Кодирование технологических команд и логической информации
Кодирование технологических команд и логической информации.
В любом коде программы содержатся команды управления и необходимая логическая информация. К ним относятся: указания о направлении перемещений, команды на смену инструмента, зажима заготовки, включения и выключения СОЖ и т.д. Кроме того, имеется обширная информация об адресах цифровых элементов кода. Такую информацию желательно обозначать буквами или нецифровыми символами, например, (+) и (-) для направления перемещения, (%) начало программы и т. д.
Так как информация вводится в систему отдельными кадрами, то необходимо различать следующие их разновидности: фиксированный кадр, переменный кадр и адресный кадр.
В фиксированном кадре имеется определенное количество строк с жесткой последовательностью их расположения. При этом независимо от количества передаваемой информации в кадре, его длина остается неизменной. Это является недостатком такого построения кадра.
Очень часто в кадре передается лишь часть максимально возможной информации, например перемещение, только по одной координате, когда другие неизменны. В этом случае удобно применять переменные кадры. При этом в программе ставится сигнал окончания кадра последней значащей цифровой информацией кадра. Длина программоносителя в этом случае значительно сокращается. Другой особенностью переменного кадра является то, что между смежными строками одного кадра можно ставить особый разделительный знак "ТАВ", что дает возможность записывать только ту информацию в данный кадр, которая отличается от информации предыдущего кадра. На месте информации оставшейся от предыдущего кадра, в программе ставится знак "ТАВ". Например, очень часто подача остается неизменной во всей программе. Тогда в каждом кадре на ее месте ставится знак "ТАВ".
В фиксированном и переменном кадрах последовательность различной информации является постоянной.
Более совершенным является адресный кадр, в котором каждому коду информации (перемещению, технологическим командам, логической информации) присваивается буквенный адрес, который указывает место данного кода в запоминающем устройстве. Это дает возможность не только сохранить повторяющуюся информацию, но и существенно уменьшить длину программоносителя.
Переход на адресный кадр более удобен при использовании восьмидорожечного программоносителя вместо пятидорожечного. Таким образом, в фиксированном и переменном кадрах можно применять как цифровую, так и буквенно-цифровую запись, а для адресного кадра желательно использовать только буквенно-цифровую запись.
Для записи программы на перфоленте в различных странах применяют различные коды. Так, в ФРГ узаконены стандартом VDI3259 код PCS для пятидорожечной перфоленты и коды AEG-PC8A и 8В - для восьмидорожечной перфоленты. В США специально для ЧПУ в 1961 году разработан код EIA (Electronic Industries Accociation) и код ASCII (American Standart Code for Information Interchange) для восьмидорожечной ленты.
В настоящее время применяют для СЧПУ разработанный в ЭНИМСе буквенно-цифровой код БЦК-5 (нормаль станкостроения Э68-1) и код ISO для применения в вычислительных машинах и устройствах обработки информации кода ISO-7bit.
Рекомендуемые материалы
Коды PC8,РC8A и 8В приняты в ФРГ с целью удобства использования клавиатуры существующих пишущих машинок в сочетании с перфорирующей приставкой.
В коде PC8 используются цифры от 0 до 9,14 букв, знаки (+),(-) и команды управления телетайпом: IRR,ZWR,< и. Цифры кодируются в коде "3 из 5",буквы в коде "2 из 5" и "4 из 5","1 из 5" и "5 из 5".Код PC8 исключает однократные ошибки, в особенности для цифр, с помощью контроля на четность.
Код PC8А использовался ранее только фирмой АЕG, но теперь самой фирмой заменяется на код РС8В.В коде РС8В также используется цифры от 0 до 9,знаки (+) и (-),14 букв, четыре команды управления, знак начала программы ( ) и ее конца (Ende).Остальные 11 букв используются как запасные. Цифры записываются на 5...8 дорожках, 3 и 4 дорожки используются для указания признака букв,1 и 2 для контроля на поперечную четность. Код РС8В разработан в США.
