DE3722084A1 - Numerisch gesteuerte einrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine numerisch gesteuerte Einrich­ tung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige numerisch gesteuerte Einrichtung dient zur Einstellung der Position eines Werkzeugs relativ zu einem Werkstück anhand numerischer Information und weist den Vor­ teil auf, daß Arbeiten mit hoher Produktivität, geringem Energieverbrauch und unter hinreichender Kontrolle durchge­ führt werden können. Die numerisch gesteuerte Einrichtung läßt sich mit unterschiedlichsten Werkzeugmaschinen kombi­ nieren.

Die Fig. 1 zeigt eine herkömmliche numerisch gesteuerte Einrichtung. Sie enthält eine Steuereinheit 50 mit einer zentralen Prozessoreinheit 52 (CPU), wobei mit der Steuer­ einheit 50 eine Dateneingabe-/Ausgabeeinheit 54 und eine Signaleingabe-/Ausgabeeinheit 56 verbunden sind.

Mit der Steuereinheit 50 sind ferner eine arithmetische Einheit 58, ein Speicher 60 und eine Treibereinheit 62 ver­ bunden. Außerdem ist mit der Treibereinheit 62 eine Servo­ motorgruppe 64 verbunden.

Die Dateneingabe-/Ausgabeeinheit 54 empfängt Arbeitsdaten von einer nicht dargestellten externen Dateneingabe-/Ausga­ beeinheit und überträgt diese Arbeitsdaten zur Steuerein­ heit 50, während die Signaleingabe-/Ausgabeeinheit 56 Steu­ erdaten empfängt, beispielsweise Start- bzw. Stoppdaten, und diese ebenfalls zur Steuereinheit 50 weiterleitet.

Der Speicher 60 enthält einen Datenbereich 60 A und einen Programmbereich 60 B. Die über die Eingabe-/Ausgabeeinheit 54 erhaltenen Arbeitsdaten sind innerhalb des Datenbereichs 60 A gespeichert, während die über die Signaleingabe-/Ausga­ beeinheit 56 erhaltenen Steuerdaten im Programmbereich 60 B gespeichert sind.

Die arithmetische Einheit 58 führt zur Steuerung der Servo­ motorgruppe 64 erforderliche Berechnungen durch, um bei­ spielsweise durch Interpolation eine von einem Werkzeug in einer vorbestimmten Zeit zurückzulegende Wegstrecke zu be­ stimmen, beispielsweise anhand einer axialen Geschwindig­ keitskomponente, wenn ein Treiberbefehl in Form einer Vek­ torgeschwindigkeit ausgegeben wird.

Die Treibereinheit 62 weist drei Treiberschaltungen 62 A, 62 B und 62 C auf, von denen jede mit einem Servomotor 64 A, 64 B und 64 C der Servomotorgruppe 64 verbunden ist.

Im vorliegenden Fall kann die Servomotorgruppe 64 zum Bei­ spiel drei Servomotoren für einen Dreiachsen- bzw. Dreiwel­ len-Treiberabschnitt einer Werkzeugmaschine enthalten, z. B. für eine Drehbank, eine Wickelmaschine, eine Schweiß­ maschine oder dergleichen.

Im folgenden wird der Betrieb der herkömmlichen numerisch gesteuerten Einrichtung näher beschrieben. Zur Durchführung der Arbeiten erforderliche Daten werden von einem externen Computer erhalten und über die Dateneingabe-/Ausgabeeinheit 54 und die Signaleingabe-/Ausgabeeinheit 56 zur Steuerein­ heit 50 übertragen. Die Steuereinheit 50 speichert diese Daten dann jeweils im Datenbereich 60 A und im Programmbe­ reich 60 B des Speichers 60.

Mit Hilfe der arithmetischen Einheit 58 führt die Steuer­ einheit 50 Interpolationsberechnungen anhand der im Daten­ speicherbereich 60 A gespeicherten Daten in Übereinstimmung mit dem Programm sowie anhand der im Programmspeicherbe­ reich 60 B gespeicherten Daten durch, so daß sie in der Lage ist, die erforderlichen Treiberbefehle zur Treibereinheit 62 zu liefern. Dabei wird die Servomotorgruppe 64 so ange­ trieben, daß in Übereinstimmung mit den eingegebenen Daten vorbestimmte Arbeiten durchgeführt werden.

Wie oben beschrieben, arbeiten die Servomotoren 64 A, 64 B und 64 C der Servomotorgruppe 64 nicht unabhängig voneinan­ der. Sie werden vielmehr gemeinschaftlich und abhängig von­ einander angetrieben.

Die konventionelle numerisch gesteuerte Einrichtung wird nur durch das im Programmbereich 60 B des Speichers 60 ge­ speicherte Steuerprogramm gesteuert, so daß sich die mit der Treibereinheit 62 verbundenen Servomotoren 64 A, 64 B und 64 C nicht unabhängig voneinander steuern lassen.

