DE2927254C2

DE2927254C2 - Einrichtung zur rechnergeführten Steuerung von Werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE2927254C2
Application number: DE19792927254
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. 8521 Bräuningshof Gehrels; Hagen Dipl.-Ing. 8550 Forchheim Hartwig; Klaus-Rüdiger Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Hoffmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-07-05
Filing date: 1979-07-05
Publication date: 1982-07-08
Also published as: JPS5611509A; GB2054203B; DE2927254A1; GB2054203A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur rechnergeführten Steuerung von Werkzeugmaschinen mit einer standardisierten Rechnersteuerung (CNC) für jede Maschine zur Verarbeitung von Daten übergeordneter Rechner (DNC) und/oder von Aufzeichnungsträgern, einem auf die Maschine zugeschnittenen, zwischen Rechnersteuerung und Maschine angeordneten freiprogrammierbaren Anpaßteil, der eine Steuerung aufweist, die über Schnittstellen Daten von und zu der Maschine überträgt, einer Bedienungstafel mit Eingabe- und Anzeigeelementen zur Eingabe von Daten in die Steuerung und zur Anzeige von Daten aus der Steuerung.

Numerische Rechnersteuerungen dieser Art, die mit Mikroprozessoren arbeiten, sind bekannt (vgl. z. B. Siemens-Zeitschrift 1977), Heft 8, Seiten 586 - 592).

Der Steuerung ist eine an die Steuerung angebaute oder externe Bedientafel zugeordnet, auf der eine Reihe von Eingaben- und Anzeigeelementen vorgesehen sind, mit denen ganz bestimmte Funktionen und Abläufe in der numerischen Steuerung angesprochen bzw. angezeigt werden können. Bei der bekannten Steuerung läuft dabei der Datenverkehr von der Bedientafel über den zentralen Datenbus des Systems zur Zentraleinheit, dem eigentlichen Kern der numerischen Rechnersteuerung.

Es wird nun in zunehmendem Maße größere Freiheit in der Gestaltung der Bedientafel verlangt, d. h. mit ganz bestimmten Eingabeelementen sollen ganz bestimmte Funktionen oder ganze Funktionsabläufe angesprochen werden, wobei die Bedürfnisse und Anforderungen je nach Maschine und Typ sehr unterschiedlich sein können.

Läßt man eine derartige Variation zu, so bedeutet dies, daß in das Programm der Rechnersteuerung entsprechend eingegriffen werden muß. Dies is! relativ aufwendig und kann unter Umständen zu Störungen im Gesamtbetriebssystem der Steuerung führen. Eine andere Möglichkeit wäre die, zwischen der eigentlichen Rechnersteuerung und der Bedientafel eine Datenaufbereitung mit einem Mikroprozessor oder dergleichen vorzunehmen. Auch diese Lösung bereitet hinsichtlich oer Programmierung Schwierigkeiten, außerdem ist man hinsichtlich Sonderfunktionen relativ beschränkt Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht

darin, die Anordnung der eingangs genannten Art auf relativ einfache Weise so zu gestalten, daß man im Aufbau der Bedientafel weitgehend flexibel sein kann, ohne in die eigentliche Rechnersteuerung einzugreifen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

daß die Bedienungstafel derart über die Schnittstellen mit dem Anpaßteil verbunden ist, daß der Datenverkehr zwischen Bedienungstafel und Rechnersteuerung über die frei programmierbare Steuerung im Anpaßteil abgewickelt ist und durch diese Steuerung jeweils der funktionell Zusammenhang zwischen Eingabe- und Anzeigeelementen an der Bedienungstafel und durch die Rechnersteuerang zu realisierenden Funktionen oder Abläufen festgelegt ist.

Auf diese Weise kann jeder beliebige Zusammenhang ohne Eingriff in die eigentliche Rechnersteuerung vorgenommen werden, ein steuerungsseitiger Mehraufwand ist damit nicht verbunden, da die freiprogrammierbare Steuerung im Anpaßteil an sich schon vorhanden ist.

Es ist an sich bereits bekannt, den Anpaßteil über einen Mikroprozessor frei zu programmieren (vgl. »Maschinenbautechnik« 26 (1970), Seite 137, Bild 1).

