Большое разнообразие числовых си - перфорации, кодирования, контроля* пе - стем программного управления, множе - чати, графического отображения инфор - ство методик и языков программирования мации и др. Устройства могут быть также Привело к тому, что подготовка УП для классифицированы по быстродействию,

Станков с <ШТЪед, етс1т с Ecccrajresassfcwesic Значительного количества разных типов и видов технических средств [67]: пери­ферийного оборудования Единой системы ЭВМ, периферийного оборудования циф -

POB№k ^S^SSSRSSfSSSSX

Машин, электронных фактурно-бухгал - терских машин (ЭФБМ), электронных клавишных вычислительных машин (ЭКВМ), электронных контрольно-реги­стрирующих машин (ЭКРМ) и др. Боль­шое число устройств разработано спе­циально для подготовки УП.

Устройства подготовки программ можно классифицировать по ряду при­знаков. По типу носителей различают устройства для перфолент, перфокарт, магнитных лент, магнитных дисков. По назначению различают аппаратуру для

1зтжентнонг <жз? г, Acr TfftTTf Систем управления (для позиционных или контурных систем), степени автома­тизации, степени специализации (универ­сальные и специальные), степени сов -

Вания с другими устройствами и т. д. Некоторые устройства разработаны для какой-либо одной операции или этапа программирования, другие предназна­чены для совокупности операций или этапов.

К устройствам подготовки управляю­щих программ относят:

Перфораторы (ленточные и карточ­ные) ;

Интерполяторы;

Координаторы и графопостроители; телеграфные аппараты;

449

15 Зак. 338

1 считывающие устройства;

Устройства ввода графической ин­формации;

Устройства отображения информации на экран электронно-лучевых трубок (дисплеи);

Установки для записи программ на магнитную ленту;

Установки для записи программ на магнитные диски;

Печатающие устройства; кодовые преобразователи; устройства контроля программ; программаторы;

Устройства подготовки данных на перфолентах (УПДЛ);

Устройства подготовки данных на перфокартах;

Комплексы взаимосвязанных устройств на базе мини-ЭВМ, составляющие авто­матизированное рабочее место (АРМ);

Комплексы малогабаритных перенос­ных устройств программирования для оперативного применения.

Перфораторы. Перфоратором назы­вают устройство, осуществляющее запись на носитель информации путем пробивки отверстий. В зависимости от вида носи­теля различают ленточные перфораторы и карточные. В зависимости от способа пробивки различают перфораторы меха­нические, электромеханические, электро­магнитные, гидравлические, пневматиче­ские и др. Перфораторы, как правило, работают при подаче на вход кодирован­ных сигналов, например от печатающего устройства, кодового преобразователя, ЭВМ и др., и не имеют своей клавиатуры для ручного ввода.

Каждый ленточный перфоратор имеет две основные части: лентопротяжную и перфорационную. Первая служит для периодического (стартстопного) пере­мещения ленты и фиксирования ее в позиции пробивки отверстий. Перфора­ционная часть предназначена для перфо­рации ленты, она содержит матрицу и пуансоны. Движением пуансонов управ­ляют специальные кодовые электромаг­ниты. Если на электромагнит поступает сигнал, то соответствующий пуансон пробивает ленту; если сигнал отсутст­вует, пробивки не происходит.

Наибольшее распространение полу­чили электромагнитные и электромехани­ческие ленточные перфораторы. В элект­ромагнитных перфораторах ленту про­бивает сам кодовый электромагнит, в электромеханических перфораторах пу­ансоны имеют привод от отдельного электродвигателя, а кодовые электро­магниты лишь управляют их движением.

В зависимости от скорости пробивки отверстий ленточные перфораторы делят на три группы: малой скорости (скорость перфорации 5—20 строк/с), средней скорости (20—100 строк/с), большой скорости (более 100 строк/с). Из перфо­раторов средней скорости в отечествен­ной практике наиболее широко распро­странен перфоратор типа ПЛ-80, рабо­тающий со скоростью 80 строк/с. Из быстродействующих перфораторов се­рийно выпускают перфоратор ПЛ-150, имеющий скорость 150 строк/с.

Одной из лучших зарубежных моде­лей является перфоратор FACIT, обла­дающий высокой степенью надежности и большим быстродействием.

Большая номенклатура перфорирую­щих устройств относится к периферий­ному оборудованию ЕС ЭВМ [67].

Телеграфные аппараты. Телеграфные аппараты, оснащенные перфораторами и считывающими устройствами, в начале развития информационной вычислитель­ной техники широко использовали для подготовки данных на перфолентах. Для подготовки программ на пятидорожечной перфоленте, в частности, применяли телеграфные аппараты РТА-6, СТА-2М, СТ-2М и др.

