den Halbleiterspeicher 2 gegeben wird, so steht auch sofort wieder die in den adressierten Speicherplatz eingegebene und gespeicherte Information am Ausgang auf der Leitung 18 zur Verfügung, so daß bei einem auf der Leitung 19 gegebenen Taktimpuls Tan das Schieberegister 3 der Inhalt des Schieberegisters um einen Schritt weitergeschoben und die letzte Stelle wieder mit der zunächst an erster Stelle des Schieberegisters gestandenen Information gefüllt wird. Mit dem Takt- und Schiebeimpuls T wird auch gleichzeitig der Stand des Zeichenzähler 10 erhöht und ein nächster Speicherplatz angewählt, so daß beim nächstfolgenden Takt T an das Schieberegister der nächste Speicherplatz mit der Information belegt wird. Besteht das Programmwon aus acht Zeichen, so ist nach acht Taktimpulsen der gesamte Inhalt des Schieberegisters 3 seriell in den Halbleiterspeicher 2 eingegeben worden und steht wieder im Schieberegister 3 vollständig in der gleichen Reihenfolge wie am Anfang zur Verfügung, Auf diese Weise arbeitet das Schieberegister als eine Art Ringschieberegister, in dessen Umlaufweg der Halbleiterspeicher liegt Gleichzeitig ist

S damit auch der Zeichenzähler 10 an seiner maximalen Kapazität angelangt und gibt einen Übertragspuls auf den Wortzähler U, dessen Stand hierdurch automatisch um 1 erhöht wird. Die wieder im Schieberegister 3 stehende Information kann nur in der Anzeige 20 auf

ίο Richtigkeit überprüft werden und dann anschließend durch ein neues Programmwort überschrieben werden.

Zur Vorgabe des Steuerungsprogrammes wird das

erste Wort des Programmes im Wortzähler 11 eingestellt Anschließend werden durch laufende Vorga-

is be von Pulsen an den Zeichenzähler 10 die Zeichen des Wortes seriell ausgelesen und stehen dann parallel im Schieberegister 3 an. Ist die Kapazität des Zeichenzählers 10 erschöpft, so wird ein Übertragspuls an den Wortzähler 11 gegeben, und automaten das nächste

ίο Programmwort angewählt Dieser Vorgang wird so lange fortgesetzt, bis die vorgegebene Zahl von Programmworten abgerufen ist Anstelle eines fortlaufenden Abarbeitens der Programmworte ist es auch möglich, eine Reihe von Programmworten mehrfach zu wiederholen, d. h. Unterprogramme zu bilden oder auch gegebenenfalls innerhalb der Programmfolge zu springen; ferner ist es auch möglich, zur besseren Ausnutzung der Speicherkapazität eine Doppelwortprogrammierung vorzunehmen, wobei je Wort nur vier Zeichen benutzt werden. Dies ändert jedoch nichts grundsätzlich an dem Vorgehen gemäß der vorliegenden Schaltung; nämlich die parallel eingegebenen Informationen im Schieberegister einmal durchzuschieben und hierbei die Information in den adressierbaren Halbleiterspeicher zu übertragen.

Auf eine eingehende Beschreibung des Halbleiterspeichers im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wurde verzichtet, da derartige Halbleiterspeicher und auch die dazugehörigen Steuerwerke bzw. Schieberegister an sich bereits in vielfacher Ausführung als integrierte Schaltung bekannt sind (vgl. beispielsweise »Siemens-Datenbuch« 1972/73 »Integrierte Schaltungen«, Seite 223).
Wie eingangs erwähnt können die Daten seriell auch in ein Magnetbandgerät 22 eingegeben werden. Auf diese Weise läßt sich ein Programm archivieren. Die Daten können später wieder über das Magnetbandgerät 22 in den Halbleiterspeicher eingegeben werden. Anstelle des Dekadenschalters kann auch eine Tastatur verwendet werden. Hier arbeitet das Register 3 auch bei der Eingabe als Schieberegister.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche;

1. Einrichtung zur Programmvorgabe für die numerische Steuerung einer Werkzeugmaschine, bei der die aus digitalen Zeichen bestehenden Programmworte gleicher Länge Ober Schalter von Hand parallel in ein Schieberegister einsetzbar und von diesem Schieberegister an die Steuerung ausgebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Eingabe des Gesamtprogrammes jedes in das Schieberegister (3) eingesetzte Zeichen jedes Programmwortes seriell taktweise vom Schieberegister (3) in einen Speicherplatz eines adressierbaren Halbleiterspeichers (2) übertragbar ist, dessen Adresse die Programmwortnummer bildet, daß zur Ausgabe jedes im Halbleiterspeicher (2) niedergelegte Programmwort bei Aufruf seiner Adresse taktweise je Zeichen wieder in das Schieberegister (3) übertragbar ist und daß die Zeichenadresse des Halbleiterspeichers (2) selbsttätig im Takte der Zeichenübertragung und seine Wortadresse nach Obertragen jedes vollständigen Programmwortes von und zum Schieberegister (3) weiterschaltbar ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der taktweisen Übertragung der Zeichen jedes Programmwortes in den Halbleiterspeicher (2) zusätzlich sofort jedes Zeichen vom Halbleiterspeicher (2) wieder auslesbar und in das Schieberegister (3) übertragbar ist und der Inhalt des Schieberegisters (3) nach Eingabe aller Zeichen des betreffenden Programmwortes parallel an einer Anzeige (20) steht.