Anhand einer Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert, es zeigt

Fig. 1 den Datenfluß bei einer bekannten numerisehen Steuerung,

Fig. 2 das Prinzip des Datenflusses bei der erfindungsgemäßen Lösung,

Fig. 3 die Anordnung nach Fig. 2 mit einigen zusätzlichen Details,

Fig. 4 einen beispielsweisen Zusammenhang zwischen Eingabe- und Anzeigeelementen an der Bedientafel und zu realisierenden Funktionen in der Steuerung und

Fig. 5 Einzelheiten des Datenflusses zwischen Be^ss dientafel und Steuerung.

Fig. 1 zeigt schematisch den Datenfluß bei einer bekannten numerischen Rechnersteuerung. Von der Eingabe in Form einer Bedienungstafel 5, eines Rechneranschlusses (TWQ 6 oder eines Lochstreifenlesers 7 gelangen die Daten in eine numerische Steuerung (CNC) 1, die mit einem Mikroprozessor aufgebaut ist (vgl. zum Beispiel Siemens-Zeitschrift 1977, S. 586-592). Die Danen werden in der numerischen Steuerung f aufbereitet. Durch Ausgabe entsprechender Sollwerte an die Vorschubantriebe der Maschine 3 und Verarbeitung der zugehörigen Istwerte werden Weg- und Drehzahl geregelt. Die übrigen Daten, wie z. B. Störungsmeldungen oder Maschinenfunktionen Fi,

Fj — die maschinenspezifisch ganz unterschiedlich sein können — gehen über ein sogenanntes Anpaßteil 2 an die Maschine 3 bzw. werden von dort zurückgemeldet. Ist das Anpaßteil als freiprogrammierbare Steuerung aufgebaut (vgl, z. B, Siemens-Zeitschrift 48,1974, Beiheft »Integrierte Bausteinsysteme SIMATIC« S. 43 -46 oder Siemens-Zeitschrift 1973, Beiheft »Steuerungen und Antriebe zur Automatisierung der Werkzeugmaschine« S. 56-61 oder Siemens-Zeitschrift 1975, S. 354-363 oder Maschinenbautechnik 26,1970, Seiten 136,137), so ist mit einer derartigen Anordnung eine Vielzahl von Steuerungsabläufen — je nach den Eingangsbedingungen — realisierbar.

An der Bedienungstafel 5 sind Eingabe- und Anzeigeelemente, wie Schalter, Tasten, Lampen usw., die mit 51, 52 usw. bezeichnet sind, schematisch angedeutet Diesen Elementen sind in der Steuerung ganz besiimmte Abläufe bzw. Funktionen Fl, F2 usw. zugeordnet, z. B. bestimmt die Stellung von 51 die Funktion von Fl — Vorschubhalt, 52 die Funktion F2, z. B. ein Unterprogramm, 53 ist eine Anzeige für den ordnungsgemäßen Zustand der Steuerung, d. h. eine Anzeige für den Zustand bzw. die Funktion F3 der Steuerung usw.

Es ist nun vorteilhaft, wenn die Verknüpfung zwischen den Elementen 51, 52, 53 usw. und den zugehörigen Funktionen oder Abläufen Fl, F2, F3 usw. in der Steuerung je nach den maschinenbedingten Erfordernissen oder Wünschen des Kunden leicht zu ändern ist.

Hierzu wird das Konzept nach Fig. 1 so abgeändert, daß der Datenverkehr zwischen Bedientafel 5 und numerischer Rechnersteuerung 1 über die freiprogrammierbare Steuerung des Anpassungsteils 2 läuft. Hier werden die Daten so aufbereitet und umgeschlüsselt, daß von der numerischen Steuerung 1 aus gesehen sich nichts ändert, wenn an der Bedientafel andere Belegungen vorgenommen werden. War z. B. in der Standardsteuerung ST(vgl. Fig.4) durch da* Element 51 die Funktion Fl und mit 52 die Funktion F2 einstellbar und soll z.B. in einer Version V\ dies umgedreht werden, d.h. 52 bestimmt Fl und 51 bestimmt F2, so wird die-, dadurch erreicht, daß die freiprogrammierbare Steuerung 2 diese Daten für die numerische Rechnersteuerung umtauscht. Mit anderen Worten, die freiprogrammierbare Steuerung im Anpaßteil 3 bestimmt die Verknüpfung zwiscnen den Eingabe- und Anzeigeelementen 5 und der realisierten Funktion Fin der Steuerung. Es kann gleichzeitig auch eine ganze Reihe von Funktionen Fbei Betätigung eines Elementes angestoßen werden (vgl, zum Beispiel Version V2 in Fig.4). Ferner ist es möglich, Programmabiäufe F, r.u realisieren, die in den Standiirdsteuerungen nicht serienmäßig vorgesehen sind.