Интерполяторы. Интерполяторы в системе устройств для подготовки УП (так называемые вынесенные интерпо­ляторы) служат для представления закодированной на перфоленте програм­мы в декодированном виде (импульсами) на магнитной ленте, которая исполь­зуется в дальнейшем как программоно­ситель к станку с ЧПУ. Существенные недостатки СЧПУ с магнитными лентами (ограниченный объем информации, труд­ности внесения коррекций в программу; ограниченная частота записи сигналов, неудобство хранения магнитной ленты, высокая стоимость оборудования для записи и воспроизведений, а также самой
магнитном ленты, внесение дополнитель­ных помех в систему и др.), резко огра­ничивающие возможности программного управления, обусловили прекращение выпуска подобных систем. Естественно, прекратился и выпуск вынесенных интер­поляторов для подготовки программ к таким станкам.

В настоящее время все новые модели станков с ЧПУ имеют встроенные интер­поляторы.

Являясь частью УЧПУ, интерполятор сохранил свои структурные единицы: считывающее устройство, блок оператив­ной памяти, интерполирующее устрой­ство, блок контроля на четность и др.

В УЧПУ станком контроль на четность программ, записанных на перфоленте в коде ИСО 7 бит, который в настоящее время наиболее распространен, чаще всего выполняется одним из блоков интерполятора сразу по мере ввода про­граммы с перфоленты.

15*

Блок контроля на четность (рис. 11.1, а) состоит из семи идентичных логических схем (Сх. 1—Сх. 7) — модулей. В состав каждого модуля входят два логических элемента ИЛИ (Э2, Э4), два инвертора НЕ (ЭЗ, Э5) и логический элемент И (Э1) (см. гл. 1). Каждый модуль имеет два входа и один выход, а общая схема, таким образом, имеет восемь входов (по числу дорожек перфоленты) и один выход.

Каждый модуль работает по единой схеме, организуя на выходе сигнал в зависимости от вида сигналов входных. При поступлении по двум входам модуля нулей (рис. 11.2, а) на входе элемента ИЛИ (Э2) формируется нуль, который преобразуется в единицу инвертором НЕ (ЭЗ). Единица с инвертора НЕ (ЭЗ) Поступает на один из входов элемента ИЛИ (Э4). Кроме того, два нуля посту­пают на вход элемента И (Э1), с выхода которого нуль поступает на второй вход элемента ИЛИ (Э4). На два входа элемента ИЛИ (Э4) поступают единица и нуль. Единица с выхода элемента ИЛИ (Э4) преобразуется в нуль инвер­тором НЕ (55). На выходе схемы будет сформирован нуль.

Рис. 11.1. Блок-схема узла интерполятора, осуществляющего контроль на четность вводи­мой с перфоленты информации

451

Если по первому входу модуля посту­пает нуль, а по второму входу единица (рис. 11.2,6), то на выходе элемента ИЛИ (Э2) формируется единица, кото­рая преобразуется в нуль инвертором НЕ (ЭЗ). Этот нуль поступает на один

33

Рис. 11.2. Передача информации в логиче­ских схемах с модулем узла интерполятора

Из входов элемента ИЛИ (Э4). На второй вход этого элемента поступает нуль с выхода элемента И (Э1). Нуль с выхода элемента ИЛИ (Э4) преобразуется в единицу инвертором НЕ (35). Следова­тельно, на выходе схемы будет сформи­рована единица.

Достаточно ясным является прохож­дение информации и для случаев, если на входе модуля заданы сигналы 1 и О, 1 и 1 (рис. 11.2, в, г).

На вход блока контроля на четность (см. рис. 11.1, а) информация поступает с восьми дорожек считанной строки перфоленты. При этом данные первой и второй дорожек перфоленты поступают на вход модуля Сх. 1, третьей и четвертой дорожек — на вход модуля Сх. 2 и т. д.

L"F 35]

Г)

32

Выходные сигналы модулей Сх. 1— Сх. 4 являются входными для модулей Сх. 5, Сх. 6, а выходные сигналы по­следних — входными для модуля Сх. 7 (см. рис. 11.1, а). Выход модуля Сх. 7 и является выходом блока контроля на четность.

Если число пробивок в считанной строке перфоленты четное, то на выходе блока формируется нуль, т. е. команда, разрешающая дальнейший ввод инфор­мации. При нечетном числе пробивок в считанной строке перфоленты на выходе блока формируется единица — команда на запрет считывания последующих строк программы.

Например, при вводе четной информации 00011011 (четыре единицы) на выходе блока будет сформирован нуль (см. рис. 11.1,6). При наличии нечетной (ошибочной) инфор­мации 00001011 (три единицы) на выходе блока контроля будет сформирована единица (см. рис. 11.1, в) и в систему управления поступит сигнал ошибки.

