DE3411522A1

DE3411522A1 - Numerisches steuersystem

Info

Publication number: DE3411522A1
Application number: DE19843411522
Authority: DE
Inventors: Akihiko Fujimoto; Morio Nagoya Aichi Kiyokawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1983-04-01
Filing date: 1984-03-28
Publication date: 1984-10-18
Also published as: DE3411522C2; US4616309A; JPS59183409A

Description

HOFFMANN · EITLE & PARTNER

PATENT- UND RECHTSANWÄLTE PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. W. EITLE . DR. RER. NAT. K. HOFFMANN . DIPL.-ING. W. LEHN DIPL.-INQ. K. FüCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN - DR. RER. NAT. H -A. BRAUNS · DIPL.-ING. K. GORS DIPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE

-A- 40 037 q/sm

Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Tokyo / Japan

Numerisches Steuersystem

Die Erfindung betrifft ein numerisches Steuersystem mit einem Vielzweckbedienungsfeld oder Bedienungstafel, die im Bedarfsfalle mit diesem System verbunden werden kann.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm einer Anordnung eines konventionellen numerischen Steuersystems (welches im folgenden als NC-System bezeichnet wird). Das NC-System 10 umfaßt gemäß Fig. 1 einen Einstell- und Anzeigeabschnitt 1, einen externen Betätigungsabschnitt 2, einen Steuerabschnitt 3, einen Speicherabschnitt 4, einen arithmetischen Abschnitt 5 und einen Ausgangsabschnitt 6. In dem Einstell- und Anzeigeabschnitt 1 sind ein Tastenfeld und eine Anzeigeeinheit mit einer Kathodenstrahlröhre auf einer angepaßten Bedienungstafel befestigt. Der Abschnitt 1 wird benutzt, wenn der Operateur ein Programm schreibt oder Wartungsarbeiten durchführt. Der externe Betätigungsabschnitt 2 ist eine Masch.inenbedienungstafel, die zum externen Start und Stop des NC-Systems dient. Gemäß Fig. wird eine Werkzeugmaschine 20 durch das NC-System gesteuert.

Der Eingangsabschnitt zur Eingabe der Daten von einem NC-Band ist nicht dargestellt.

Der Einstell- und Anzeigeabschnitt 1 und der Steuerabschnitt 3 sind in Fig. 2 im Detail dargestellt. Der Einstell- und Anzeigeabschnitt, der auf der abgestimmten Be-

^BELLASTRASSE4 . D-SOOO MÜNCHEN 81 · TELEFON CO89J 911087 ■ TELEX 5-29619 CPATHEJ · TELEKOPIERER 918356

dienungstafel, wie zuvor beschrieben, vorgesehen ist/ umfaßt die Anzeigeeinheit 1A (die eine Kathodenstrahlröhre oder eine Flüssigkristallanzeigetafel sein kann), eine Einstelltasteneinheit 1B mit einem Tastenfeld, welches besondere Tasten aufweist, die zum Programmieren verwendet werden. Des weiteren ist eine Steuereinheit 1C zur Steuerung von Tasteneingangssignalen von der Einstelltasteneinheit 1B vorgesehen, deren Inhalt auf der Anzeigeeinheit 1A angezeigt werden soll. Außerdem ist eine Speichereinheit 1D vorgesehen, in der Anzeigewerte gespeichert wurden. Eine Datenübertragungs- und Empfangseinheit 1E dient zur übertragung von Daten zur Steuereinheit 3 sowie zum Empfangen von Daten aus dem Steuerabschnitt 3. Der Steuerabschnitt 3 umfaßt eine Datenübertragungs- und Empfangseinheit 3A zur übertragung von Daten zur Einstell- und Anzeigeeinheit 1 sowie zum Empfangen von Daten aus dem Abschnitt 1. Eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) dient zur Steuerung von Instructions- oder Befehlsdaten, die der Werkzeugmaschine 20 zugeführt werden. Anzuzeigende Anzeigendaten auf der Anzeigeeinheit 1A, Pilotlampensteuersignale usw. werden von der Datenübertragungs- und Empfangseinheit 3A des Steuerabschnittes 3 zur Datenübertragungs- und Empfangseinheit 1A des Einstell- und Anzeigeabschnittes 1 in Ab- hängigkeit von einem speziellen Format übertragen. Die durch die Einstelltasteneinheit 1B eingestellten Daten werden auf die Datenübertragungs- und Empfangseinheit 3A ebenfalls in Abhängigkeit von einem speziellen Format übertragen.

