SU1288701A1 - Устройство дл отладки программ систем с числовым программным управлением - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике. Цель изобретени  - повышение производительности при отладке . Устройство содержит две вычислительные машины, имеющие в своем составе интерфейсные блоки, которые обмениваютс  информацией с внешними устройствами в режиме пр мого- доступа к пам ти, и регистр дл  кратковременного хранени  слова обмена с элементами управлени . Новым  вл етс  использование дл  обмена информацией между машинами режима пр мого доступа к пам ти обеих машин без затраты специальных команд. За вки на пр мой доступ к пам ти вырабатываютс  генератором , счетчиком и дешифратором. Изобретение может использоватьс  при построении вычислительных систем дл  расширени  возможностей вычислительных машин. Устройство содержит блок 1 программного управлени  станком, блок 2 моделировани  станка, регистр 3, элемент И 4, элементы ИЛИ 5,6, блок элементов И 7, генератор 8, счетчик 9, дешифратор 10. 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может использоватьс  при организации совместной работы двух цифровых управл к цих машин дл  отладки программ систем с числовым программным управлением (ЧПУ).

Цель изобретени  - повышение производительности при отладке.

На фиг. 1 изображена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - блок- схема алгоритма СПО; на фиг. 3 - блок-схема алгоритма ПОЖ1;на фиг.4 - временные диаграммы работы устройства .

Устройство содержит блок 1 программного управлени  станком, блок 2.моделировани  станка, регистр 3 элемент И А, первый 5 и второй 6 элементы ИЛИ, блок 7 элементов И, генератор 8, счетчик 9, дешифратор 10, входы 11 и 12 запросов на пр мой Доступ к пам ти первой и второй машины соответственно, выходы 13-15 разрешени  пр мого доступа, синхронизаци первой ЭВМ и разрешени  пр мого доступа второй ЭВМ, выходы 16 и 17 выдачи информации ЭВМ, входы 18 и 19 приема информации ЭВМ, входы 20 и 21 записи и считьтани  регистра соответственно

Регистр 3 предназначен дл  временного хранени  слова обмена.

Элементы 4-6 предназначены дл  формировани  сигналов управлени  записью и считьшанием регистра в определенные моменты времени. Блок 7 элементов И предназ начен дл  формировани  запросов на пр мой доступ к пам ти второй машины только после того, как слово обмена будет записано в регистр 3. Генератор И со счетчиком 9 и дешифратором 10 служат дл  выработки запросов на пр мой доступ к пам ти.

Устройство работает следующим образом .

Отладка системного программного обеспечени  (СПО) систем ЧПУ состоит из двух этапов: предварительного с использованием универсальной ЭВМ и  зыков типа Ассемблер с развитыми блоками диагностики и окончательного , который включает проверку условий , св занных точностными, логическими и временными зависимост ми, определ емыми особенност ми работы станка и его характеристиками. Этот этап отладки СПО производитс  непосредственно у станка при работе по

,реальной управл ющей программе (УП). Устройство дл  отладки программного обеспечени  позволит производить второй этап откладки СПО без затрат

станочного времени, с использованием модели аналоговой и релейной частей станка.

В блок 1 вводитс  отлаживаемое СПО, в блок 2 - программное обеспеченйе модели-станка (ПОМС). Система ЧПУ вырабатывает и обмениваетс  со станком аналоговыми и цифровыми сигналами , соответствующими требовани ми УП. Такими же сигналами должны обмениватьс  ЭВМ 1 и ЭВМ 2 при моделировании . При этом не допускаетс  введение специальных команд обмена

в отлаживаемое СПО. I.

Обмен цифровыми сигналами между

ЭВМ обеспечиваетс  соединением выходов блоков вывода цифровых сигналов одной ЭВМ с входами блоков ввода цифровых сигналов другой ЭВМ. Если,

например, блоки 2 реализованы на микроэвм, то в качестве блоков цифровых входов-выходов могут использоватьс  устройства параллельного обмена данными. Слово, принимаемое

(блоком 1, формируетс  моделью релейной части станка и соответствует набору входных сигналов, которые формирует реальный станок. Слово,принимаемое блоком 2jформируетс  по алгоритмам СПО и соответствует набору сигналов, которые вьщаютс  из системы ЧПУ на станок. В результате моделировани  релейной части станка провер ютс  логические и временные услови  формировани  релейных сигналов в отлаживаемом СПО.