F i g. 3 zeigt weitere Einzelheiten des Datenverkehrs zwischen Bedienungstafel 5 und dem Rest der Steuerung. Wie ersichtlich, ist die Bedienungstafel 5 modular aufgebaut, d. h. an eine Bedienungstafel — Zentralstation 51 mit der Anzeige 55 — sind drei oder mehr Stationen 53 über einen internen Datenbus 52 anschließbar. Die Bedientafelzentralstation 51 verkehrt ihrerseits über einen Sender/Empfänger 54 und einem Sender/Empfängerbus 4 mit einem Sender/Empfänger 11 in der Rechnersteuerung 1. Wie angedeutet, können dabei eine Reihe von Bedientafeln 5 an den gleichen Bus 4 angeschlossen werden. Vom Sender/Empfänger 11 gelangen die Daten über eine Anpaßschnittstelle A 2 in die freiprogrammierbare Steuerung des Anpaßteils 2, werden hi<-.r aufbereitet und gehen über eine Schnittstelle A 4 an die Rechnersteuerung 1. V^; hier aus gelangen die Daten naci; Bearbeitung entweder an die Maschine 3 oder über eine Schnittstelle A 5 zurück an den Anpaßteil 2.

Auch der Datenverkehr von der numerischen Rechni:-.steuerung 1 zur Bedientafel 5 wird über den Anpaßteil 2 und die Schnittstelle A 3 geführt und dort aufbereitet.

Fig. 5 zeigt den Anschluß der Bedientafel 5 an die Steuerung. Die von der Steuerung 1 über den Anpaßteil 2 auf den internen Datenbus 74 gelieferten Worte wurden im Speicher 72 zwischengespeichert und bei Freigabe über den Sender 112 des Senders/Empfängers 11 und den bidirektionalen Bus 4 zum Empfänger des Senders/Empfängers 54 in der Bedientafel 5 geführt. Zur Steuerung dieser Vorgänge ist steuerungsseitig eine Steuerlogik 73 vorgesehen, die von den an den Adreßbus 75 angeschlossenen Adreßdecoder 71 wirksam gemacht wird. Vom Empfänger des Senders/Empfängers 54 in der Bedientafel gelangen die Worte entweder über den Speicher 63 auf den internen Adreßbus 61, zur internen Datenbusausgabe 64 oder zur Anzeige 55. Zur Steuerung der Abläufe und des Sender/Empfängers 54 ist eine Steuerlogik S vorgesehen. Die in der Bedientafel 5 erzeugtem Dater· laufen von der Datenbuseingabe 62, dem Sender im Sender/ Empfänger 54, dem Bus 4 und dem Empfänger 111 zum internen Datenbus 74 der numerischen Rechnersteuerung 1.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur rechnergeführten Steuerung von Werkzeugmaschinen mit einer standardisierten Rechnersteuerung (CNC) für jede Maschine zur Verarbeitung von Daten übergeordneter Rechner (DNC) und/oder von Aufzeichnungsträgern, einem auf die Maschine zugeschnittenen, zwischen Rechnersteuerung und Maschine angeordneten freiprogrammierbaren Anpaßteil, der eine Steuerung aufweist, die über Schnittstellen Daten von und zu der Maschine überträgt, einer Bedienungstafel mit Eingabe- und Anzeigeelementen zur Eingabe von Daten in die Steuerung und zur Anzeige von Daten aus der Steuerung, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienungstafel (5) derart über die Schnittstellen (AX /13) mit dem Anpaßteil (2) verbunden ist, daß der Datenverkehr zwischen Bedienungstafel (5) und Rechnersteuerung (1) über die freiprogrnmmierbare Steuerung im Anpaßteil (5) abgewickelt ist und durch diese Steuerung jeweils der funktionell Zusammenhang zwischen Eingabe- und Anzeigeelementen (S) an der Bedienungstafel (5) und durch die Rechnersteuerung (1) zu realisierenden Funktion (T⁷Joder Abläufen festgelegt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß eine Reihe von Bedienungstafeln (5) über einen gemeinsamen Sender/Empfängerbus (4) an die freiprogrammierbare Steuerung im Anpaßteil (2) angeschlossen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine T^ihe von beliebig bestückten Bedienungstatelmodulen (53) über einen interner. Datenbus (52) an eine mit der Rechnersteuerung (1) verbundene Bedienungstafelzentralstation (51) einer Bedienungstafel (5) angeschlossen sind.