Широкое внедрение микропроцессо­ров в УЧПУ сделало допустимыми весьма сложные и развитые панели управления, в том числе и такие, с которых возможен полный ручной ввод управляющей про­граммы, ее корректировка и изменение, вывод на перфоратор и др. В пультах УЧПУ классов NC и SNC появились раз­личные устройства коррекции, зритель­ной индикации, элементы отображения
данных о работе различных подсистем УЧПУ и станка и др. Пульты УЧПУ класса CNC в ряде случаев содержат элементы, обеспечивающие отбор той части функционального математического обеспечения, которая необходима для от­работки вводимой информации от УП и т. п. Все это делает необходимым вво­дить не только УП на перфоленте, но и самые разнообразные команды с по­мощью клавиш панели оператора, имею­щих определенную символику.

Особенно активная работа технолога - программиста с пультами управления станком и УЧПУ предполагается в про­цессе отладки УП.

Символика станков с ЧПУ. Пульт УЧПУ и пульт управления станком имеют множество символов, позволяющих до­статочно просто отразить на элементах управления большой объем информации, обеспечивающей связь оператора с СПУ. Все используемые в станках с ЧПУ языковые символы удобно сгруппировать в рамках того или иного режима работы станка или УЧПУ (табл. 2.5), поскольку основным понятием в языковых символах панелей оператора является «режим».

Режим

Таблица 2.5. Режимы и принадлежащие им языковые символы панели оператора

Языковые символы панели оператора

«Автомат из памяти» (воспроиз­ведение программы, предвари­тельно записанной в памяти устройства ЧПУ)

«Автомат с ленты» (через фото - считывающее устройство)

Ручное управление (наладоч­ный режим)

Манипуляции с управляющей программой и таблицей коррек­торов (с обращением к соответ­ствующим массивам памяти)

Поиск кадра

Редактирование

Работа с внешними устрой­ствами

Ввод таблиц корректоров 1 — покадровая отработка; 2 — пропуск помеченных кадров; 3 — останов с подтверждением; 4 — приостановка отработки; 5 — возврат на траекторию; 6 — повторный запуск; 7 — пробный нормальный прогон; 8 — пробный ускоренный про­гон; 9 — пробный прогон без быстрых ходов и технологиче­ских команд; 10 — пробный прогон без воспроизведения на станке; 11 — повторная отработка программы; 12 — пуск ЧПУ

1 — покадровая отработка; 2— пропуск помеченных кадров;

3 — останов с подтверждением; 4 — приостановка отработки; 5 — возврат на траекторию; 6 — повторный запуск; 7 — проб­ный прогон

1 — немерное перемещение с подачей №1, №2, ...; 2 — мерное перемещение на величину №1, №2, ...; 3 — движение к нуле­вой точке станка; 4 — движение к выбранному началу ко­ординат; 5 — движение к реперной точке измерительной си­стемы; 6 — приводы подач заторможены; 7 — приводы подач расторможены; 8 — выбор координаты Х 9 — выбор коорди­наты К; 10 — выбор координаты Z; 11—выбор четвертой координаты; 12—коррекция рабочей подачи №1, №2, ...; 13 — коррекция быстрого хода №1, №2, ...; 14 — коррекция частоты вращения шпинделя №1, №2, ... 1 — программу стереть; 2 — программу перфорировать; 3 — программу редактировать; 4 — удалить кадр; 5 — изменить кадр; 6 — добавить кадр; 7 — удалить слово; 8 — заменить слово; 9 — добавить слово; 10 — загрузить программу; 11 — обращение к каналу ввода через фотосчитыватель; 12 — обра­щение к каналу ввода из накопителя; 13 — обращение к ка­налу ввода от ЭВМ; 14 — программу исполнить 1 — найти кадр; 2 — найти начало программы при движе­нии вперед (нормальный просмотр памяти); 3 — найти начало программы при движении назад (обратный просмотр памяти);

4 — найти начало кадра при движении вперед; 5 — найти начало кадра при движении назад; 6 — найти базовый (главный) кадр

1 — ввести команду; 2 — стереть команду; 3 — заменить команду; 4 — исключить кадр; 5 — заменить кадр; 6 — вста­вить кадр; 7 — возврат к предыдущему кадру; 8 — переход к следующему кадру; 9 — переход к следующей команде (движение курсора на дисплее или смена изображения на табло цифровой индикации)

1 — ввод; 2 — вывод; 3 — телетайп; 4 — накопитель; 5 — перфоратор; 6 — ЭВМ

Режим

Наружная диагностика панели оператора

Внутренняя диагностика ЧПУ

Работа с памятью

Индикация на дисплее (выби­раются режимным переключа­телем индикации)