При нарушении этих условий модель релейной части станка фиксирует нарушение и позвол ет найти ошибку в

СПО. Обмен аналоговыми сигналами сводитс  к передаче из блока 1 S блок 2 слова, которое при обычной работе системы ЧПУ выдаетс  на ЦАП дл  управлени  приводами станка,причем дл  организации отладки СПО наличие самих блоков ЦДЛ необ зательно, блоки 1 и 2 обмениваютс  цифровыми словами, сформированными в СПО и переданными в контроллеры дл  дальнейшей выдачи на ЦАП. Анализиру  прин тое слово ЦАП, модель аналоговой части станка, котора  представл ет собой систему дифференциальных уравнений , описывающих след щую систему

приводов, формирует величину рассогласовани  по управл ющим координатам . Если эта величина превышает допустимьй уровень, фиксируетс  нарушение условий формировани  управл ющего воздействи  в СПО и осуществл етс  переход к поиску ошибки в СПО.

Ввод УП производитс  в покадровом режиме (блок 22). Если в кадре УП содержатс  технологические команды (блок 23), начинаетс  цикл обмена ЭВМ со станком релейными сигналами .(блок 24), На станок выдаетс  набор релейных сигналов дл  управлени  электроавтоматикой, и ,опрашиваетс  v слово состо ни  релейных выходов станка. Если в кадре не задано перемещение (блок 25) происходит переход к вводу следующего кадра УП. Если в кадре задано перемещение по какой-либо координате, анализируетс  наличие запрета движени , например, от концевых выключателей (блок 26.) и при наличии запрета начинаетс  торможение (блок 27). Если запрета движени  нет, с.заданной в УП скоростью производитс  интерпол ци  по соответствующим координатам и формируютс  новые значени  текущих координат, скоростей и ускорений (блок 28).За- тем формируютс  слова ЦАП по каналам положени , скорости и ускорени  (блок 29), которые в режиме пр мого доступа к пам ти выдаютс  в контроллеры пр мого доступа дл  дальнейшей выдачи на ЦАП. Если заданные в кадре перемещени  не отработаны (блок 30), происходит переход к блоку 26 и интерпол ци  повтор етс . Если кадр отработан, анализируетс  окончание отработки УП (блок 31) и, если УП до конца не отработана, происходит переход к блоку 22 дл  ввода следующего, кадра УП.

В блоке 32 в режиме пр мого доступа к пам ти через буферный регистр 3 (фиг. 1) происходит прием слов, сформированных в ЭВМ 1 при отработке введенной УП дл  вьодачи на ДАП. В блоке 33 происходит опрос состо ни  релейных выходов ЭВМ 1. Слово состо ни  релейных выходов блока 1 передаетс  в блок 2 через выход 16 блока 1 и вход 19 блока 2 (фиг. 1). На основе прин того слова и слова состо ни  модели релейной части станка формируетс  слово состо ни 

0

0

5

О

релейных выходов блока 2 (блок 24), которое через выход 17 блока 2 и вход 18 блока 1 (фиг. 1) передаетс  в блок 1 как реакци  модели релейной части станка на прин тые сигналы управлени  электроавтоматикой.

Если есть запрет движени  со стороны модели релейной части станка (блок 35), происходит переход к блоку 36 дл  вьщачи запрета движени  в блок 1, а блок 2 переходит в режим диагностики (блок 37), позвол ющий вы снить причину и место останова. В блоке 26 формируетс  величина ре- 5 альной координаты 0„., на основе заЬЫл

Дани  0g, , полученного в блоке 32, и передаточной функции привода. В блоке 39 формируетс  величина рассогласовани . Если эта величина превышает допустимый уровень (блок 40), в блоке 36 формируетс  запрет движени , который передаетс  в блок 1, а блок 2 переходит в режим диагностики (блок 37).