Fig. 3 zeigt Beispiele der Anzeigeeinheit 1A und der Einstelltasteneinheit 1B des Einstell- und Anzeigeabschnittes 1 auf der angepaßten Bedienungstafel. Fig. 4

zeigt ein Beispiel des externen Betatigungsabschnittes

Die Bedienung des konventionellen NC-Systems der zuvor beschriebenen Bauweise wird nun kurz beschrieben. Wenn ein Programm eingegeben werden soll, wird das Tastenfeld 1B des Einstell- und Anzeigeabschnittes auf dem Bedienungsfeld zur Eingabe des Programmes in einer geeigneten Sprache betätigt, welches dann im Speicherabschnitt 4 unter der Steuerung des Steuerabschnittes 3 eingespeichert wird. Danach werden Instruktionen der Reihe nach über den Ausgangsabschnitt 6 zur Werkzeugmaschine 20 übertragen, um diese in Übereinstimmung mit dem Arbeitsprogramm zu steuern. Die Werkzeugmaschine kann in Übereinstimmung mit den eingegebenen Daten durch den Eingangsabschnitt in der gleichen Weise gesteuert werden.

Wie zuvor beschrieben, weist das konventionelle NC-System 10 die entsprechend zugeschnittene Bedienungstafel auf, auf der der Einstell- und Anzeigeabschnitt 1 vorgesehen ist. Daher ist das NC-System 10 groß in seinem Abmessungen, so daß ein großer Raum für die Installation erforderlich ist. Daher ist das konventionelle NC-System nachteilig, da seine Installierungsmöglichkeiten begrenzt und die Herstellungskosten hoch sind.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein numerisches Steuersystem zu schaffen, welches eine für allgemeine Zwecke verwendbare Bedienungstafel aufweist, die nur dann mit dem Steuersystem verbunden ist, wenn die Bedienungs-0 person die Eingabe von Programmen wünscht oder Wartungsoder Bestandsführungsarbeiten ausführen will.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein numerisches

Steuersystem von kleiner Größe und niedrigen Herstellungskosten zu schaffen.

Die gesamte Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß ein numerisches Steuersystem vorgesehen ist, welches einen Steuerabschnitt, einen arithmetischen Abschnitt, einen Speicherabschnitt, einen Ausgangsabschnitt und einen seriellen Datenübertragungs- und Empfangsabschnitt aufweist, in dem erfindungsgemäß eine Vielzweckbedienungstafel mit einem Vielzwecktastenfeld und einer Vielzweckanzeigeeinheit so ausgebildet ist, daß es je nach Wunsch mit dem seriellen Datenübertragungs- und Empfangsabschnitt verbunden oder von diesem getrennt w erden kann.

Der Erfindungsgegenstand, sein Prinzip und seine Brauchbarkeit werden im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen verdeutlicht. Weitere Lösungen der Aufgabe sowie weitere Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.

Die Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines konventionellen numerischen Steuersystemes zeigt,

Fig. 2 ein Blockdiagramm mit einem Einstell- und. Anzeigeabschnitt und einen Steuerabschnitt im NC-System gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Frontansicht einer Anzeigeeinheit und. einer 0 Einstelltasteneinheit in der Einstell- und Anzeigeeinheit des konventionellen NC-Systems gemäß Fig. 1,

Fig. 4 eine Außenansicht eines Beispieles eines Bedienungsfeldes eines externen Bedienungsabschnittes in dem NC-System gemäß Fig. 1,

Fig. 5 ein Blockdiagramm eines ersten Ausführungsbeispieles der Erfindung für ein NC-System,

Fig. 6 ein Blockdiagramm mit einem Steuerabschnitt gemäß

Fig. 5,
10

Fig. 7 ein Flußdiagramm zur Beschreibung einer Verarbeitungsoperation mit einem Vielzweckcode für das erfindungsgemäße NC-System,

Fig. 8 eine Außenansicht eines Vielzwecktastenfeldes gemäß der Erfindung und

Fig. 9 ein Blockdiagramm für das NC-System im Betrieb.