Печатающие устройства. Печатаю­щее устройство (PRINTER) обеспечи­вает вывод и регистрацию (распечатку) буквенно-цифровой информации на бу­мажном носителе. Печатающие устрой­ства входят в комплект периферийного оборудования ЭВМ, в комплекты аппа­ратуры контроля и регистрации инфор­мации, устройств подготовки данных для лент (УПДЛ) и др. Методы печати, конструкции устройств и их технические характеристики чрезвычайно разнооб­разны. Например, скорость устройств может быть от 10 до 100 000 знаков в секунду.

Устройства классифицируют по раз­личным признакам: по методу нанесения знаков на поверхность носителя — устройства ударного и безударного действия; по способу формирования строк — устройства последовательной и параллельной печати; по режиму рабо­ты — устройства, работающие в старт- стопном режиме (бумага при нанесении знаков неподвижна) и в непрерывном режиме (бумага движется непрерывно); по способу формирования контура зна­ка — знакопечатающие (знак печатается целиком) и знакосинтезирующие (знак формируется из отдельных элементов — точек, отрезков) устройства; по методу выборов знаков из набора — устройства статической и динамической печати и др.

В состав печатающих устройств вхо­дят следующие основные узлы: механизм, бумагоноситель, привод, устройство уп­равления.

Кроме обычной бумаги в печатающих устройствах в качестве носителя исполь-4 зуют магнитную пленку, термореактив­ную бумагу (бумага чернеет при действии теплового излучения), бумагу, чувстви­тельную к давлению, фотополупроводни­ковые носители информации. В последнем случае на бумажную подложку наносят полупроводниковый слой, состоящий из порошкообразной окиси цинка и связую­щего диэлектрика. Бумага предназначена как для контактной, так и для проекцион­ной печати, например при помощи знако - печатающей электронно-лучевой трубки.

После нанесения на фотополупровод­никовый слой скрытого изображения и последующего его проявления бумага становится документом.

В новейших печатающих устройствах формирование знаков при печати осуще­ствляется лазерным лучом.

Из печатающих устройств ударного действия широкое применение в системах подготовки программ для станков с ЧПУ и в вычислительной технике нашли пишущие машинки «Консул-254» и «Консул-260» производства ЧССР (рис. 11.3). При ручном наборе инфор­мации машинки позволяют запись про­грамм в коде ИСО 7 бит. Клавиатура машинки содержит набор информацион­ных и служебных клавиш. Современные пишущие машинки имеют 46 информа­ционных клавиш. Они расположены в четыре ряда. На каждой клавише раз­мещены два символа. Символы верхнего ряда образуют верхний регистр (цифры, буквы русского алфавита, знаки). Сим­волы нижнего ряда образуют нижний регистр (знаки, буквы латинского алфа­вита). Служебные клавиши предназна­чены для вспомогательных операций управления машинкой. Спереди внизу расположены шесть кнопок для управ­ления режимами устройств, совместно с которыми используют пишущую ма­шинку.

При ручном наборе информации (с по­мощью клавиатуры) сигналы через выход могут быть поданы на ЭВМ, а через кодо­вый преобразователь (он размещен от­дельно от пишущей машинки) — на перфоратор (для получения перфоленты) и на другие устройства. При перфори­ровании может быть также получена распечатка набираемой программы.

Машинка может работать от сигна­лов; поступающих на вход извне: от ЭВМ, перфоленты (через считывающее уст­ройство и кодовый преобразователь) и др. При этом производится распечатка поступающей информации.

Печатающее устройство ROBOTRON может быть состыковано с различными устройствами и позволяет вывод печати на широкополосную бумажную ленту. Скорость распечатки на устройстве ROBOTRON при выходе информации с ЭВМ составляет 300—1200 строк/мин.

Каталоги и справочники по перифе­рийному оборудованию ЕС ЭВМ охваты­вают достаточно большое количество печатных устройств различных типов и моделей [67].

Координатографы и графопостроите­ли. Координатографами и графопострои­телями называют устройства для графи­ческого отображения информации в виде графиков, чертежей и схем на бумаге или другом носителе.

По виду носителя различают план­шетные и рулонные графопостроители. В первом случае бумажный лист закреп­ляют на плоской доске или плите. Рабо­чий орган графопостроителя перемеща­ется относительно плиты-в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Перо оставляет на поверхности бумаги след — траекторию перемещения рабочего ор­гана. В зависимости от положения план­шета различают графопостроители вер - тикальные, горизонтальные и с регули­руемым углом. У графопостроителя рулонного типа бумага поступает в рабочую зону непосредственно с руло­на — это движение продольной подачи. В поперечном направлении перо переме­щается при помощи каретки.