Die konventionelle numerisch gesteuerte Einrichtung ist so­ mit nicht in der Lage, das Gestänge der Wickelmaschine oder einen Bohrer einer Bohrmaschine mit Hilfe des Servomotors 64 A zu steuern und gleichzeitig die Servomotoren 64 B und 64 C zur Steuerung einer Drehbank einzusetzen.

Es ist daher erforderlich, für die jeweiligen Maschinen eine eigene numerisch gesteuerte Einrichtung der in Fig. 1 beschriebenen Art zu verwenden. Dies verursacht sehr hohe Kosten, wenn eine größere Anzahl von Maschinen numerisch gesteuert werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine numerisch gesteuerte Einrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die in der Lage ist, mehrere Maschinen unabhängig voneinander zu steuern.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unter­ ansprüchen zu entnehmen.

Die numerisch gesteuerte Einrichtung nach der Erfindung ist in der Lage, mehrere Maschinen oder mehrere Wellen bzw. Achsen einer Maschine oder mehrerer Maschinen unabhängig voneinander zu steuern bzw. anzutreiben.

Die Einrichtung nach der Erfindung enthält eine Informa­ tionseingabe-/Ausgabeeinheit und eine Treibereinheit, die jeweils in eine Mehrzahl von unabhängig voneinander be­ treibbaren Systemen unterteilt sind. Die Systeme lassen sich in Übereinstimmung mit einer Mehrzahl unabhängig von­ einander ausführbarer Steuerprogramme in eine Mehrzahl be­ liebiger Gruppen zusammenfassen, und zwar mit Hilfe von Sy­ stemsteuerelementen bzw. Systemsteuerbefehlen, so daß jede Gruppe getrennt steuerbar ist. Die gesamte numerische Steu­ ereinrichtung bildet somit eine Mehrzahl von Steuerprozeß­ systemen, so daß jedes System durch ein eigenes Progranm getrennt steuerbar ist.

Der Speicher kann zusätzlich zu den mehreren unabhängig voneinander ausführbaren Steuerprogrammen Folgesteuerele­ mente sowie Systemsteuerelemente zur Zusammenfassung belie­ biger der Informationseingabe-/Ausgabesysteme mit beliebi­ gen der Treibersysteme und den Folgesteuerelementen in Übereinstimmung mit irgendeinem der Steuerprogramme zu ei­ ner Gruppe speichern.

Ferner kann der Speicher eine Mehrzahl von unabhängig von­ einander ausführbaren Steuerprogrammen sowie Systemsteuer­ elemente zur Zusammenfassung beliebiger der Informations­ eingabe-/Ausgabesysteme mit beliebigen der Treibersysteme in Übereinstimmung mit irgendeinem der Steuerprogramme zu einer Gruppe sowie Nameneinstellelemente zur beliebigen Be­ nennung der Namen zu steuernder Objekte im Steuerprogramm speichern.

Zur numerisch gesteuerten Einrichtung kann ferner ein Puls­ generator gehören, wobei die zu steuernden Objekte in Über­ einstimmung mit den Pulsen von dem Pulsgenerator antreibbar sind. Der Pulsgenerator läßt sich dabei in eine Mehrzahl von unabhängig voneinander betreibbaren Pulsgeneratorein­ heiten unterteilen. In diesem Fall speichert der Speicher eine Mehrzahl von unabhängig voneinander ausführbaren Steu­ erprogrammen sowie Systemsteuerelemente zur Zusammenfassung beliebiger der Informationseingabe-/Ausgabesysteme mit be­ liebigen der Treibersysteme und der Pulsgeneratoreinheiten in Übereinstimmung mit irgendeinem der Steuerprogramme zu einer Gruppe.

Ferner kann die Einrichtung nach der Erfindung eine Unter­ brechungseinheit aufweist und die Arbeit unterbrechen, wenn ein Unterbrechungsbefehl über die Unterbrechungeinheit ein­ gegeben bzw. erhalten wird. Auch die Unterbrechungseinheit kann in eine Mehrzahl von unabhängigen Unterbrechungsbe­ fehl-Eingabesystemen unterteilt werden. Der Speicher spei­ chert in diesem Fall eine Mehrzahl von unabhängig vonein­ ander ausführbaren Steuerprogrammen sowie Systemsteuerele­ mente zur Zusammenfassung beliebiger der Informationsein­ gabe-/Ausgabesysteme mit beliebigen der Treibersysteme und der Unterbrechungsbefehl-Eingabesysteme in Übereinstimmung mit irgendeinem der Steuerprogramme zu einer Gruppe.

