Numerische Steuersysteme: Hardwareaufbau und Ablaufsteuerung eines Mehrprozessorsteuersystems

ISBN-13: 9783540113249 / Niemiecki / Miękka / 1982 / 118 str.

U. Spieth

Opis

Die HauptbeweggrUnde fUr die Entwicklung neuer Steuerungs systeme und Steuerungsverfahren sind Anwenderforderungen nach erhohter Produktivitat und groBerer Zuverlassigkeit. Bis zum Ende der sechziger Jahre waren die Schwerpunkte der Ent wicklung auf den inneren Aufbau der verbindungsprogrammierten numerischen Steuerung und die vielfaltigen Probleme bei der EinfUhrung der NC-Technik gerichtet /1/. Die Einbeziehung leistungsfahiger Rechnersysteme in die numerische Steuerung schuf in den Folgejahren die Voraussetzung fUr eine umfas sende Informationsverarbeitung in der Fertigung. Die Anstren gungen zur Erhohung des Nutzungsgrades der Steuerungssysteme konzentrieren sich nunmehr auf - groBeren Bedienkomfort an der Maschine, - neue, zusatzliche Funktionen zur Vereinfachung und Op- mierung von Fertigungsablaufen, - leichte Anpassungsfahigkeit an Sondermaschinen und groBe Fertigungsanlagen, - bessere Integration NC-gesteuerter Fertigungseinrichtungen in eine gut funktionierende betriebliche Organisation, - weitergehende Automatisierung des Informationsflusses in der Fertigung, modulare, schrittweise erweiterbare sowie in Preis und Leistung anpassungsfahige Steuerungssysteme. Die bedeutenden Fortschritte der Halbleitertechnik ermog lichen standig neue, wirtschaftlichere Losungskonzepte nume rischer Steuerungen. Sie sind gekennzeichnet durch steigende Leistungsfahigkeit und Zuverlassigkeit des Geratesystems und eine betrachtliche Erweiterung des Funktionsumfanges. Ins besondere durch Mikroprozessoren erhalt die Steuerungsent wicklung neue Impulse fUr den Aufbau und die Strukturierung von Steuerungssystemen. Sie eroffnen der NC-Technik ein weites Feld neuer Anwendungen. Neben der Breite des Angebots ist eine schnelle Aufeinander folge herstellerspezifischer Konzepte und Steuerungstypen er- 20 kennbar. Sie fUhren zu einer nachhaltigen VerkUrzung der Pro duktlebensdauer."

Spis treści

1 Einleitung.- 2 Zielsetzung der Entwicklung eines modularen Mehrprozessorsteuersystems.- 2.1 Untersuchung der Modularität numerischer Steuerungen.- 2.2 Anforderungen an ein MPST-Bausteinsystem.- 2.3 Stand der MPST-Entwicklung.- 2.3.1 Die MPST-Busstruktur.- 2.3.2 Die zu lösenden Teilaufgaben.- 3 Separierbare Funktionen der numerischen Steuerung.- 3.1 Kriterien für die Schnittstellenfestlegung zwischen Steuerungsfunktionen.- 3.2 Reaktionszeiten und Datenschnittstellen der Grundfunktionen.- 3.3 Festlegung von Funktionsblöcken.- 3.4 Die beauftragbare Funktion.- 4 Hardwarekonfiguration des MPST-Systems.- 4.1 Speicherverteilung im MPST-System.- 4.2 Aufbau der MPST-Busschnittstel1e aktiver Busteilnehmer.- 4.2.1 Aktive E/A-Schnittstellen zum MPST-Bus.- 4.2.2 Passive E/A-Schnittstellen zum MPST-Bus.- 4.3 Aufbau eines 16-bit MPST-Mikroprozessormoduls.- 4.4 Das MPST-System als loser Mikrorechnerverbund.- 5 Betriebssystem des modularen Mehrprozessorsteuersystems.- 5.1 Anforderungen an das MPST-Betriebssystem.- 5.2 Struktur des MPST-Betriebssystems.- 5.2.1 MPST-Betriebssystemfunktionen.- 5.2.2 Programmebenen.- 5.2.3 Entscheidungsebenen.- 5.3 Die MPST-Ablaufsteuerung.- 5.3.1 Arbeitsweise des MPST-Systems.- 5.3.2 Varianten der Ablaufsteuerung.- 5.3.3 Konzept der verteilten MPST-Ablaufsteuerung.- 5.3.4 Datenstrukturen der MPST-Ablaufsteuerung.- 5.4 Festlegung der Initialisierungsschritte.- 5.5 Eingliederung der MPST-Busverwaltung.- 5.6 Programmstrukturen in MPST-Mikroprozessormodulen.- 5.6.1 Programmstruktur des Zentral Steuerwerks.- 5.6.2 Programmstruktur der Funktionsmodule.- 5.7 Bewertung der Betriebssystemstruktur.- 6 Aufbau eines Bedienfeldsteuerwerks.- 6.1 Anforderungen an das Bedienfeldsteuerwerk.- 6.2 Der Hardwareaufbau.- 6.3 Die Informationsübergabe.- 6.4 Der Programmaufbau.- 6.5 Bewertung an einem Anwendungsbeispiel.- 7 Erprobung eines MPST-Prototypensystems.- 7.1 Der gerätemäßige Aufbau.- 7.2 Die funktionelle Ausstattung.- 7.3 Bewertung des MPST-Prototypensystems.- 7.3.1 Reaktionszeit bei hochpriorer Busanforderung.- 7.3.2 Auslastung der Funktionsmodule.- 7.4 Ausblick.- 8 Zusammenfassung.