Для управления графопостроителями применяют контурную систему числового управления. Наибольшее распростране­ние получили шагово-импульсные контур­ные системы с шаговыми двигателями.

Программа для управления графо­построителем может быть записана на магнитной ленте, на перфоленте или поступать непосредственно от ЭВМ. В записи на магнитной ленте или перфо­
ленте ооычно применяют те же програм­мы, что и для управления станком. Если программа записана на перфоленте, система управления графопостроителем должна содержать интерполятор.

При наличии двух координат графо­построитель выполняет плоские чертежи. Чтобы выполнять чертежи и рисунки в аксонометрических проекциях, число координат должно быть увеличено до трех-четырех.

Рис. 11.3. Пишущая машинка типа «Консул»: а — общий вид; б — клавиатура;

I — вход для подачи сигналов от ЭВМ или ФСУ; 2 —- лист распечатки; 3 — выход на ЭВМ и на перфоратор (через кодовый преобразователь); 4—клавиа­тура; 5 — включение (выклю­чение) электродвигателя; 6 — Возврат каретки; 7 — верхний регистр; 8 — клавиша пропуска; 9 - нчжний регистр

Чертежные автоматы типа ИТЕКАН, созданные Институтом технической ки­бернетики АН БССР, предназначены для построения чертежей, графиков, схем и другой графической документации. План­шетный автомат ИТЕКАН-2М (рис. 11.4) имеет следующие параметры: размер рабочего поля 594X841 мм; быстродей­ствие 800 шагов/с; шаг 0,1 мм; число перьев — два. Чертеж формируется с помощью линейно-кругового интерполя­тора и знакоформирователя тушью, цветными чернилами или карандашом на чертежной бумаге или кальке. Вычерчи­ваемые линии могут быть сплошными, штриховыми и штрихпунктирными двух видов по толщине. Автоматы управля­ются непосредственно от ЭВМ или с помощью программы, записанной на перфоленте.

Автоматы рулонного типа использует бумагу шириной 420 мм при длине до 40 000 мм; шаг 0,1; 0,125 и 0,2 мм.

Считывающие устройства. Считываю­щие устройства предназначены для считывания информации с перфолент и перфокарт. Они являются частью практически любого комплекта оборудо­вания, предназначенного для хранения, обработки, контроля и регистрации информации. В зависимости от метода считывания различают контактные, пнев­матические, емкостные и фотоэлектриче­ские устройства.

Конструкция фотоэлектри­ческих устройств для считыва­ния информации с перфолен - т ы. Наиболее распространены фото­электрические считывающие устройства, к основным достоинствам которых отно­сятся высокое быстродействие и отно­сительная простота конструкции.

/

Одним из наиболее быстродействую­щих устройств для считывания инфор­мации с перфоленты является фотосчи- тывающее устройство FS-1501 (рис. 11.5).

В непрерывном режиме скорость считы­вания информации 1500 символов в секунду.

Устройство имеет электродвигатель, который приводит в действие лентопро­тяжный механизм и одновременно выпол­няет роль вентилятора, блок питания (трансформатор); блок усиления и фор­мирования сигналов; блок ввода перфо­ленты, состоящий из механизмов транс­портирования и торможения и узла считывания.

Рис. 11.4. Планшетный чертежный автомат ИТЕКАН-2М: — основание; 2 — перфолента; 3 — ФСУ; 4 — рабочая линейка; 5 — планшет

Механизм транспортирования имеет два ролика: ведущий 3 и прижимный 4.

7 8 8 10 Рис. П.5. Схема считывающего устройства FS-1501

Ведущий ролик вращается с помощью электродвигателя через муфту 2, приво­димую в действие электромагнитом 1. Прижимный ролик закреплен на уголь­нике 6, сила прижима регулируется рези­новой прокладкой 5. Тормоз выполнен в виде электромагнита 12, якорь которого через резиновые прокладки воздействует на ленту 11.

Узел считывания содержит освети­тельную лампочку 8, диафрагму 9 и блок фотодиодов 10. Нижняя часть корпуса 13 — неподвижная, верхняя часть 7 — Откидная (для заправки ленты).

Устройство может работать в авто­номном режиме или с ЭВМ, ввод инфор­мации — построчный или непрерывный. В последнем случае сразу вводится весь массив информации.

Значительное распространение полу­чило фотосчитывающее устройство СП-3 Со скоростью ввода 220 строк/с. Оно предназначено для считывания инфор­мации с пяти-восьмидорожечных пер­фолент.

