1-4. Пульты управления станками с ЧПУ
Широкое внедрение ПЭВМ в УЧПУ сделали 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 внешние устройства и др. По мере развития в пультах УЧПУ 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 стали содержать элементы, обеспечивающие отбор той части функционального математического обеспечения, которая необходима для отработки вводимой информации от УП и т. п. Уровень систем возрос и появилась возможность ввода (кроме УП) самых разнообразных команд с помощью клавиш панели оператора, имеющих определенную символику, появились встроенные САП и т.д. 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, поскольку основным понятием в языковых символах панелей оператора является “режим”. Следует отметить, однако, что такое группирование символов в рамках режима сравнительно условно, так как одни и те же символы в различных конкретных 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.
Большинство символов на пультах управления станками с ЧПУ основано на комплексном (совместном) использовании так называемых базовых символов, которые обозначают: направление и характер движения; определенные элементы — такие, как носитель данных, управляющая программа фиксированная точка, отработка УП и др. Сочетание базовых символов определяет конкретные символы пультов управления (Рис.1-10).
Рис.1-10. Некоторые символы пультов управления УЧПУ
Так, сочетание символа «носитель данных» с символами направлений движения дает символы «перемотка носителя данных вперед (назад)» (рис.1-10, поз. 7, 8); сочетание символа «отработка управляющей программы» с рядом символов определяет целый ряд информативных знаков, например таких, как «покадровый ввод» (поз. 12), «ручной ввод данных» (поз. 15), «пропуск кадра» (поз. 14) 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 содержит элементы (зоны) управления и индикации. В практике эти отдельные зоны, обычно, представляются как своеобразные тематические меню, позволяющие исполнение тех или иных команд. Для идентификации сигналов и команд на пультах используют мнемонические изображения.
Рис.1-11. Группа элементов световой индикации на пультах УЧПУ
В общем случае на пульте исполняется световая индикация (подсветкой лампочки или клавиши) следующие команды (действия), определенные символами (рис.1-11),
зона А: 00 – сеть; 01 – работа автономной батареи буферной памяти коррекций инструмента (при аварийном отключении сети); 36 – ошибка запоминающего устройства; 37 – ввод данных в память; 38 – считывание данных из памяти; 39 – переполнение памяти, отведенной программе; 40 – предупреждение переполнения памяти; 41 – буферное запоминающее устройство;
зона В: 32 – дефект носителя данных; 33 – ошибка в УП; 34 – ошибка в считывании УП; 35 – сбой станка; 64 – погрешность позиционирования;
зона С: 54 – абсолютные размеры; 55 – размеры в приращениях; 57 – подача по оси; 58 – точное позиционирование; 59 – нормальное позиционирование; 60 – грубое позиционирование;
зона D : 89 – перегрев; 90 – сбой в приводе подач; 91 – конец программы; 92 – повторное позиционирование; 93 – программируемая позиция; 94 – фактическая позиция;
зона Е:зона индикации (визуализации) данных управляющей программы.
Рис.1-12. Группа клавиш подготовки и ввода информации на пультах УЧПУ
Рис.1-13. Группа клавиш управления на пультах УЧПУ
Управляющие клавиши могут быть разделены на группы (рис.1-12, рис. 1-13). Зоны буквенных (G) и цифровых (H) регистров (рис.1-12) предназначены для ручного ввода любых команд (в соответствии с кодом ИСО 7 бит) в пределах объема памяти УЧПУ. При этом правые нижние кнопки зон позволяют обратиться к предыдущему кадру, ввести (кнопка Hа) набранную на буквенных и цифровых регистрах информацию в память или вывести ее (кнопка Gа) на табло индикации.
В зоне I размещены несколько клавиш. Клавиша 93 – вызывает на панель цифровой индикации фактическое (т. е. текущее) значение некоторого параметра, а вторая (94) – заданное программой значение этого параметра; третья клавиша (95) при обращении к панелям G и H – позволяет сместить начало координат; группа клавиш при одновременном обращении к панелям G и H позволяет в процессе отладки УП установить коррекцию инструмента: 65 – на положение инструмента; 66 – на длину; 67 – на радиус; 68 – на диаметр; 69 – на радиус конца инструмента.