Die Steuereinrichtung ist in der Lage, einen Steuerbefehl zur Steuerung eines eine Spindel enthaltenden Objekts aus­ zuführen. Der Speicher speichert dann eine Mehrzahl unab­ hängig voneinander ausführbarer Steuerprogramme zur unab­ hängigen Steuerung der Spindel sowie Systemsteuerelemente zur Zusammenfassung beliebiger der Informationseingabe-/ Ausgabesysteme mit beliebigen der Treibersysteme in Über­ einstimmung mit irgendeinem der Steuerprogramme zu einer Gruppe.

Ebenso ist durch die Einrichtung nach der Erfindung ein Steuerbefehl für eine mit einem zu steuernden Objekt ver­ bundene Treibereinheit in Übereinstimmung mit dem Steuer­ programm und einem Arbeitsprogramm ausführbar. Der Speicher speichert dann eine Mehrzahl unabhängig voneinander aus­ führbarer Steuerprogramme und wenigstens ein Arbeitspro­ gramm, das durch Auswahl einer vorbestimmten Arbeitsnummer aufruf- und ausführbar ist, sowie Systemsteuerelemente zur Zusammenfassung beliebiger der Informationseingabe-/Ausga­ besysteme mit beliebigen der Treibersysteme in Übereinstim­ mung mit irgendeinem der Steuerprogramme zu einer Gruppe.

Der Speicher kann auch Gemeinschaftsbestimmungselemente bzw. Gemeinschaftsbestimmungsbefehle enthalten, durch die bestimmbar ist, daß das ausgewählte Arbeitsprogramm gemein­ sam in jeder Gruppe ausgeführt wird.

Die numerisch gesteuerte Einrichtung kann einen Steuerbe­ fehl für ein zu steuerndes Objekt derart ausführen, daß das Objekt durch Synchrongeberpulse von einer Synchrongeber­ puls-Codiereinrichtung synchron angetrieben wird. Die Syn­ chrongeberpuls-Codiereinrichtung ist in eine Mehrzahl von Synchrongeberpuls-Codiermitteln zum unabhängigen synchronen Antrieb unterteilt. Der Speicher speichert dann eine Mehr­ zahl unabhängig voneinander ausführbarer Steuerprogramme sowie Systemsteuerelemente zur Zusammenfassung beliebiger der Informationseingabe-/Ausgabesysteme mit beliebigen der Treibersysteme und der Synchrongeberpuls-Codiermittel in Übereinstimmung mit irgendeinem der Steuerprogramme zu ei­ ner Gruppe.

Darüber hinaus kann die Steuereinrichtung nach der Erfin­ dung auch eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige von Daten aufweisen. Die Anzeigeeinrichtung ist in eine Mehrzahl von Anzeigeeinheiten zur voneinander unabhängigen Datenanzeige unterteilt. In diesem Fall speichert der Speicher eine Mehrzahl unabhängig voneinander ausführbarer Steuerprogram­ me sowie Systemsteuerelemente zur Zusammenfassung beliebi­ ger der Informationseingabe-/Ausgabesysteme mit beliebigen der Treibersysteme und der Anzeigeeinheiten in Übereinstim­ mung mit irgendeinem der Steuerprogramme zu einer Gruppe. Mit Hilfe der Anzeigeeinrichtung lassen sich z. B. die Po­ sition eines zu steuernden Objekts, Diagnoseergebnisse oder Alarmsignale anzeigen.

Die Informationseingabe-/Ausgabeeinheit kann vorzugsweise eine Mehrzahl von Informationseingabe-/Ausgabesystemen zur voneinander unabhängigen Eingabe und Ausgabe von Informa­ tion sowie eine Gemeinschaftseinheit zur Eingabe und Ausga­ be von Information, bezogen auf alle Systeme, aufweisen. Die arithmetische Einheit berechnet Interpolationswerte zwischen den Steuergrößen der zu steuernden Objekte inner­ halb einer Gruppe.

Die Zeichnung stellt neben dem Stand der Technik Ausfüh­ rungsbeispiele der Erfindung dar. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltdiagramm einer konventionellen numeri­ schen Steuerung,

Fig. 2 ein Schaltdiagramm einer numerischen Steuerung nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung,

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Erläuterung der Betriebsweise der numerischen Steuerung nach dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel,

Fig. 4 bis 6 Darstellungen zur Erläuterung verschiedener Betriebsarten des in Fig. 2 gezeigten ersten Aus­ führungsbeispiels,

Fig. 7 ein Schaltdiagramm einer numerischen Steuerung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung,

Fig. 8 bis 10 Darstellungen zur Erläuterung von Betriebsar­ ten des zweiten Ausführungsbeispiels nach Fig. 7,

Fig. 11 ein Schaltdiagramm einer numerischen Steuerung nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung,

Fig. 12 bis 14 Darstellungen zur Erläuterung von Betriebs­ arten des dritten Ausführungsbeispiels nach Fig. 11,