Имеются и другие модели считываю­щих устройств [67].

Фотопреобразователи. В го­ловках современных фотосчитывающих устройств (ФСУ) наибольшее распро­странение получили кремниевые фото­преобразователи, что обусловлено их высокой чувствительностью, хорошими инерционными свойствами, хорошей со - гласуемостью с транзисторными усили­телями, возможностью упрощения ком­мутации электрических соединений от­водом одного провода, общего для всех фотоприемников.

На поверхность кремниевой пластины ■ 2 (рис. 11.6) фотоэлемента, обладающей проводимостью р-типа, нанесен тонкий слой 3 вещества, имеющего противопо­ложную проводимость я-типа, т. е. обра­зован р-п-Переход, лежащий на малой глубине от поверхности. На тыльную сторону фотоэлемента нанесен сплошной металлический контактный слой /, к которому прикреплен (припаян) вывод­ной электрод 6. На освещаемом тонком п-слое имеется контакт 4 в виде тонкой полоски с выводом 5, оставляющей открытой большую часть поверхности фотоэлемента.

Кремниевые фотоэлементы по функ­циональному назначению являются гене­раторами тока. Если элемент осветить (нормальная освещенность 100 мВт/см2), то в цепи фотоэлемента появляется достаточно большой ток, который и подается в систему управления.

В фотосчитывающей головке (ФСГ) устройства фотоэлементы располагаются на расстоянии, равном расстоянию между дорожками перфоленты.

Если ФСГ (рис. 11.7, а) предназна­чена для считывания одной строчки (■линия считывания 2) перфоленты 1, то для восьмидорожечных перфолент в головке размещают девять фотоэлемен­тов 4 восемь для кодовых дорожек и один (Т) для транспортной. Выводные (нижние) электроды 5 выводят вниз из основания, а верхние контакты всех фотоэлементов соединяют на общий провод 3.

В фотосчитывающих головках парал­лельного считывания (рис. 11.7,6) фото­элементы 4 располагают в текстолитовом основании 6 согласно возможному рас­положению кодовых отверстий в кадре. Так, в ФСГ для кадра из 11 строк восьми - дорожечной ленты в основании имеются 91 отверстие: 88 — по числу возможных кодовых пробивок, а три отверстия — для фотоэлементов ведущей дорожки. В от­верстия основания запрессованы вывод­ные электроды 5 фотоэлементов, распо­лагаемых на поверхности основания. Все верхние контакты фотоэлементов соеди­нены на общий провод 3, который имеет единый вывод 7.

Если ФСУ постоянно освещается источником света 8 (рис. 11.7, а), то фотоэлементы 4 ФСГ срабатывают, когда над ними будут отверстия перфоленты 1. Комбинация отверстий в строке перфо­ленты вызывает срабатывание соответ­
ствующих фотоэлементов, сигнал от которых усиливается и подается далее в систему управления.

Лентопротяжные механиз - м ы. Обязательным элементом в системе считывания перфолент является ленто­протяжный механизм (рис. 11.8, а). Его комплектуют специальной кассетой для программоносителя. Если лента имеет большую длину, она наматывается на бобины, вращающиеся за счет автоном­ных приводов, которые включаются и выключаются по сигналу контактного датчика или пневмодатчика. Система

Рис. 11.7. Схема фотосчитывающих головок (ФСГ): а — однострочная го­ловка; б — головка параллельного счи­тывания для кадра из 11 строк; в — Схема работы ФСГ

Лентопротягивания выполнена так, что усилия от бобин на ленту не передаются.

5/10К усиления и формирования импульсов фотодиода

В систему управления

Рис. 11.8. Лентопротяжный механизм УЧПУ: а — общий вид; б — схема

В таком механизме при включении электромагнита 10 (рис. 11.8, б) прижим­ный ролик 8, соединенный с якорем магнита через рычаг 9, прижимает пер­фоленту 1 к приводному ролику 6, кото­рый кинематически связан с непрерывно работающим приводным двигателем. Натяжение перфоленты, которая раз­мещается на направляющих роликах 7, и плотное прилегание ее к фотосчитываю - щей головке 11 обеспечиваются прижи­мом 3 и тормозом 2. При заправке ленты
прижим отводится рычагом. По окон­чании протягивания перфоленты на один шаг отключается электромагнит 10 и включается электромагнитный тормоз 12. Синхронизация привода протяжки и тормоза осуществляется устройством управления протяжной перфоленты. Из - за малой индуктивности обмоток магни­тов и малого хода прижимного ролика и якоря тормозного магнита время тормо­жения и пуска перфоленты составляет около 0,0005 с. Усилие на ленту не превы­шает 6 Н. При скорости считывания информации 700 строк/с путь торможе­ния перфоленты не превышает 1 мм.