Наружная индикация панели оператора (режим индикации не выбирают, он выполняется всегда) 1 — проверка ламп индикации; 2 — контроль цифровой инди­кации; 3 — вывод знаков на дисплей

1 — автоматическая проверка функционального математи­ческого обеспечения; 2 — автоматическая проверка исправ­ности блока оперативной памяти; 3 — диагностика при помо­щи специальных диагностических лент

1 — выбрать зону памяти программ; 2 — выбрать зону памяти подпрограмм; 3 — выбрать зону памяти косвенной коррек­ции; 4 — ввести в память; 5 — замена слова (команды); 6 — программу стереть; 7 — переход к следующему кадру;

8 — сброс (установка в исходное состояние); 9 — покоманд - ное движение программы вперед; 10 — покомандное движе­ние программы назад; 11 — блокировка памяти (управление возможно); 12 — блокировка памяти (управление невозмож­но) ; 13 — разблокировка памяти; 14 — выбор программы №1, №2, ...; 15 — сброс отсчета перемещения; 16 — очистить память от данных, введенных вручную; 17 — стереть коррек­ции; 18— стереть признак ошибки; 19 — стереть функцио­нальное математическое обеспечение; 20 — запомнить точку прерывания для возврата на траекторию

1 — заданное и действительное положение по всем коорди­натам; 2 — остаток пути по всем координатам; 3 — вызов информации нескольких смежных кадров; 4 — таблица кор­ректоров; 5 — визуализация исполняемых команд; 6 — опера­тивная информация пробного прохода; 7 — вызов на дисплей кода ошибки; 8 — комментарий к сбою (открытым текстом);

9 — текущий кадр, следующий кадр; 10 — перейти к следую­щей странице главы; 11 — вернуться к предыдущей странице главы

I — признак относительной системы координат; 2 — неис­правность ЧПУ; 3 — ошибка в носителе информации; 4 — неисправность станка; 5 — неисправность привода; 6 — пере­грев; 7 — идет отработка на станке; 8 — выдержка времени; 9 — исполнено (позиция достигнута); 10 — конец программы;

Языковые символы панели оператора

II —работа с панелью оператора; 12 — индикация выбран­ного режима №1, №2, ...; 13 — память обнулена; 14 — нуль станка достигнут; 15 — достигнута реперная точка измери­тельной системы; 16 — начало координат достигнуто; 17 — готовность ЧПУ; 18 — отклонение напряжения питания; 19 — запрет управления; 20 — приостановка; 21 — повторный за­пуск; 22 — остановка кадра; 23 — остановка программы; 24 — стой подачи; 25 — предупредительный сигнал; 26 — позиция не достигнута; 27 — останов с подтверждением; 28 — общая готовность; 29 — согласование приводов в си­стеме координат станка выполнено; 30 — выполнение цикла; 31 — останов устройства ввода; 32 — пропуск кадра; 33 — пробный пуск; 34 — пошаговый ввод и наладочном режиме; 35 — подача в мм/мин; 36 — подача в мм/об; 37 — воздей­ствие на ограничительные конечные выключатели; 38 — при­знак абсолютной системы координат; 39 — предупреждение о подходе к краю поля допуска по X, У, 1. ... (в соответствии с рассогласованиями следящих приводов подачи); 40 — выход из поля допуска на погрешность воспроизведения кон­тура; 41 — недопустимая погрешность измерительной систе­мы; 42 — переполнение памяти; 43 — программируемый кон­троллер интерфейса работает

Следует отметить, однако, что такое груп­пирование символов в рамках режима сравнительно условно, тг дни и те

Же символы в различ; ;ретных

УЧПУ могут быть отнесены к различным режимам.

Отбор некоторых используемых под­множеств символов из состава полного
множества языковых символов панели оператора и из состава полного множест­ва допустимых команд в коде УП (на­пример, в коде ИСО-7 бит) для конкрет­ной модели УЧПУ зависит от многих факторов и в первую очередь от класса системы. Анализ различных систем УЧПУ показывает, что внешние языковые средства процесса управления могут слу­жить мерой функциональности устройст­ва управления, т. е. чем большее коли­чество команд можно ввести в УЧПУ в процессе управления станком с пульта оператора, тем выше класс системы и ее функциональные возможности.

Символика отечественных станков с ЧПУ должна отвечать требованиям ГОСТ 24505—80*, ГОСТ 124040—78 и ОСТ НО 3-5—79 (Символы органов управления).