In Fig. 5, in dem ein Blockdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform eines numerischen Steuersystems der Erfindung dargestellt ist, bezeichnet das Bezugszeichen 7 einen seriellen Datenübertragungs- und Empfangsabschnitt, der in einem NC-System 10 angeordnet ist und 30 eine Vieloder Mehrzweckbedienungstafel, auf der ein Mehrzweckvolltastenfeld 31 sowie eine Anzeigeeinheit 32 einschließlich einer Kathodenstrahlröhre oder einer Flüssigkristallanzeigetafel vorgesehen sind. Die Bedienungstafel 3 0 kann 0 wahlweise mit dem seriellen Datenübertragungs- und Empfangsabschnitt 7 verbunden oder von diesem getrennt werden. Das Volltastenfeld 31 und die Anzeigeeinheit 32 arbeiten unter Verwendung von standardisierten Übertragungsdatencodes,.

wie ζ. B. dem ASCII-Code, in Übereinstimmung mit einem standardisierten Datenübertragungssystem, wie z. B. einem RS-232C-System (Schnittstellenstandard). Daher umfaßt ein Steuerabschnitt 40 in dem NC-System 10 eine Mehrzweckcodeverarbeitungseinheit.

Der Steuerabschnitt 40 ist im Detail in Fig. 6 dargestellt. Dieser Steuerabschnitt 40 umfaßt eine CPU 41 (zentrale Verarbeitungseinheit), einen Mehrzweckcodedatenspeicher 42, einen Mehrzweckcodeentscheidungsprogrammspeicher 43 und einen Adressendatensteuerbus Diese Elemente bilden gemeinsam die Mehrzweckcodeverarbeitungseinheit. In dem Falle, in dem das RS.-23 2C-System als Datenübertragungssystem verwendet wird, kann der serielle Datenübertragungs- und Empfangsabschnitt 7 durch eine LSI-Vorrichtung, wie ζ. B. die Vorrichtung i-8251, ergänzt werden, die eine serielle I/O-Steuereinrichtung ist, hergestellt von Intel.

Der Betrieb der vorerwähnten Mehrzweckcodeverarbeitungseinheit wird nun kurz beschrieben. Als erstes wird der eingetastete ASCII-Codedatenwert durch den seriellen Datenübertragungs- und Empfangsabschnitt 7 empfangen. Die so empfangenen Daten werden dann über den AdressendatenSteuerbus 44 auf die CPU 41 übertragen. Sodann wird das im Mehrzweckcodeentscheidungsprogrammspeicher 43 gespeicherte Programm unter der Steuerung der CPU 41 ausgeführt .

0 Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm für dieses Programm. Als erstes werden die von dem seriellen Datenübertragungsund Empfangsabschnitt empfangenen Daten gelesen und in

einem Register A gespeichert (Schritt A von Fig. 7). Sodann wird ein Datenpunkt aus dem Mehrzweckcodedatenspeicher 42 ausgelesen und in einem Register B gespeichert (Schritt B von Fig. 7). Danach wird entschieden, 5 ob der Inhalt des Registers A mit dem des Registers B übereinstimmt oder nicht (Schritt C von Fig. 7). Die zuvor beschriebenen Operationen (Schritte B und C von Fig. 7) werden wiederholt ausgeführt, und zwar solange, bis der Inhalt des Registers A mit dem des Registers B übereinstimmt. Wenn diese Registerinhalte miteinander übereinstimmen, wird eine Codeentscheidungsbeendigungskennung eingestellt (Schritt D von Fig. 7). Die Verarbeitung der Entscheidungscodes wird in dieser Weise ausgeführt.

Der Ausdruck "Mehrzweckcode" bedeutet einen wohlbekannten Datencode, wie z. B. einen ASCII-Code oder einen ISO-Code, während der Ausdruck "Spezialcode" ein spezieller Code ist, der z. B. aus binären Datenwerten besteht.

In dem System gemäß Fig. 5 kann der externe Operationsabschnitt 2 der gleiche sein wie der in Fig. 4. Die in Fig. 8 dargestellte Mehrzweckoperationstafel umfaßt eine Flüssigkristallanzeigeeinheit 32, eine Modusauswahleinheit 33 und ein Volltastenfeld 31.

Die Arbeitsweise des in Fig. 5 gezeigten Systems wird nun beschrieben.