Фотосчитыватель устройства имеет источник света 4 с фокусирующей линзой 5 и фотосчитывающую головку И с де­сятью фотопреобразователями, разме­щенными в одну строчку (для ФСГ' построчного чтения). Восемь фотопреоб­разователей обеспечивают построчное считывание информации с дорожек перфоленты, два используются для фор­мирования синхроимпульса по отвер­стиям транспортной дорожки.

Ошибки считывания и н ф о р - м а ц и и. При считывании информации с перфоленты могут возникнуть ошибки из-за дефектов перфоленты, ее обрыва, неисправностей считывающего устрой­ства или механизма подачи ленты. Харак­тер ошибок зависит от способа считыва­ния информации (последовательного или параллельного) и конструкции вводного устройства.

Дефекты перфоленты связаны в основном с недостаточной однородностью основы ленты (вследствие плохого каче­ства бумаги, загрязнения или замаслива­ния ленты в процессе эксплуатации). Неоднородность основы перфоленты при­водит к изменению светового потока при ее перемещении, т. е. к ложной ин­формации. Кроме того, возможны мест­ные разрывы при длительной эксплуа­тации и другие дефекты.

В результате указанных дефектов при считывании информации могут воз­никать ошибки как со знаком « + », связанные с вводом ложной информации, так и со знаком « — », связанные с исчез­новением одной из единиц в считанной информации. Очевидно, что при этом в пределах одного кадра программы с наи­большей вероятностью могут появиться одиночные и двойные ошибки.

При обрыве перфоленты характер ошибок определяется в основном спосо­бом считывания информации с ленты. Если импульсы формируются в резуль­тате воздействия на фотодиод фронта изменения светового потока, то при обрыве ленты прекращается ввод инфор­мации, а следовательно, и обработка детали. Если информация считывается путем засвечивания фотодиодов через перфорационные отверстия, то при обры­ве ленты со всех строк перфоленты считы - ваются единицы. Такую ошибку при использовании, например, цифрового кода 8421 или буквенно-цифрового кода БЦК-5 легко выявить, если ввести логи­ческую схему, обнаруживающую появ­ление запрещенных кодовых комбина­ций, включающих веса 8 и 4 или 8 и 2.

Неисправности считывающего уст­ройства наиболее часто вызываются за­грязнением светочувствительной поверх­ности фотодиодов и световодов. При этом могут возникать как отдельные сбои, устраняющиеся при работе, так и оконча­тельные отказы, для устранения которых необходимо вмешательство оператора. В случае сбоев наиболее вероятны оди­ночные и многократные ошибки одного знака, связанные с исчезновением едини­цы в считываемой информации. При окончательных отказах имеют место многократные ошибки одного знака, связанные с исчезновением единицы ин­формации, считываемой с одной или нескольких дорожек.

Неисправности считывающего устрой­ства могут вызываться и отказами свето­чувствительных элементов — фотодио­дов. При этом наиболее вероятно появ­ление многократных ошибок одного знака в информации, считываемой с одной из дорожек перфоленты.

При неисправностях механизма по­дачи перфоленты наиболее часто возни­кают пропуски одного или нескольких кадров программы, выбег перфоленты после поступления команды на останов в пределы следующего кадра, преждевре­менный останов перфоленты до поступ­ления сигнала конца кадра. Ошибки
первых двух видов могут быть легко обнаружены специальной логической схемой, выдающей сигнал ошибки, если после сигнала конца в течение заданного времени T с перфоленты продолжает считываться информация. Преждевре­менные остановы обычно легко обнару­живаются, так как при этом отсутствует сигнал конца кадра.

Таким образом, большинство ошибок, возникающих при считывании информа­ции с перфоленты, может быть обнару­жено путем применения сравнительно простых логических схем контроля. Не­обнаруженными остаются при этом ошиб­ки, связанные с исчезновением единиц или появлением ложных единиц в считы­ваемой информации. С наибольшей веро­ятностью появляются ошибки (одиночные и двойные) любых знаков и много­кратные ошибки одного знака в инфор­мации, считываемой с одной или несколь ких дорожек перфоленты.

А) х

К ЭВМ

Рис. 11.9. Структурные схемы устройств ввода графической информации: а — с подвижной карет­кой; б — с сеткой

Устройства ввода графической ин­формации. В практике автоматизирован­ной подготовки УП применяют специаль­ные устройства ввода графической ин­формации в ЭВМ. В большинстве случаев этой информацией являются координаты точек графического изображения (черте­жа), измеренные с помощью некоторого рабочего органа — щупа или визира. Исходный документ (чертеж) помещают на планшете — рабочем поле.