Большинство символов на пультах управления станками с ЧПУ основано на комплексном (совместном) использова­нии так называемых базовых символов (табл. 2.6), которые обозначают: направ­ление и характер движения (поз. /, 13, 14 В табл. 2.6); определенные элементы — такие, как носитель данных (поз. 3), управляющая программа (поз. 4), фикси­рованная. точка (поз. 7), отработка УП (поз. 5) и др.

Сочетание базовых символов опреде­ляет конкретные символы пультов управ­ления (табл. 2.7). Так, сочетание символа «носитель данных» с символами направ­лений движения дает символы «перемот­ка носителя данных вперед (назад)» (табл. 2.7, поз. 1, 2) сочетание символа «отработка управляющей программы» с рядом символов определяет целый ряд информативных знаков, например таких, как «покадровый ввод» (поз. 6), «ручной ввод данных» (поз. 9), «пропуск кадра» (поз. S) и др.

Построение пультов УЧПУ. Все пуль­ты УЧПУ строят по единой системе, которая может быть пояснена на примере некоторой общей (представительной) па­нели управления УЧПУ станка. Панель (рис. 2.27) содержит зоны управления и индикации. Для идентификации си­гналов и команд на пультах исполь­зуют мнемонические изображения (см. табл. 2.6 и 2.7).

Зоны 1 и 2 отведены под световую индикацию. Сигнализация лампочек зо­ны 1 означает соответственно (слева на­право) : 1а — сеть; 16 — работа автоном­ной батареи буферной памяти коррекций инструмента (при аварийном отключении сети); 1в — обнаружение ошибки в от­работке перемещения; 1г — переполне­ние промежуточной памяти; 1д — пере­полнение памяти, отведенной программе; 1е — работа в относительных прираще­ниях (в относительной системе коорди­нат) ; 1ж — передача данных в память; 1з — подача по оси X; 1и — подача вдоль оси Z; 1к — подача по пятой координате. Сигнализация лампочек зоны 2 означает соответственно (также слева направо): 2а — перегрев; 26 — работа автономной

Батареи питания памяти, отведенной программе (при аварийном отключении сети); 2в — обнаружение ошибки при - считывании; 2г — обнаружение сбоя в приводе подачи; 2д — стоп программы; 2е — конец программы; 2ж — ввод про­граммы; 2з — подача вдоль оси Y; 2и — Подача по четвертой координате; 2к — Подача по шестой координате.

В зоне 3 расположена панель цифро­вой индикации, на которую может быть вызвана любая информация, перераба­тываемая системой. В зоне 4 размещены четыре клавиши. Первая слева (4а) Вызывает на панель цифровой индикации фактическое (т. е. текущее) значение не­которого параметра, а вторая (46) — за­данное программой значение этого пара­метра (нужный параметр может быть выбран на панели 5 буквенных регист­ров) . Третья кнопка (4в) зоны 4 при одно­временном обращении к панелям 5 и 6 Позволяет в процессе отладки установить коррекцию инструмента, а четвертая (4г) —также при обращении к панелям 5 и 6 — переместить нулевую точку.

Зоны буквенных и цифровых регист­ров 5 и 6 предназначены для ручного ввода любых команд (в соответствии с кодом ИСО 7 бит) в пределах объема памяти СЧПУ. При этом правые нижние кнопки зон 5 я 6 позволяют обратиться к предыдущему кадру, ввести (кнопка 6а) набранную на буквенных и цифровых регистрах информацию в память или вывести ее (кнопка 5а) на табло инди­кации.

Зона 7 при одновременном использо­вании буквенных и цифровых регистров (зоны 5 и 6) позволяет отредактировать управляющую программу. Любой кадр может быть выбран из памяти кнопкой N (далее следует номер кадра). Кнопкой А осуществляется построчная визуализа­ция информации кадра на панели цифро­вой индикации. Кнопка с символом двоеточия придает некоторому кадру смысл «главного» (например, такого, с которым сопрягается подпрограмма). Правее расположена кнопка для стира­ния информации. Фигурная скобка от­крывает кадр, вводимый дополнительно сверх того, что было предусмотрено первоначальной программой. Наклонная

Черта — символ пропуска кадра. Кнопки нижнего ряда зоны 7 предназначены: 7а — для возврата на панель индикации предыдущей строки кадра; 76 — для пе­рехода к следующему кадру; 7в — для возврата вызванного кадра обратно в память.

В зоне 8 назначение кнопок следую­щее (обозначение кнопок сверху вниз): 8а — переключение режима — работа от перфоленты и фотосчитывателя или ра­бота с извлечением информации из па­мяти; 86 — технологический останов (в каком-то кадре должна быть соответст­вующая метка, по которой этот останов и произойдет); 8в — кадры пропускают­ся; 8г — программа воспроизводится только до кадра номера N.