Код EIA - восьмиразрядный, позволяющий закодировать 63 символа. Этот код использует только 6 дорожек из 8.Цифры кодируются двоично-десятичным кодом с весами 8-4-2-1 для дорожек 4-3-2-1. Аналогично кодируются буквы (применяются только строчные буквы латинского алфавита) от a до i, от j до r и от s до z. Признак группы букв записывается дополнительно на 6 и 7 дорожках. Восьмая дорожка используется для обозначения только лишь конца кадра, а 5-я - контрольная, обеспечивающая всегда нечетное количество перфораций в строке.
Код ASCII имеет возможность закодировать 127 символов, столько же, сколько и в коде ISO, и используется в основном в вычислительной технике. Основным отличием этого кода от кода ISO является то, что он в значительной степени сохраняет аппаратуру, работающую в коде EIA при необходимости перехода с кода ЕIA на код ASCII.
Код ISO, применяемый в СНГ, является семизначным кодом для 127 символов на восьмидорожечной перфоленте шириной 25,4 мм. Семь дорожек используются для кодирования информации в двоично-десятичной системе, а 8-я - для контроля считывания информации и дополняет количество перфораций в строке до четного числа. Код ISO обеспечивает получение 16 кодовых обозначений от 0 до 15.
Каждый символ кода (адрес, цифры, знак или признак) располагаются в виде комбинации пробивок (перфораций) на одной строке ленты. В первых четырех дорожках от 0 до 9 признак цифры записывается дополнительными пробивками на 5-й и 6-й дорожках. Буквы от А до О закодированы аналогично цифрами от 1 до 15,а признаком буквы является пробивка на 7-й дорожке. Вторая группа букв от P до Z закодирована аналогично числам от 16 до 26,а признаком буквы является также дополнительная пробивка на 7-й дорожке.
Помимо адресов код ISO имеет ряд служебных символов, например: (+), (-),(:),(LE),(%) и др. (см. таблицу).
Для обозначения четкого определения требований определяемых системой ЧПУ, и ее возможностей разработаны рекомендации, предусматривающие полный формат кадра. Кадр состоит из слов "номер кадра", слов основной информации и символа "конец кадра", обозначающего конец каждого кадра и предшествующего новому кадру.
Вся информации в кадре должна записываться в строго определенном порядке и не повторяется внутри кадра. Но в каждом кадре может быть не вся вышеуказанная информация, а только часть ее. Кадр должен строиться в следующей последовательности:
1.Номер кадра из трех цифр. Всего возможно 999 номеров в одной программе.
2.Подготовительные команды группы G (режим работы) из двух цифр. Проектом рекомендаций ISO эти команды закреплены определенными кодами. Например :
G00...G09 - команды общего порядка: позиционирование, линейная или круговая интерполяция, ускорение, замедление, выдержка.
G10...G39 - особенности непрерывной обработки: выбор осей, плоскостей, видов интерполяции.
G49...G59 - коррекция размеров инструмента, без отсчета.
G60...G79 - вид работы: точно, быстро.
G80...G99 - стандартные автоматические циклы.
3.Размеры по координатам Х,Y и Z. Размер задается шестью позициями, определяющими количество десятичных разрядов до и после заданной ( по три позиции) при задании координаты. Кроме того, после адреса записывается знак перемещения, т.е.(+) или (-).
4.Слова "подача" F, и "скорость шпинделя" S выбирают задание режимов резания кодовым числом. ISO предусматривает два способа кодирования: арифметическая прогрессия (3,4 или 5 цифр) или геометрическая прогрессия (две цифры). Второй способ предусматривает большую степень унификации, более перспективен и использован в отечественных системах ЧПУ. При этом способе подача и скорость выражаются кодом из двух цифр, представляющим log f(s),а все подачи или скорости выбираются из ряда представляющего целые степени "1,12".При этом 00 соответствует "остановке", 99 - "быстрому ходу", цифры же от 1,12 до 75000(1,1299) охватывают весь диапазон используемых на практике величин подач и скоростей. Линейные подачи, не зависящие от скорости шпинделя, задаются в мм/мин, зависящие - в мм/об; скорости поворотного стола или шпинделя - в об/мин.
5.Слово "инструмент" Т выражает в кодированном виде номер инструмента и, при необходимости, номер связанной с ним коррекции. Количество цифр в слове "инструмент" устанавливается в каждом конкретном случае и указывается в обозначении формата. Обычно для обозначения номера инструмента применяют 2 цифры.