0 In einer Programmieroperation wird die Mehrzweckbedienungstafel 3 0 mit dem NC-System von Fig. 5 verbunden, so daß die Anzeigeeinheit 3 2 und das Volltastenfeld 31 mit dem seriellen Datenübertragungs- und Empfangsab-

schnitt 7 verbunden sind. Bezugnehmend auf die Anzeigeeinheit 32 wird das Volltastenfeld 31 betätigt, um ein benötigtes Programm in das NC-System 10 zu laden. Nach Ausführung der Programmieroperation wird die Mehrzweckbedienungstafel 3 0 von dem NC-System 10 wie in Fig. 9 dargestellt getrennt. Unter dieser Bedingung wird der externe Bedienungsabschnitt 2 betätigt, um das NC-System 10 bei gleichzeitiger Ausführung der notwendigen Steuerung zu starten und zu stoppen.

Die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung wird nun im Detail beschrieben. Fig. 8 zeigt ein Beispiel einer Mehrzweckbedienungstafel 30, die eine Anzeigeeinheit 32 sowie ein Volltastenfeld 31 wie zuvor beschrieben aufweist.

Die Anzeigeeinheit 32 wird dazu verwendet, um vorhandene Daten eines Werkzeuges des NC-Systemes 10, dem Inhalt e/ines gerade laufenden Programmes, oder zur Selbstdiagnose des NC-Systems 10 notwendigen Daten anzuzeigen. Das Volltastenfeld 31 wird zum Schreiben von Programmen oder verschiedener Datenwerte verwendet.

Beim Schreiben eines automatischen Operationsprogrammes mit Hilfe der Mehrzweckoperationstafel 30 wird das Volltastenfeld 31 betätigt, um in der Anzeigeeinheit 32 ein Bild des eingeschriebenen Programmes anzuzeigen. Während das Bild angezeigt wird, wird das Tastenfeld 31 betätigt, um das automatische Arbeitsablaufprogramm einzugeben. Diese Operation wird zum Schreiben eines Programmes ausgeführt. Nachdem ein Programm eingegeben worden ist, ist der Gebrauch der Mehrzweckoperationstafel 30 nicht mehr notwendig.

Die automatische Operation wird durch Betätigung des ex-

ternen Operationsabschnittes 2 gestartet und gestoppt. Fig. 4 zeigt ein Beispiel des externen Betätigungsabschnittes 2. Wenn ein Modusauswahlschalter in der Mitte des unteren Teiles der Tafel des externen Operationsabschnittes 2 gemäß Fig. 4 betätigt wird, um einen ¹¹ SPEICHER"-Modus auszuwählen und ein "ZYKLUS START"-Tastschalter am unteren rechten Eck der Tafel gedrückt wird, wird der automatische Betrieb gestartet. Der automatische Betrieb kann durch Drücken eines "SPEISUNG HALTEN"-Tastschalters gestoppt werden, der gegenüber dem "ZYKLUS START"-Tastschalter angeordnet ist.

Aus der vorangegangenen Beschreibung ist ersichtlich, daß es nicht notwendig ist, die Mehrzweckoperationstafel 30 mit dem NC-System verbunden zu halten. Es ist vielmehr wesentlich, die Verbindung von dem externen Operationsabschnitt 2 mit dem NC-System aufrechzuerhalten. Wenn die Tafel 30 nun so ausgestaltet ist, daß sie von dem NC-System getrennt werden kann, nachdem sie benutzt wurde oder wenn ihr Gebrauch nicht erforderlich ist, kann das NC-System in seiner Konstruktion vereinfacht werden. Außerdem kann eine Vielzahl von NC-Systemen mit Hilfe einer einzigen Tafel angetrieben bzw. gesteuert werden.

Wie bereits im Detail beschrieben, ist erfindungsgemäß eine Mehrzweckoperationstafel bestehend aus dem Mehrzweckvolltastenfeld und der Mehrzweckanzeigeeinheit geschaffen worden der Art, daß sie mit dem seriellen Datenübertragungs- und Empfangsabschnitt des NC-Systems im Bedarfsfalle verbunden und von diesem getrennt werden kann. Somit wird die Mehrzweckoperationstafel mit dem NC-Sy-

stem nur dann verbunden, wenn eine Programmoperation ausgeführt wird. Sie kann abgetrennt werden, nachdem die Programmoperation ausgeführt worden ist. Auf diese Weise kann das NC-System in seiner Größe kleiner hergestellt werden sowie preisgünstiger gefertigt werden. Die Verwendung der Mehrzweckoperationstafel ist wirtschaftlich, weil sie für eine Vielzahl von NC-Systemen verwendet werden kann.