Fig. 15 ein Schaltdiagramm einer numerischen Steuerung nach einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung,

Fig. 16 eine Darstellung zur Erläuterung der Funktion der Steuerung nach dem vierten Ausführungsbeispiel,

Fig. 17 bis 19 verschiedene Betriebsarten des vierten Aus­ führungsbeispiels nach Fig. 15,

Fig. 20 ein Schaltdiagramm einer numerischen Steuerung nach einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung,

Fig. 21 eine Darstellung zur Erläuterung der Funktion der numerischen Steuerung nach dem fünften Ausfüh­ rungsbeispiel,

Fig. 22 bis 24 verschiedene Betriebsarten des fünften Aus­ führungsbeispiels nach Fig. 20,

Fig. 25 ein Schaltdiagramm einer numerischen Steuerung nach einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung,

Fig. 26 eine Darstellung zur Erläuterung der Funktion der numerischen Steuerung nach dem sechsten Ausfüh­ rungsbeispiel,

Fig. 27 bis 29 verschiedene Betriebsarten des sechsten Aus­ führungsbeispiels nach Fig. 25,

Fig. 30 ein Schaltdiagramm einer numerischen Steuerung nach einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung,

Fig. 31 eine Darstellung zur Erläuterung der Funktion der numerischen Steuerung nach dem siebten Ausfüh­ rungsbeispiel,

Fig. 32, 33A, 33B Betriebsarten des siebten Ausführungsbei­ spiels nach Fig. 30,

Fig. 34 ein Schaltdiagramm einer numerischen Steuerung nach einem achten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung,

Fig. 35 eine Darstellung zur Erläuterung der Funktion der numerischen Steuerung nach dem achten Ausführungs­ beispiel,

Fig. 36, 37A, 37B Betriebsarten des achten Ausführungsbei­ spiels nach Fig. 34,

Fig. 38 ein Schaltdiagramm einer numerischen Steuerung nach einem neunten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung,

Fig. 39 eine Darstellung zur Erläuterung der Funktion der numerischen Steuerung nach dem neunten Ausfüh­ rungsbeispiel,

Fig. 40 bis 42 verschiedene Betriebsarten des neunten Aus­ führungsbeispiels nach Fig. 38,

Fig. 43 ein Schaltdiagramm einer numerischen Steuerung nach einem zehnten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung, und

Fig. 44 bis 46 verschiedene Betriebsarten des zehnten Aus­ führungsbeispiels nach Fig. 43.

Im folgenden werden die einzelnen Ausführungsbeispiele un­ ter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Erstes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer nume­ rischen Steuerung nach der Erfindung. Entsprechend der Fig. 2 ist eine Dateneingangs-/Ausgangseinheit 14 mit einer Steuereinheit 12 verbunden, die eine zentrale Prozessorein­ heit 10 (CPU) aufweist. Die Dateneingangs-/Ausgangseinheit 14 entspricht der Dateneingangs-/Ausgangseinheit 54 in Fig. 1 und überträgt Arbeitsdaten von einer nicht dargestellten externen Dateneingangs-/Ausgangseinheit zu der Steuerein­ heit 12 bzw. der CPU 10.

Ferner ist eine Signaleingangs-/Ausgangseinrichtung 16 mit der Steuereinheit 12 verbunden. Die Signaleingangs-/Aus­ gangseinrichtung 16 weist Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A, 16 B und 16 C auf, die unabhängig voneinander Steuerda­ ten aufnehmen und zur Steuereinheit 12 weiterleiten können. Mit anderen Worten entsprechen die Signaleingangs-/Aus­ gangseinheiten 16 A, 16 B und 16 C in ihrer Funktion jeweils den Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 56 in Fig. 1.

Mit der Steuereinheit 12 ist eine arithmetische Einheit 18 verbunden. Die arithmetische Einheit 18 führt die oben er­ wähnten Interpolationen und ähnliche Berechnungen durch.

Ein Speicher 20 ist mit der Steuereinheit 12 verbunden. Der Speicher 20 weist Programmbereiche 20 A, 20 B und 20 C auf. In den Programmbereichen 20 A, 20 B und 20 C sind jeweils un­ abhängig voneinander betreibbare Steuerprogramme gespei­ chert. Die innerhalb der Programmbereiche 20 A, 20 B und 20 C gespeicherten Programme wirken in gleicher Weise wie das im Programmbereich 60 B in Fig. 1 gespeicherte Programm und können unabhängig voneinander ausgeführt werden.

Der Speicher 20 enthält ferner einen Datenbereich 20 D. Im Datenbereich 20 D sind Arbeitsdaten gespeichert, und zwar in ähnlicher Weise wie im Datenbereich 60 A nach Fig. 1. Dar­ über hinaus sind im Speicherbereich 20 D programmierte Sy­ stemsteuerelemente vorhanden.

