Современные системы ЧПУ, построенные на основе микроЭВМ, имеют развитое программное обеспечение (ПО), которое осуществляет автоматическое управление металлообработкой. В соответствии со спецификой решаемых задач управления ПО подразделяют на три вида.
Базовое программное обеспечение(БПО) – состоит из набора автономных программ и подпрограмм, служащих для взаимодействия с оператором.
Операционное программное обеспечение(ОПО) – используется для организации работы процессора, распределения и защиты памяти, управления периферийными устройствами, обработки внутренних и внешних прерываний, управления данными и библиотеками программ.
Прикладное программное обеспечение(ППО) – создается для решения задач пользователя с учетом специфики станочного оборудования и периферийных устройств. ППО включает в себя УП, программы стандартных циклов управления, программы обработки информации.
Типовой вариант организации ПО СЧПУ представлен на рис. 2.13.
Рис. 2.13. Структурная схема программного обеспечения системы ЧПУ
Служебные программы, входящие в программное обеспечение системы, включают в свой состав:
1. Программу-загрузчик, которая выполняет ввод кадров или всей УП и распределение информации по адресам.
2. Программу-редактор, обеспечивающую редактирование УП.
3. Программу-архиватор, которая осуществляет подключение стандартных подпрограмм и других необходимых данных в процессе функционирования системы ЧПУ.
Программы организации вычислительного процесса включают в себя:
1. Программу-инициализатор для перевода системы из начального состояния в режим, заданный с пульта управления, сброс в нулевое состояние необходимых регистров, ввод констант, контроль начального состояния станка и блоков УЧПУ.
2. Программу-диспетчер, определяющую работу системы, контроль прерываний, порядок выполнения программ в зависимости от выбранного режима работы, обеспечение вывода информации на периферийные устройства.
3. Программу-таймер, которая осуществляет контроль счетчиков времени, организует реализацию технологических команд, определяет периодичность включения различных программ.
К программам контроля относятся:
1. Контрольные тесты, осуществляющие проверку взаимодействия системы управления и оборудования.
2. Диагностические тесты для обеспечения проверки работоспособности блоков УЧПУ, электроавтоматики станка и обнаружения неисправностей с их индицированием на пульте оператора в виде кодов.
3. Программа-реконфигуратор, реализующая подключение резервных блоков и необходимых программ при отказах, учет наиболее часто встречающихся отказов, индикацию изменения конфигурации системы и обновления программ.
Программы средств программирования и отладки включают:
1. Программу кросс-ассемблер – программное обеспечение, предназначенное для разработки программы для разных типов УЧПУ.
2. Проблемно ориентированный язык используется для описания программ управления станком, что позволяет организовать эффективный ввод УП непосредственно с пульта оператора.
3. Прикладные программы специального назначения представляют собой набор отдельных программ, реализующих стандартные вычисления (или функции сбора и обработки информации. Эти программы определяют проблемную ориентацию программного обеспечения и могут создаваться самим пользователем и записываться в оперативную память системы ЧПУ.
При управлении станком с ЧПУ программное обеспечение выполняет следующие функции:
1. Загрузку, обработку и редакцию УП.
2. Подготовку и обработку данных для ввода управляющих команд.
3. Анализ состояний станка и органов управления на пультах оператора, наладчика, технолога-программиста и формирование соответствующих признаков состояния.
4. Управление программируемыми микроконтроллерами.
5. Связь с ЭВМ верхнего уровня.
Программное обеспечение, реализующее указанные функции, должно удовлетворять следующим требованиям:
1. Совместимости и преемственности в семействе систем ЧПУ.
2. Обеспечивать высокую надежность работы системы.
3. Отвечать модульному принципу организации системы