6.Вспомогательные команды группы М определяют манипуляции, производимые станком. Их выполнение подтверждается станком, что является необходимым условием для продолжения автоматической работы. Наиболее часто применяемые команды этой группы следующие:
М00 - стол по программе. По этой команде после отработки кадра происходит остановка автоматической работы. Используется при необходимости выполнения отдельных операций оператором: контроль, переустановка деталей и т.д. Команда на продолжение
работы дается оператором нажимом кнопки "Пуск".
М02 - конец программы. По этой команде после отработки кадра происходит отключение шпинделя, охлаждения, подачи и СЧПУ приводится в исходное состояние.
М03 - шпиндель по часовой стрелке
М04 - шпиндель против часовой стрелки
М05 - стоп шпинделя
М06 - смена инструмента
М38 - М40 - выбор диапазона скоростей шпинделя.
Следует отметить, что в одном кадре перфоленты может быть несколько функций G и М, например,G02,G17,G45,G61,G83,но только из разных групп. Например, не может быть в одном кадре функций G01 и G02,т.е. линейная и круговая интерполяция одновременно. То же самое относится и к командам М. Обычно имеется возможность программировать в одном кадре до 4-х и более команд G и М. Ошибочное программирование этих команд из одной группы должно выявляться СЧПУ и вырабатываться в виде" ошибки перфоленты".
Режим работы по циклам используется при последовательном повторении определенных операций, например, при сверлении в детали одинаковых отверстий. В обычном программировании необходимо несколько раз повторить одни и те же кадры, такие как: быстрый подвод, рабочая подача, отвод с включением, реверсирование и выключение шпинделя. При работе с постоянными циклами перед обработкой первого отверстия дается кадр с циклом G90 (начало работы по циклам), после чего в следующий кадр включается, кроме информации о величине перемещения, подачи и т.д., также номер цикла. После окончания первого цикла может быть записана программа для работы по второму циклу и т.д.
Бесплатная лекция: "Платон. Учение о человеке. Концепция идеального государства" также доступна.
Кодированная и декодированная запись программы.
После считывания с программоносителя закодированная числовая программа в системе управления декодируется, причем в системах позиционного координатного управления декодирования цифровой программы осуществляется самой СПУ, установленной у станка.
В системах контурного управления декодирование цифровой программой осуществляется специальными устройствами интерполяторами или кодовыми преобразователями. Эти устройства могут быть встроены в систему ПУ приданную к станку, а могут, находится отдельно от него.
В случае, когда интерполятор расположен отдельно от станка, закодированная числовая программа с интерполятора, записывается на промежуточный программоноситель (обычно на магнитную ленту) в видекомандных импульсов или приращений фазы, которые уже непосредственно могут быть использованы для управления станком. В связи с этим для систем контурного управления значительно упрощается устройство ПУ, находящееся в цехе, непосредственно у станка. Но при этом появляется необходимость в специальных устройствах или перезапись программ на промежуточный программоноситель в виде магнитной ленты, что оказывается целесообразным только при эксплуатации одновременно группы станков с контурными СПУ. Поэтому в настоящее время одинаково широко распространены как кодированный, так и декодированный ввод программ в системы контурного числового управления, а в системах координатного числового управления - кодированный ввод программы.
Однако это не значит, что магнитная лента применяется только в случае декодированного ввода программы. Она широко применяется и для кодированной записи программы, т.к. в этом случае значительно уменьшается длина программоносителя, резко ускоряется работа ЭВМ и исключается основной недостаток магнитной ленты, как программоносителя - плохое ее использование при малых скоростях движения исполнительных органов станка.
Но использование магнитной ленты для кодированной записи программ требует старт - стопного протягивания ленты при очень малой скорости (порядка нескольких мм в сек),что связано с созданием принципиально новых магнитных головок, чувствительных к величине магнитного потока, а не к скорости его изменения, как в обычных головках. Тем не менее, преимущества кодированной записи информации на магнитной ленте позволяют рассчитывать на дальнейшее расширение ее применения для этой цели.