Servomotoren-Treibereinheiten 22, 24 und 26 sind jeweils mit der Steuereinheit 12 verbunden. Die Treibereinheiten 22, 24 und 26 sind unabhängig voneinander betreibbar und weisen ähnliche Funktionen auf wie die Treibereinheit 62 in Fig. 1. Jede Steuereinheit führt jedoch die Steuerung be­ züglich einer Welle bzw. Achse durch.

Mit den Treibereinheiten 22, 24 und 26 ist jeweils ein Ser­ vomotor 28, 30 und 32 verbunden. Die Servomotoren 28, 30 und 32 lassen sich nicht nur im Zusammenhang mit einer Ma­ schine verwenden, sondern lassen sich auch bei zwei oder mehreren Maschinen einsetzen und unabhängig voneinander be­ treiben.

Nachfolgend werden die bereits erwähnten und im Datenbereich 20 D gespeicherten Systemsteuerelemente näher beschrieben. Diese Elemente bzw. Befehle werden in der Steuereinheit 12 ausgeführt.

Wie die Fig. 3 zeigt, stehen die über die Dateneingangs-/ Ausgangseinheit 14 und die Signaleingangs-/Ausgangseinrich­ tung 16 eingegebenen Daten im Zusammenhang mit den Steuer­ programmen, die innerhalb der Programmbereiche 20 A bis 20 C gespeichert sind, wobei durch die eingegebenen Daten be­ stimmt wird, welches dieser Steuerprogramme ausgeführt wird, und zwar in den Schritten SA, SB und SC. Dann wird in Schritt SD diejenige Eingangs-/Ausgangseinheit 16 A bis 16 C bestimmt, über die Steuerdaten für das Programm eingegeben werden. In einem nachfolgenden Schritt SE wird diejenige der Treibereinheiten 22 bis 26 ausgewählt, die unter Ver­ wendung des Programms gesteuert werden soll.

Wie oben beschrieben, werden durch die Systemsteuerelemente die Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A bis 16 C, die Pro­ grammbereiche 20 A bis 20 C und die Treibereinheiten 22 bis 26 in Abhängigkeit vom durchzuführenden Steuerbetrieb auf­ gerufen und zusammengefaßt bzw. gruppiert.

Die Wirkungsweise des unter Fig. 1 beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispiels wird nachfolgend anhand verschiedener Fälle näher erläutert.

Zunächst wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4 der Fall be­ schrieben, bei dem die Maschinen 34, 36 und 38 unabhängig voneinander gesteuert werden, die jeweils eine Welle auf­ weisen. Über die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A werden Steuerdaten D 34 zur Maschine 34 übertragen. Dagegen werden über die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 B Steuerdaten 36 zur Maschine 36 übertragen, während die Signaleingangs-/ Ausgangseinheit 16 C Steuerdaten D 38 zur Maschine 38 über­ trägt. Die Steuerprogramme für die Maschinen 34 bis 38 sind jeweils in den Programmbereichen 29 A bis 20 C gespeichert.

In diesem Fall werden durch die Systemsteuerung im oben be­ schriebenen Datenbereich 20 D die Signaleingangs-/Ausgangs­ einheit 16 A, der Programmbereich 20 A und die Treibereinheit 22 zusammengefaßt, während andererseits die Signaleingangs-/ Ausgangseinheit 16 B, der Programmbereich 20 B und die Trei­ berschaltung 24 sowie ferner die Signaleingangs-/Ausgangs­ einheit 16 C, der Programmbereich 20 C und die Treiberschal­ tung 26 jeweils zusammengefaßt werden.

Die Servomotoren 28 bis 32 werden jeweils in Abhängigkeit der über die Eingangs-/Ausgangseinheiten 16 A bis 16 C einge­ gebenen Daten sowie in Abhängigkeit der in den Programmbe­ reichen 20 A bis 20 C gespeicherten Steuerprogramme unabhän­ gig voneinander gesteuert. Mit anderen Worten werden die Maschinen 34 bis 38 unabhängig voneinander gestartet und gestoppt. Die Steuereinheit 12 führt in dieser Zeit eine sogenannte aufgabenbezogene Steuerung (task control) durch.

Beim oben beschriebenen Beispiel wird also die gesamte nu­ merische Steuereinrichtung so betrieben, als wären drei voneinander unabhängige Steuerungen vorhanden.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 5 derjenige Fall beschrieben, bei dem eine Maschine 40 zwei Servomoto­ ren aufweist, während eine weitere Maschine 42 nur einen Servomotor aufweist und beide Maschinen 40 und 42 unabhän­ gig voneinander gesteuert werden.