Рассмотрим режим передачи из блока 1 в блок 2 слова, сформированного блоком, которое при обычной работе блока 1 выдаетс  в режиме ПДП через один из контроллеров пр мого доступа на ЦАП. Временна  диаграмма, по сн юща  организацию режима передачи , приведена на фиг. 4.

Запросы на пр мой доступ к пам ти формируютс  генератором 8 импульсов , частота которого определ етс  частотой выдачи управл ющих сигналов на привод от системы ЧПУ и числом управл емых координат. Счетчик 9 и дешифратор. 10 распредел ют последовательность импульсов на m выходов , где m - число координат станка. Дл  современных систем ЧПУ m 2-:10. Запрос на пр мой доступ с выходов дешифратора поступает на вход одно- го из m контроллеров пр мого доступа первой машины и на соответствующий вход элемента ИЛИ 5.

5

0

5

Контроллер пр мого доступа к пам ти  вл етс  стандартным блоком, который входит в состав любой ЭВМ, позвол ющей работать в режиме ПДП. Получив запрос на пр мой доступ (сигнал ТРЦ), контроллер вырабатывает сигнал требовани  пр мого доступа (сигнал к ТПД), который поступает в канал ЭВМ. В ответ на требование ПДП процессор ЭВМ 1 формирует сигнал предоставлени  ПДП (сигнал к |ПДДО Н)

512

который поступает в контроллер,зап- росив1пий пр мой доступ к пам ти. Получив этот сигнал, конт-роллер становитс  хоз ином .канала и формирует соответствующий сигнал синхронизации (сигнал К ПВ Н). Этот сигнал поступает в процессор и с выхода 14 первой машины на второй вход элемента И 4. Затем контроллер формирует адрес  чейки пам ти, из которой будет выда- но слово.

Каждому контроллеру ставитс  в соответствие (подпрограммой обслуживани  данного контроллера или аппа- ратурно) определенна   чейка пам ти, в которой СПО формирует код дл  выдачи на ЦАП. После обработки процессором адреса  чейки пам ти на линии канала (КДА 00-15) выставл ютс  данные из выбранной  чейки и выдаетс  сигнал синхронизации (К СИП Н). С выхода 13 блока 1 этот сигнал поступает на первый вход элемента И 4.

В состав ЭВМ могут входить неНа остальных входах этого элемента

присутствуют сигналы с выхода 14 бло-- сколько устройств, работающих в река 1 и с выхода первого элемента ИЛИ 5, поэтому формируетс  сигнал записи в регистр 3 и данные из выбранной  чейки записываютс  одновременно в регистр соответствующего контроллера и в регистр 3. По окончании цикла ПДП сигнал на выходе 14 снимаетс .

Сигнал с выхода элемента И 4 поступает также на первые входы блока 7 элементов И. На втором входе одного

30

жиме ПДП. Дл  вьщелени  блоков, участвующих в обмене (например,блоков ЦАП), служит элемент ИЛИ 5. В регистр 3 записываютс  только те слова, которые соответствуют вьще- ленным блокам.

Предлагаемое устройство дл  отладки программ систем с ЧПУ пр срав нению с известными обеспечивает

, сокращение количества оборудовани , необходимого дл  организации совместной работы двух ЭВМ, увеличивает скорость обмена полноразр дным словом за счет использовани  режима

из этих элементов присутствует сигнал с выхода дешифратора 10, поэтому в один иа контроллеров поступает запрос на ПДП. Блоки 1 и 2 работают по различным программам, а так как врем  реакции ЭВМ на запрос ПДП зависит от программы, котора  в данный момент вьшолн етс , запрос на ПДП в блоке 2 должен быть сформирован только после- 45 того, как слово обмена запишетс  в регистр 3.