В зоне 9 расположен переключатель рода работы. Режимы обозначены указа­телями (по часовой стрелке): 9а, 96, 9в — Три синусоиды возрастающей частоты — указатели ручной подачи трех различных уровней; 9г, 9д — указатели, означаю­щие нормальную и десятикратно увели­ченную цену одного импульса при пере­мещении одиночными шагами в нала­дочном режиме; 9е — указатель выхода к началу координат; 9ж — указатель вы­хода к реперной точке измерительной системы; 9з — указатель сброса разме­ров «в нуль» при выборе нового начала координат; 9и — фиксация в памяти ус­тановленного начала координат; 9к, 9л, 9м, 9н — указатели перехода к началу программы, к главному кадру, к кадру номера N, к последовательному про­смотру всей программы; 9о, 9п, 9р — Указатели, означающие выбор одного из следующих режимов: ввод всей програм­мы, покадровый ввод, ручной ввод с бук­венных и цифровых регистров.

Зона 10 предназначена для выбора способа ввода управляющей программы в память УЧПУ с помощью перфоленты (верхняя кнопка), через внешний теле­тайп (кнопка 7Т), вручную — с помощью панелей буквенных и цифровых регистров (третья сверху кнопка). Нажатием ниж­ней кнопки можно обратиться к програм­ме редактирования.

В зоне 11 расположена панель управ­ления внешним перфоратором, изготов­ляющим управляющую перфоленту. Верх­
няя кнопка (11а) выбирает один из кодов управляющей программы — ISO или EIA; следующая (116) вводит признак ошибочной информации (забой); две нижние кнопки предназначены соответ­ственно для пуска (lie) и останова (У/г) процесса перфорирования.

С помощью кнопки 12 осуществляется аварийный останов; 13 и 14 — световая индикация соответственно прекращения подачи и пуска подачи. Переключатель 15 позволяет вручную уменьшить ско­рость подачи против значения, выбранно­го в УП. Переключатель 16 предназначен для ручного управления приводами пода­чи в положительном или отрицательном направлении.

Рис. 2.28. Панель оператора УЧПУ класса CNC третьего поколения

В общем случае работа с панелью управления УЧПУ преследует, таким образом, одну из трех целей: 1) ввод, отладку управляющей программы, изго­товление управляющей перфоленты;

2) контроль за работой; 3) выбор одного из режимов работы. Практически вклю­чение того или иного режима станка может осуществляться и с панели управ­ления самого станка.

Панель оператора УЧПУ класса CNC третьего поколения показана на рис. 2.28. Работу начинают с установления режима переключателем 13 (ручной, автомати­ческий, покадровый, поиск кадра, пуск после поиска кадра). В ручном режиме осуществляют согласование координат­ных приводов, устанавливая их в базовые точки, после чего система готова к работе. Прогон программы при помощи переклю­чателя 14 (нормальный, ускоренный, без быстрых ходов и включения рабочих режимов станка, без воспроизведения на станке) может показать необходимость ее редактирования. Редактируемый кадр выбирают по его номеру, набираемому клавиатурой 8, после чего можно удалить

17 16

И 10 9

Ff)

Рис. 2.29. Общий вид панели оператора УЧПУ модели FANUC 6М (а) и пульта управления Станком (б):

1 — дисплей; 2 — кнопка переключения заданий в абсолютных размерах или в приращениях в режиме РВИ (ручной ввод информации); 3 — адресные кнопки; 4 — числовые кнопки; 5 — кнопка для регистра­ции программы с перфоленты в память; 6 — кнопка ленточного перфоратора; 7 — кнопка ввода; 8 — Кнопка пуска; 9 — кнопка сброса; 10 — кнопка начала отсчета; 11 — кнопка аннулирования; 12 — кнопка редактирования УП (замена, вставка, исключение слова); 13 — функциональные кнопки; 14 — кнопка переключения страниц на экране; 15 — кнопка перемещения указателя — курсора; 16 — кнопка выклю­чения питания; 17 — кнопка включения питания

Кадр, изменить его, добавить один или несколько кадров, удалить или заменять отдельные слова.