В устройствах с подвижной кареткой (рис. 11.9, а) информация, в частности координаты точек изображения, выделяе­мая оператором с помощью визира, преобразуется в цифровую форму блоком приема и определения координат (БПОК). После этого можно изменить масштаб, систему координат, выполнить другие преобразования, для чего служит блок преобразования (БПр). Информа­ция, представленная в стандартной форме на выходном регистре (Рг), через блок сопряжения с каналом (БСК) может быть передана в ЭВМ или в запо­минающее устройство (ЗУ), где она записывается на некоторый промежуточ­ный носитель — перфоленту, магнитный диск и т. п.

К рабочему полю планшета примы­кает клавиатура, состоящая из двух частей: алфавитно-цифровой (АЦК) и функциональной (ФК), позволяющих графическую информацию сопровождать алфавитно-цифровой, а также вводить информацию о некоторых стандартных изображениях (например, резьбовые элементы, схемы, типовые элементы контура и т. п.).

В общем случае информация вводится следующим образом. Чертеж фиксируют на планшете и систему подключают к работе. Оператор совмещает центр пере-

Рис. 11.10. Графический дисплей

Крестия визира с опорной точкой какой - либо линии, например осевой, и нажимает кнопки на визире, фиксирующие положе­ние точки относительно начала принятой системы координат (например XMZ на рис. 11.9, а). Далее фиксируют вторую точку задаваемой линии. После этого нажимают клавишу функциональной клавиатуры, определяющую тип линии: сплошная, штриховая, штрихпунктирная и т. д. Подобным же образом могут быть сформированы и другие линии, включая дуги окружностей, задаваемые центром, конечными точками и радиусом.

Характер ввода графической инфор­мации обычно показывает экран графиче­ского дисплея, входящего в комплекс. Это позволяет оператору контролировать работу устройства, при необходимости вносить изменения в вводимую инфор­мацию, устраняя излишние данные или добавляя нужные.

Точность задания размеров в устрой­ствах с визиром ±(0,1 4-0,2) мм.

Сеточные полуавтоматические устрой­ства (рис. 11.9, б) обеспечивают точность ввода ±0,1 мм. Они удобны в работе, потому что не используют движущихся частей. В таких устройствах все рабочее поле дискретизируется ортогональными сетками проводников. В зависимости от используемой связи между щупом опера­тора и проводниками сетки различают устройства с емкостной и индуктивной связью. К сеточным могут быть отнесены и контактные устройства, в которых щуп играет роль указки и обеспечивает созда­ние электрического контакта между про­водниками сетки. Точность измерения в сеточных устройствах определяется ша­гом сетки и точностью ее нанесения.

В некоторых устройствах рабочее поле планшета используется в качестве «чертежного стола», а изготовление (или изменение) изображения на документе может совмещаться во времени с его преобразованием. В таких устройствах ввод информации возможен непосред­ственным обводом контура щупом.

В состав устройств с графическим дисплеем (рис. 11.10), позволяющих фор­мировать и редактировать графическую информацию на экране электронно-луче­вой трубки (ЭЛТ), могут входить раз­личные функциональные устройства, со­ответственно и чертеж на экране будет формироваться по-разному. Изображе­ние может быть передано на экран с ЭВМ или внешнего планшетного задающего устройства, а также введено с помощью устройств ввода самого дисплея. С план­шетного задающего устройства, смонти­рованного возле экрана дисплея, графи­ческую информацию можно вводить щупом — способом, аналогичным рас­смотренному выше. Для функциональ­ного управления процессом ввода исполь­зуют клавиатуру дисплея. Кроме того, информацию можно вводить световым пером непосредственно на экран ЭЛТ. Для этого на экран выводится специаль­ное перекрестие. Оператор помещает световое перо в центр этой фигуры и начинает «рисовать», не отрывая перо от экрана. Система обеспечивает слеже­ние перекрестия за световым пером, автоматически вычисляет координаты его положения и отображает траекторию. При необходимости световым пером можно фиксировать на экране ЭЛТ точки и формировать линии, используя функ­циональную клавиатуру так же, как это делается щупом на планшетном устрой­стве ввода. При этом можно координаты точек выводить на угловое поле экрана. Если работать в так называемом режиме «меню»,, можно сначала задавать коор­динаты точек, высвечивая их на экране, а потом фиксировать их с этими коорди­натами, используя световое перо.

Однако ввод информации световым пером не всегда удобен, и чаще всего его используют для редактирования уже введенной графики (дорисовка или уда­ление лишних элементов) или для снятия координат точек по высвеченному на экране чертежу.