Claims

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Numerisches Steuersystem

Patentansprüche

{ 1 . '!Numerisches Steuersystem, dadurch gekennzeichnet, daß ^y ein serieller Datenübertragungs- und Empfangsabschnitt (7) vorgesehen ist, dem externe Signale zugeführt werden, daß ein arithmetischer Abschnitt (5) zur Durchführung vorbestimmter Operationen für von dem seriellen Datenübertragungs- und Empfangsabschnitt empfangenen Daten vorgesehen ist, daß ein Speicherabschnitt (4) zur Speicherung von Daten aus dem seriellen Datenübertragungs- und Empfangsabschnitt, von Ergebnissen von Berechnungen aus dem arithmetischen Abschnitt und von Programmen vorgesehen ist, daß ein Ausgangsabschnitt (6) zur Abgabe von Ergebnissen der Berechnung aus dem arithmetischen Abschnitt und der Inhalte des Speicherabschnittes als Instruktionssignale für eine Werkzeugmaschine vorgesehen ist, daß ein Steuerabschnitt (40) zur Steuerung des seriellen Datenübertragungs- und Empfangsabschnittes, des arithmetischen Abschnittes, des Speicherabschnittes und des Ausgangsabschnittes vorgesehen ist und daß eine Mehrzweckoperationstafel

{ABELLASTRASSE 4 . D-SOOO MÜNCHEN 81 · TELEFON CO89} 911ΟΘ7 · TELEX 5-29619 CPATHEJ · TELEKOPIERER 9183S6

(30), die ein Mehrzweckvolltasenfeld (31) und eine Mehrzweckanzeigeeinheit (32) aufweist, vorgesehen ist, wobei diese Operationstafel mit dem seriellen Datenübertragungs- und Empfangsabschnitt frei verbindbar und von diesem abtrennbar ist.
2. Numerisches Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit (32) eine Einrichtung zur Anzeige von Eingangsdaten aus dem Volltastenfeld und von Übertragungsdaten aus dem seriellen Datenübertragungs- und Empfangsabschnitt aufweist.
3. Numerisches Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch

gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit eine Kathodenstrahlröhre aufweist.
4. Numerisches Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit eine Flüssig-0 kristallanzeigeeinheit ist.
5. Numerisches Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerabschnitt eine Mehrzweckcodeverarbeitung seinheit aufweist.
6. Numerisches Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzweckcodeverarbeitungseinheit einen Mehrzweckcodeentscheidungsprogrammspeicher, in dem ein Entscheidungsprogramm (43) zur.Bestimmung, 0 ob die durch den seriellen Datenübertragungs- und Empfangsabschnitt empfangenen Daten sich in einem Format eines Mehrzweckcodes befinden, ein Mehrzweckcode-

datenspeicher (42), in dem ein Mehrzweckcode gespeichert wird, ein Datensteuerbus zur übertragung von Daten von dem seriellen Datenübertragungs- und Empfangsabschnitt und eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU 41) vorgesehen ist, um in Übereinstimmung mit dem

Mehrzweckentscheidungsprogramm die von dem seriellen Datenübertragungs- und Empfangsabschnitt erhaltenen Daten zu bestimmen, die dorthin über den Adressendaten-Steuerbus gelangt sind.
10
7. Numerisches Steuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrzweckcode ein ASCII-Code ist.
8. Numerisches Steuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mehrzweckcode ein ISO-Code ist.
9. Numerisches Steuersystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß gemäß dem Mehrzweckcodeentscheidungsprogramm die durch den seriellen Datenübertragungs- und Empfangsabschnitt empfangenen Daten in ein erstes Register eingegeben, ein Datenpunkt aus dem Mehrzweckcodedatenspeicher ausgelesen und in ein zwei-5 erstes Register eingegeben werden, daß ein Datenpunkt aus dem wird, ob der Inhalt des ersten und zweiten Registers miteinander übereinstimmt oder nicht, und daß bei Übereinstimmung des Inhaltes des ersten und zweiten Registers eine Code-Entscheidung-Beendigungskennung gesetzt wird.
10. Numerisches Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem seriellen Datenübertragungsund Empfangsabschnitt ein RS-232C-System als ein Datenübertragungssystem verwendet wird.