Entsprechend der Fig. 5 überträgt die Signaleingangs-/Aus­ gangseinheit 16 A Steuerdaten D 40 zur Maschine 40, während die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C Steuerdaten D 42 zur Maschine 42 überträgt. Das Steuerprogramm zum Betrieb der Maschine 40 ist im Programmbereich 20 B gespeichert, während das Steuerprogramm zum Betrieb der Maschine 42 im Programm­ bereich 20 C gespeichert ist. Genauer gesagt werden die Steuerdaten D 40 und D 42 durch die genannten Signaleingangs-/ Ausgangseinheiten 16 A und 16 C zunächst zur Steuereinheit 12 übertragen, die dann die Maschinen 40 und 42 in entspre­ chender Weise ansteuert.

Bei dem Beispiel nach Fig. 5 faßt also die Systemsteuerung aufgrund der im Datenbereich 20 D vorhandenen Elemente bzw. Befehle die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A, den Pro­ grammbereich 20 B und die Treibereinheiten 22 und 24 zusam­ men, während sie andererseits die Signaleingangs-/Ausgangs­ einheit 16 C, den Programmbereich 20 C und die Treibereinheit 26 zusammenfaßt bzw. als Gruppe deklariert.

Die Maschine 40 wird in Übereinstimmung mit dem im Pro­ grammbereich 20 B gespeicherten Steuerprogramm gesteuert, während die Maschine 42 in Übereinstimmung mit dem im Pro­ grammbereich 20 C gespeicherten Steuerprogramm gesteuert wird. Da in der Maschine 40 zwei Servomotoren gesteuert werden müssen, führt die arithmetische Einheit 18 eine In­ terpolationsberechnung durch.

Wie oben beschrieben, arbeitet die numerische Steuerein­ richtung nach Fig. 5 so, als würden zwei voneinander unab­ hängige Systeme gesteuert werden.

Eine weitere Betriebsart wird nachfolgend anhand der Fig. 6 näher beschrieben.

Fig. 6 beschreibt den Fall, daß zu einer Maschine 44 drei Servomotoren gehören. In diesem Fall überträgt die Signal­ eingangs-/Ausgangseinheit 16 B Steuerdaten D 44 zur Steuer­ einheit 12 bzw. zur Maschine 44, wobei der Programmbereich 20 A zur Speicherung des Steuerprogramms und die Treiberein­ heiten 22 bis 26 zu einer Gruppe zusammengefaßt sind. Diese Einzelbetriebsart entspricht der in Fig. 1 gezeigten her­ kömmlichen Betriebsart.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die oben be­ schriebenen Beispiele beschränkt. So können auch Systeme mit mehr als drei voneinander unabhängig steuerbaren Ma­ schinen konstruiert werden. Auch lassen sich die Maschinen zu anderen gewünschten Gruppen zusammenfassen.

In Übereinstimmung mit dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung lassen sich verschiedene und unabhängig voneinander arbeitende Steuer­ systeme durch die Systemsteuereinrichtung bilden. Mit Hilfe der nume­ rischen Steuerung nach dem ersten Ausführungsbeispiel können somit vorteilhaft mehrere Maschinen in einfacher und kostengünstiger Weise gesteuert werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Er­ findung näher beschrieben, bei dem durch die numerische Steuereinrichtung eine Mehrzahl von Steuerprozeßsystemen gebildet wird. Jedes Steuerprozeßsystem ist durch ein unab­ hängiges Steuerprogramm und eine Anzahl von Steuerelementen bzw. Steuerbefehlen getrennt steuerbar, wie anhand der Zeichnungen erläutert wird.

Die Fig. 7 zeigt eine numerische Steuereinrichtung nach dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Dabei sind glei­ che Elemente wie in Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen ver­ sehen. Entsprechend der Fig. 7 ist eine Dateneingangs-/Aus­ gangseinheit 14 mit einer Steuereinheit 12 verbunden, die eine zentrale Prozessoreinheit 10 (CPU) aufweist. Die Da­ teneingangs-/Ausgangseinheit 14 entspricht der Datenein­ gangs-/Ausgangseinheit 54 in Fig. 1. Über diese Datenein­ gangs-/Ausgangseinheit 14 werden Arbeitsdaten von einer ex­ ternen und nicht dargestellten Dateneingangs-/Ausgangsein­ heit zur Steuereinheit 12 bzw. zur CPU 10 weitergeleitet.

Ferner ist mit der Steuereinheit 12 eine Signaleingangs-/ Ausgangseinrichtung 16 verbunden. Die Signaleingangs-/Aus­ gangseinrichtung 16 weist Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A, 16 B und 16 C auf, über die jeweils unabhängig voneinan­ der Steuerdaten zur Steuereinheit 12 geliefert werden kön­ nen. Mit anderen Worten arbeiten die Signaleingangs-/Aus­ gangseinheiten 16 A, 16 B und 16 C in ähnlicher Weise wie die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 56 in Fig. 1.