Зона J при одновременном использовании буквенных и цифровых регистров (зоны G и H) позволяет отредактировать УП. 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 — программа воспроизводится только до кадра номера N. Далее клавиша ввода режима редактирования УП и клавиша удаления кадра УП. Клавиша Jа – возврат на панель индикации, Jв – переход к следующему кадру УП, J с – возврат вызванного кадра обратно в память ПЭВМ. Также используемые при редактировании клавиши: 43 – редактирование; 44 – останов УП; 45 – установка символа пропуск кадра; 46 – поиск кадра УП; 47 – поиск главного кадра; 48 – исключение кадра УП.
Зона К (рис.1-13) предназначена для выбора способа ввода и вывода УП: 73 – от внешнего программоносителя или из памяти ПЭВМ УЧПУ; 74 – вручную с клавиатуры УЧПУ; 75 – по каналу внешней связи; 76 – переход в режим редактирования; 77 – выбор кода ввода УП – код ISO или EIA; 78 – выбор вывода УП на перфоратор; 79 – пуск перфорирования; 80 – остановка перфорирования; 81 – забой – признак ошибочной информации; 82 – ввод УП от внешнего устройства.
Зона L (рис.1-13) определяет род и режимы работы УЧПУ и станка: 3 – считывание УП; 4 – автоматическая работа; 5 – ускоренная отработка УП; 6 – покадровый ввод; 7 – покадровая отработка УП; 9 – ручной ввод данных; 10 - поиск начала УП; 14 – поиск кадра вперед; 15 – поиск кадра назад; 17 – поиск главного кадра вперед; 18 – поиск главного кадра назад; 19 – отмена; 23 – рабочая подача (величина задается с цифрового табло); 24 – ускоренная подача; 26 – пуск подачи; 27 – останов подачи; 28 – коррекция скорости подачи; 42 – нормальная отработка УП; 49 – зеркальная отработка УП; 50 – исходная точка; 51 – выход в исходную точку (начало координат); 52 – нуль станка; 53 – сброс; 61 – сброс памяти.
Зона М. Панели УЧПУ имеют достаточно много различных переключателей, кнопок, фиксаторов. Варианты их различны: 03 – рукоятка ручного изменения подачи относительно значения, заданного в УП; 04 – переключатель ручного управления приводами подач в положительном или отрицательном направлениях; 02 – кнопки включения (слева) и выключения (справа) работы станка в автоматическом цикле.
Многообразие команд для осуществления различных функций УЧПУ и станка общем случае преследует одну из трех целей: 1) ввод, отладку УП или процесс ее подготовки одним из известных методов, например с помощью САП; при необходимости УП записывается на внешний программоноситель или в память ПЭВМ УЧПУ, 2) выбор одного из режимов работы, 3) контроль за работой станка. Практически включение того или иного режима станка может осуществляться и с панели управления самого станка. У ряда станков пульт управления станком часто совмещается с панелью УЧПУ (рис.1-14).
Рис.1-14 Панель УЧПУ модели Sinumerik 802S base line
Реальные панели существующих УЧПУ обеспечивают решение всех задач, рассмотренных выше. Сравнительно новым для УЧПУ является появление систем с жидкокристаллическими сенсорными дисплеями, упрощающими как процесс программирования, так и процесс управления станком. Как уже говорилось, новым направлением также является возможности ввода исходного контура и информации при программировании движениями пальца руки. При этом много функциональных клавиш не имеют материального воплощения, являясь виртуальными, они по мере надобности высвечиваются на экране монитора ПЭВМ УЧПУ в виде отдельных меню. Срабатывают клавиши после легкого к ним прикосновения пальцем. Но все это, в основном, является лишь направлением улучшения эргономики систем, улучшающим и упрощающим управление оборудованием. Общий же порядок и методы подготовки УП изменяются сравнительно медленно.