Система, подобная рассмотренной, может иметь внешние устройства вывода информации: печатающее устройство, планшетный графопостроитель, перфо­ратор, внешние запоминающие устрой­ства и др.

Из отечественных систем следует назвать графический интеллектуальный терминал ГРАФИТ, построенный на базе микроЭВМ «Электроника-60» [67].

Из устройств ввода других типов следует отметить акустические, резистив - ные и др. [18].

Устройства отображения информации на экран электронно-лучевых трубок. При отладке программ для станков с ЧПУ одним из наиболее употребительных средств в настоящее время становятся устройства отображения информации на экран электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Эти устройства получили название дис­плея (в переводе на русский язык «вы­ставка», «показ»). В простейшем вариан­те дисплей лишь обеспечивает покадро­вое высвечивание на экране ЭЛТ вводи­мой информации. В дисплеях сложных управляющих устройств можно редакти­ровать высвеченную информацию: поль­зуясь клавиатурой или световым пером, стирать ее, дописывать, изменять и т. д.

Конструкции дисплеев различны, они определены функциональным назначе­нием устройства, с которым связаны. В ряде устройств на базе микроЭВМ дисплеи конструктивно совмещены с этой ЭВМ. В таком случае, имея блок рабочей (оперативной) помощи, можно опреде­ленное время (например, время набора программы) работать без непосредствен­ного выхода на основную ЭВМ, осущест­влять редактирование информации, вы­свечиваемой на экране, и т. д. К таким устройствам можно подключать нако­пители внешней памяти, расширяя воз­можности микроЭВМ (рис. 11.11), печа-

Рис. 11.11. Дисплей с устройством ввода программ с магнитной кассеты и магнитного диска

Тающие устройства и т. д. Существуют дисплеи с выводом информации, в том числе и графической, разным цветом и др.

Управлять вводимой и выводимой информацией, осуществлять различные операции, определенные функциональ­ным назначением устройств, в том числе и связанные с изменением высвеченной на дисплее информации, позволяет клавиатура (алфавитно-цифровая и функциональная). Конструктивно пульт с клавиатурой может быть стационар­ным, съемным, переносным дистанцион­ным и др.

При вводе информации с отображе­нием ее на дисплее чаще всего применяют 4 операцию редактирования. Эту операцию выполняют с использованием или спе­циальной метки (курсора) на экран дис­плея, или какого-либо датчика, например светового пера.

Поскольку расположение текстовой информации на экране дисплея обычно определено по строкам и знакоместам (рис. 11.12), то курсор (черточка или' треугольник) с помощью специальных клавиш может быть подведен под этот знак, который требуется изменить или начиная с которого будут проводиться изменения. Координаты курсора фикси­руются двумя счетчиками: первый опре­деляет положение курсора на строке, второй — номер строки. Таким образом, положение курсора однозначно опреде-

I I

Курсор^^

I - 1 I-- 1 Г-! I-- 1 I--- 1

I I I I I I I I I I

Рис. 11.13. Схема работы светового пера

1-я Строка 2-я Строка

II II II III LJ L_J LJ LJ LJ

Рис. 11.12. Схема размещения курсора на экране дисплея

Ляет знакоместо на экране. Нажатие определенной клавиши стирает знак, под которым установлен курсор. Вместо стер­того знака можно с клавиатуры ввести другой знак или сдвинуть знаки в строке для ликвидации образовавшегося про­бела.

Система ввода, вывода и редактиро­вания информации на экране дисплея световым пером более оперативна, чем клавишная с курсором, но из-за слож­ности не нашла еще должного при­менения.

Световое перо содержит датчик положения электронного луча. Приме­няют датчики двух типов: конденсатор­ный, который реагирует на изменение электрического потенциала (заряда) участка экрана в месте падения луча, и световой, который определяет свечение люминофора экрана. Для регистрации местоположения луча необходимо сов­местить перо с участком, где находится электронный луч.

Основным элементом светового пера (рис. 11.13) является приемник излуче­ния 6, который через объектив 4 воспри­нимает световой поток от возбужденного электронным лучом 1 участка люмино­фора 2. Выходной сигнал с датчика максимален при соосном расположении электронного луча и пера и при макси­мальном сближении объектива и экрана 3. Диафрагма 5 (диаметр отверстия 1,5—2,5 мм) дает возможность повысить разрешающую способность светового пера. Все элементы помещены в свето­непроницаемый корпус 7.

При редактировании изображения световым пером достаточно просто «до­рисовать» изображенную графику или удалить лишние знаки точки, линии или элементы изображения, высвеченного на экране. Для удаления достаточно свето­вое перо совместить с удаляемым элемен­том (например, с линией, буквой, циф­рой) и нажать соответствующую функ­циональную клавишу удаления элемента.