Mit der Steuereinheit 12 ist ferner eine arithmetische Ein­ heit 18 verbunden. Die arithmetische Einheit 18 führt die oben erwähnten Interpolationsberechnungen und dergleichen durch.

Darüber hinaus ist ein Speicher 20 mit der Steuereinheit 12 verbunden. Der Speicher 20 weist Programmbereiche 20 A, 20 B und 20 C auf. Die Programmbereiche 20 A, 20 B und 20 C spei­ chern jeweils unabhängig voneinander betreibbare Steuerpro­ gramme. Mit anderen Worten haben die in den Speicherberei­ chen 20 A, 20 B und 20 C gespeicherten Programme eine ähnliche Funktion wie das im Programmbereich 60 B nach Fig. 1 gespei­ cherte Programm. Sie lassen sich ferner unabhängig vonein­ ander ausführen.

In den oben beschriebenen Programmmbereichen 20 A, 20 B und 20 C des Speichers 20 sind ferner jeweils Programmbereiche PA, PB und PC vorhanden. Die Programmbereiche PA, PB und PC speichern jeweils unabhängig voneinander ausführbare Ab­ laufbefehle PLC. Mit anderen Worten stellen die in den Pro­ grammbereichen PA, PB und PC gespeicherten Ablaufbefehle PLC Hilfselemente zur Steuerung der numerischen Einrichtung dar und dienen zur Auswahl von Werkzeugen, die unabhängig voneinander eingesetzt werden.

Im Speicher 20 ist ferner ein Datenbereich 20 D vorhanden. Der Datenbereich 20 D speichert Arbeitsdaten in ähnlicher Weise wie der Datenbereich 60 A in Fig. 1 und speichert dar­ über hinaus programmierte Systemsteuerelemente bzw. System­ steuerbefehle.

Mit der Steuereinheit 12 sind Treibereinheiten 22, 24 und 26 verbunden, wie bereits im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel erwähnt. Die Treibereinheiten 22, 24 und 26 können unabhängig voneinander arbeiten und haben eine ähnliche Funktion wie die Treibereinheit 62 in Fig. 1. Jede Treibereinheit kann jedoch eine Welle steuern.

Mit den Treibereinheiten 22, 24 und 26 ist jeweils ein Ser­ vomotor 28, 30 und 32 verbunden. Der Einsatz der Servomoto­ ren 28, 30 und 32 beschränkt sich nicht nur auf dieselbe Maschine. Vielmehr können die Servomotoren auch in zwei oder mehreren Maschinen zum Einsatz kommen, die unabhängig voneinander betreibbar sind.

Im folgenden werden die Systemsteuerelemente bzw. System­ steuerbefehle im oben beschriebenen Datenbereich 20 D näher beschrieben. Diese Befehle werden durch die Steuereinheit 12 ausgeführt.

Entsprechend der im Zusammenhang mit dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel bereits erläuterten Fig. 3 stehen auch hier die über die Dateneingangs-/Ausgangseinheit 14 eingegebenen Daten und die über die Signaleingangs-/Ausgangseinrichtung 16 eingegebenen Daten in Beziehung zu Steuerprogrammen, die in den Programmbereichen 20 A bis 20 C gespeichert sind, um irgendeines dieser Programme in den Schritten SA, SB und SC auszuführen. Anschließend wird die Beziehung zwischen dem auszuführenden Programm und derjenigen der Signaleingangs-/ Ausgangseinheiten 16 A bis 16 C bestimmt, über die die Steu­ erdaten zur Durchführung des Programms geliefert werden. Dies erfolgt in Schritt SD. Danach wird in Abhängigkeit des Programms bzw. in Übereinstimmung mit dem abzuarbeitenden Programm diejenige Treibereinheit 22 bis 26 ausgewählt, die durch das Programm betrieben werden soll. Dies erfolgt in Schritt SE.

Wie oben beschrieben, werden durch die Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle die Signaleingangs-/Ausgangsein­ heiten 16 A bis 16 C, die Programmbereiche 20 A bis 20 C, die Programmbereiche PA bis PC und die Treibereinheiten 22 bis 26 miteinander koordiniert bzw. in Gruppen zusammengefaßt, und zwar bei der Durchführung des oben beschriebenen Steu­ erbetriebs.

Der gesamte Betrieb wird nachfolgend anhand verschiedener Fälle näher erläutert.