, сокращение количества оборудовани , необходимого дл  организации совместной работы двух ЭВМ, увеличивает скорость обмена полноразр дным словом за счет использовани  режима

Q ПДП, а также позвол ет организовать обмен информацией без использовани  специальных команд в отлаживаемом СПО.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  отладки программ систем с числовым программным управлением , содержащее блок програм- JQ много управлени  станком, блок моделировани  и группу элементов И, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  производительности при отладке, в устройство (К ППДО Н), который поступает в соот- введены первый и второй элементы ИЛИ, ветствуиидий контроллер. Контроллер, элемент И, генератор импульсов счет- .запросивший ПДП, становитс  хоз ином чик импульсов, регистр и дешифратор, канала и формирует сигнал, разрешаю- причем выход генератора импульсов щий пользователю выставить данные соединен со счетным входом счетчика.

   Получив запрос на пр мой доступ, контроллер вырабатывает сигнал требовани  ПДП (К ПДП), который посту- .пает в канал блока
2. 2. В ответ на этот сигнал процессор блока 2 формирует сигнал предоставлени  ПДП

   ,на вход регистра входных данных конт- |роллера (сигнал Готов Н). Этот сиг- 1нал с одного из выходов 15 блока 2 поступает на один из входов второго элемента ИЛИ 6 и далее на вход считывани  регистра
3. 3. Выход регистра 3 соединен с входами регистров входных данных всех контроллеров блока 2, поэтому данные из регистра 3 пе- реписьшаютс  В соответствующий контроллер .

   Далее разворачиваетс  стандартна  процедура записи слова из регистра входных данных контроллера в .  чейку пам ти блока 2. После завершени  режима ПДП каждый из блоков 1 и 2 продолжает работу по своим программам: блок 1 рассчитывает новое значение координат, скоростей и ускорений, блок 2 обрабат тает прин тое слово и определ ет величину рассогласовани .

   В состав ЭВМ могут входить несколько устройств, работающих в ре

   жиме ПДП. Дл  вьщелени  блоков, участвующих в обмене (например,блоков ЦАП), служит элемент ИЛИ 5. В регистр 3 записываютс  только те слова, которые соответствуют вьще- ленным блокам.

   Предлагаемое устройство дл  отладки программ систем с ЧПУ пр сравнению с известными обеспечивает

   сокращение количества оборудовани , необходимого дл  организации совместной работы двух ЭВМ, увеличивает скорость обмена полноразр дным словом за счет использовани  режима

   ПДП, а также позвол ет организовать обмен информацией без использовани  специальных команд в отлаживаемом СПО.

   Формула изобретени 

   712

   информационные выходы которого соединены с входами дешифратора, выходы дешифратора соединены с соответству- кицшЛ входами первого элемента ИЛИ и соответствукнцими входами запросов на пр мой доступ блока программного управлени  станком, выходы разрешени  пр мого доступа и синхронизации которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И, выход первого элемента ИЛИ соединен с третьим входом записи регистра и с первыми входами элементов И группы, выходы дешифратора соединены с вторы ми входами соответствующих элементов И группы, выходы элементов И группы соединены с входами запросов на пр 

   (

   0

   J5

   8

   мой доступ блока моделировани  станка , выходы разрешени  пр мого доступа которого соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом счи- тьшани  регистра, выход которого соединен с информационным входом блока моделировани  второй ЭВМ станка, информационный выход блока программного управлени  станком соединен с информационным входом регистра, выходы выдачи информации блока программного управлени  станком и блока моделировани  станка соединены с входами приема информации соответственно блока моделировани  станка и блока программного управлени  станком.

   ( Пуск J

   г,

   прием с/год ЦАП из 9ВМ1

   Прием слаба состо ни  pe/f€u- ншВыходоо 9ВМ1

   .54

   Формирование спо- ба состо ни  pe/feu- Hbix оыходоб ЗВМ2

   Выдача запрета д6uжeнu fSЗBM

   С

   -J7 Диагностика

   I

   Стоп

   I

   Стоп

   Фиг.З

   Редактор В.Петраш

   Составитель И.Сигалов

   Техред Л. Олейник Корректор С. Шекмар

   Заказ 7810/48Тираж/673 Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие., г.Ужгород, ул.Проектна , 4

   ФигЛ