Вид коррекции устанавливают на па­нели 9 переключателем 10 (на величину подачи, на частоту вращения шпинделя, на положение спутника, на длину инстру­мента, на диаметр инструмента, по осям X, Y, Z). Величина коррекции высвечи­вается на индикаторе 11. Во время обра-

ЭВМ высшего уровня

Шина типа

^ № 2 Jj^Ra 422

Система транспортировки

Рис. 2.30. Схема управления работой ГАЛ с помощью системы СС 300М

СС		PC
Ж м		600

Станок

Станок

Станция заерузки

PC 600

Терминам

Ботки может возникнуть необходимость в прерывании исполнения программы. Тогда используют клавиши 12 для запо­минания точки прерывания, после этого может последовать серия ручных отводов (перемещений) инструмента, а затем и автоматический возврат на контур.

Важными компонентами сервисных возможностей устройства являются дис­плей и средства световой индикации. На дисплее 1 можно отобразить шесть раз­личных «глав индикации», соответствую­щих положению переключателя 3: ввод (текущий кадр, следующий кадр, содер­жимое промежуточной памяти при руч­ном вводе); положение (текущий и остав­шийся до конца кадра путь по всем коор­динатам); скорость (номинальное и фак­тическое значения, погрешности скорости и погрешности контура); входы-выходы (состояния интерфейса); таблица кор­ректоров (инструмента, подачи, частоты вращения шпинделя); смещение (начала отсчета). В полном объеме глав индика­ции имеется 27 различных по форме и со­держанию страниц, которые можно «пе­релистывать» с помощью клавиши 2 Смены изображения.

Помимо дисплея имеется универсаль­ный индикатор 6, на котором переключа­телем 4 выбирают для визуализации но­минальный путь в кадре (соответственно адресу, установленному переключате­лем 7), путь из промежуточной памяти, текущее положение.

Поле 5 световой индикации информи­рует оператора об основных состояниях системы управления: согласование при­водов в системе координат выполнено; общая готовность; выполнение цикла; прекращение подачи; останов устройства ввода; конец программы; останов про­граммы; пропуск кадра; пробный пуск; выполнение программы; пошаговый ввод в наладочном режиме; подача в мм/мин или мм/об; дюймовая или метрическая система измерения; абсолютный или от­носительный отсчет; выдержка времени; базовые точки раздельно по пяти коорди­натам (оси X, Y, Z И др.) достигнуты; воздействие на конечный выключатель « + » или « —»; ошибка в данных; повышенная температура; циклы; пред­упреждение о подходе к краю поля допуска по пяти координатам; выход из поля допуска на погрешность контура; недопустимая погрешность измеритель­ной системы; переполнение памяти; инди­
кация работы программируемого интер­фейса. На поле 5 имеются свободные места, куда путем программирования ' интерфейса можно вывести индикацию, специфическую для конкретного объекта.

Для некоторых станков панель дубли­руется и размещается на консоли или на подвесном пульте в рабочей зоне станка. Одной из форм дублируемой панели является ручной пульт, который подве­шен к шкафу УЧПУ и связан с ним кабе­лем и который оператор может снять и держать перед собой.

Определенной особенностью УЧПУ модели FANUC 6М (рис. 2.29) является дисплей, обеспечивающий одновремен­ную индикацию как графической, так и ; алфавитно-цифровой информации. Сер­висные возможности устройства очень высоки. Они позволяют программирова­ние обработки по чертежу детали в ре­жиме диалога с ручным вводом базовых данных.

Фирмой BOSCH (ФРГ) создан комп­лект аппаратуры для управления гибкой автоматизированной линией (ГАЛ). Ос­новой системы управления является про­граммируемый контроллер (PC 600),

Который исполняет все основные функции ЭВМ и обеспечивает вычислительные функции, обработку всей внутренней и внешней информации, интерфейс средств управления и т. д. Контроллер выполнен в виде отдельного блока с большим числом разъемов. Система ЧПУ СС 300М обеспечивает (самостоятельно или со­вместно с контроллером) программное управление станочными модулями. Си­стема допускает одновременное управле­ние по восьми координатам (каналам). Дисплейный блок с функциональными клавишами позволяет вести программи­рование в любых режимах. Вследствие связи с ЭВМ верхнего уровня система может работать в режиме централизован­ной подачи УП.

Специальный символьный дисплей­ный блок (СД-блок) обеспечивает вывод в зоне центральной станции управления (ЦСУ) информации в условных символах о работе всех систем ГАЛ. Оперативная производственная информация выдается на цветной экран и позволяет в каждый данный момент оценить состояние всех участков и зон системы.

Видеокамеры (ВК), установленные на рабочих местах, позволяют получить на мониторе истинную ситуацию, в част­ности в зонах обработки деталей. Опера­тор ЦСУ (jo своему усмотрению может подключать видеокамеры к монитору.

Возможная схема размещения рас­смотренных устройств для управления работой ГАЛ приведена на рис. 2.30.