Программоносители СЧПУ, основные сведения об управляющих программах и способах их кодирования

Под управляющей программой системы ЧПУ следует понимать запись алгоритма управления объектом и алгоритма действия УЧПУ и периферийных устройств на языке с применением специального кода.

Основным кодом для записи управляющих программ является код ISO (International Standards Organisation) — международная система (стандартная) кодирования технологических процессов, т. е. данный код проблемно сориентирован на описание процессов управления технологическими объектами и УЧПУ.

Код ISO (табл. 3) представлен на восьмидорожковой перфоленте (битовое представление информации), где четыре дорожки Д1—Д4 представляют собой тетраду, следовательно, вес первой дорожки 2°, вес второй дорожки 2¹ и т. д., т. е. позиция дорожки указывает степень в двоичной степени счисления. Дорожки СД1— СДЗ являются служебными, с их помощью кодируются всевозможные признаки символов (символ буквы, цифры, знака и т. д.). Восьмая дорожка СД5 предназначена для контроля вводимой информации по паритету (признак четности). Синхронизирующая дорожка СД0 является отметчиком строк, т. е. означает позицию тетрады (разрядность по позициям десятичной системы счисления).

Код ISO представлен тремя группами символов. Буквы латинского алфавита представляют в управляющей программе адреса команд (указывают принадлежность команды тому или иному блоку, регистру, рабочему органу, координате и т. д.). Причем многие адреса (буквы) жестко закреплены в зависимости от назначения за определенными командами, что оговорено в коде, а некоторые адреса оставлены резервными, их могут использовать разработчики устройств по своему усмотрению.

Буквы в коде ISO представлены числовыми кодовыми комбинациями, которые соответствуют их порядковому номеру в алфавите (Л — кодируется единицей, В — числом два и т. д.). Признак буквы отмечен пробивкой на седьмой дорожке.

Цифры в управляющей программе записываются на четырех дорожках с пробивкой признака цифры на пятой и шестой дорожках. С помощью цифр в двоичнодесятичной системе счисления кодируется содержимое команд или их модификаций (содержимое команд — это, как правило, параметр команд), где каждая очередная строка, отмеченная синхродорожкой, представляет тетраду, т. е. новый разряд десятичной системы счисления.

Знаки кодируются также числовыми кодовыми комбинациями, а их признак отмечается пробивкой на 6-й дорожке. Комбинированные знаки признаком не отмечаются.

На бумажных бланках и индикаторах код отображается непосредственно символами кода ISO.

В СЧПУ с применением систем автоматического программирования, встроенных в УЧПУ, УП могут кодироваться на всевозможных промежуточных языках первого и второго уровня (ассемблер, РL/1, АЛГОЛ, ФОРТРАН и т. д.).

Все управляющие программы СЧПУ начинаются с заголовка — «%», который используется как разделительный оператор для отделения одной УП от другой. УП, кроме заголовка, могут иметь номер программы, который используется для обращения к соответствующей программе, хранящейся в адресных массивах (для простоты обращения номера записи обозначаются адресом N, а номера вызова — адресом М). Кроме того, номера УП используются для разделения их по функциональному назначению (основная, корректирующая, подпрограмма, программа встраивания в УП станочных констант и т. д.).

УП представляет собой текст, в котором записан алгоритм управления СЧПУ на языке кода ISO. УП состоит из отдельных кадров (фраз), которые содержат набор команд, дающих возможность СЧПУ действовать на данном отрезке времени в соответствии с полученной информацией введенного кадра. Все кадры начинаются с номера (А), дающего возможность обращаться к любому кадру по любому поводу (поиск кадра для просмотра, для отработки с данного кадра, введение коррекции в данный кадр, переход к произвольному кадру в УП и т. д.).

В УЧПУ второго и третьего поколения предусматривается исполнение УП только в естественной форме, т. е. кадры отрабатываются в такой последовательности, в какой они записаны в УП. В УЧПУ четвертого и последующих поколений при наличии большого объема оперативной памяти УП могут исполняться в любой последовательности при использовании команд безусловных и условных переходов к любому адресу, а также команд циклического типа (повторение какого-то участка) с известным и неизвестным числом повторений, где число повторений цикла проверяется каким-то условием. Предусмотрена возможность процедурного метода исполнения УП или участка, где состав процедуры и формальные параметры хранятся в памяти УЧПУ, а при организации программы в процедуру вместо формальных параметров встраиваются фактические (диалоговый режим), которые соответствуют конкретным действиям на станке или другом объекте. Возможно обращение из основной программы обработки к стандартному участку действий, т. е. к подпрограмме. Такой метод организации программ получил название метода компиляции.

Состав и содержание кадра определяются форматом УЧПУ и информацией, которая должна быть представлена в кадре. Формат УЧПУ определяет виды и число действующих адресов (адреса определяют наличие регистров и устройств, которые действуют в данной системе), а также число разрядов команд.

Кадры УП состоят из отдельных команд (слов), где каждая команда состоит из адресной части, кодируемой буквой, и содержимого команды или ее модификации, кодируемые числом в двоично-десятичной системе счисления. Таким образом, адресная часть команды, обозначенная буквой, является обслуживающей информацией, позволяющей расшифровать адрес команды и направить содержимое команды по соответствующему адресу (адрес ячейки, рабочего регистра, исполнительного органа и т. д.). Содержимое команды в большинстве случаев — это технологический параметр (скорость, перемещение, номер инструмента и т. д.), который записывается после адреса согласно формату в двоично-десятичной системе счисления. В некоторых случаях кодовое число после адресной части представляет собой не параметр, а модификацию команды; например, числа, записанные после адресов GM, обозначают разновидность данных команд.