Entsprechend der Fig. 8 sind drei Maschinen 34, 36 und 38 vorhanden, die jeweils eine Welle steuern und die unabhän­ gig voneinander betreibbar sind. Es sei angenommen, daß die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A Steuerdaten D 34 emp­ fängt und zur Maschine 34 weiterleitet, die Signaleingangs-/ Ausgangseinheit 16 B Steuerdaten D 36 empfängt und zur Ma­ schine 36 weiterleitet und die Signaleingangs-/Ausgangsein­ heit 16 Steuerdaten D 38 empfängt und zur Maschine 38 wei­ terleitet. Die Steuerprogramme für die Maschinen 34 bis 38 sind jeweils in den Programmbereichen 20 A bis 20 C gespei­ chert, während die Ablaufbefehle PLC für die Maschinen 34 bis 38 jeweils in den Programmbereichen PA bis PC gespei­ chert sind.

Im vorliegenden Fall werden durch die Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle im oben erwähnten Datenbereich 20 D die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A, der Programmbe­ reich 20 A, der Programmbereich PA und die Treibereinheit 22 zusammengefaßt, die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 B, die Programmbereiche 20 B und PB und die Treibereinheit 24 sowie ferner die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C, die Programmbereiche 20 C und PC und die Treibereinheit 26.

Die Servomotoren 28 bis 32 werden unabhängig voneinander in Übereinstimmung mit den Steuerdaten gesteuert, die über die Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A bis 16 C erhalten wer­ den, in Übereinstimmung mit den Steuerprogrammen, die in den Speicherbereichen 20 A bis 20 C gespeichert sind, sowie in Übereinstimmung mit den Ablaufbefehlen PLC, die in den Programmbereichen PA bis PC gespeichert sind. Mit anderen Worten werden die Maschinen 34 bis 38 unabhängig voneinan­ der gestartet und gestoppt. Die Steuereinheit 12 führt zu diesem Zeitpunkt eine sogenannte aufgabenbezogene Steuerung (task control) durch.

Wie oben beschrieben, kann die gesamte numerische Steuer­ einrichtung drei voneinander unabhängige numerische Steue­ rungen ausführen.

Die Fig. 9 zeigt einen Fall, bei dem zur Maschine 40 zwei Servomotoren gehören, während zur Maschine 42 nur ein Ser­ vomotor gehört. Beide Maschinen 40 und 42 werden unabhängig voneinander betrieben.

Gemäß Fig. 9 empfängt die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A Steuerdaten D 40 und liefert diese Steuerdaten D 40 zur Maschine 40, während die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C Steuerdaten D 42 empfängt und diese zur Maschine 42 lie­ fert. Das Steuerprogramm zum Betrieb der Maschine 40 ist im Programmmbereich 20 B gespeichert, während das Steuerprogramm zum Betrieb der Maschine 42 im Programmbereich 20 C gespei­ chert ist. Ferner speichert der Programmbereich PB die Ab­ laufbefehle PLC für die Maschine 40, während der Programm­ bereich PC die Ablaufbefehle PLC für die Maschine 42 spei­ chert.

Im vorliegenden Fall der Fig. 9 werden durch die System­ steuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle im Datenbereich 20 D die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A, die Programm­ bereiche 20 B und PB sowie die Treibereinheiten 22 und 24 einerseits zusammengefaßt, und andererseits die Signalein­ gangs-/Ausgangseinheit 16 C, die Programmbereiche 20 C und PC sowie die Treibereinheit 26.

Die Maschine 40 wird mit Hilfe des im Programmbereich 20 B gespeicherten Steuerprogramms gesteuert, sowie mit Hilfe der im Programmbereich PB gespeicherten Ablaufbefehle PLC, während die Maschine 42 mit Hilfe des im Programmbereich 20 C gespeicherten Steuerprogramms gesteuert wird, sowie mit Hilfe der im Programmbereich PC gespeicherten Ablaufbefehle PLC. Da zur Steuerung der Maschine 40 zwei Servomotoren ge­ steuert werden müssen, führt die arithmetische Einheit 18 Interpolationsberechnungen durch.

Wie oben beschrieben, arbeitet die gesamte numerische Steu­ ereinrichtung so, daß numerische Steuerungen bezüglich zweier unabhängiger Systeme durchgeführt werden.

Eine weitere Betriebsart wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 10 näher beschrieben.

Entsprechend der Fig. 10 gehören zur Maschine 44 drei Ser­ vomotoren. In diesem Fall werden die Signaleingangs-/Aus­ gangseinheit 16 B, die Steuerdaten D 44 empfängt und zur Steuereinheit 12 weiterleitet, der Programmbereich 20 A zur Speicherung des Steuerprogramms, der Programmbereich PA zur Steuerung der Ablaufbefehle PLC und die Treibereinheiten 22 bis 26 zu einer Gruppe zusammengefaßt. Das System arbeitet somit in gleicher Weise wie die numerische Steuerung gemäß Fig. 1.

Die Erfindung ist selbstverständlich auch nicht auf das zweite Ausführungsbeispiel beschränkt. So können auch hier mehr als drei voneinander unabhängig arbeitende Systeme vorhanden sein. Sie lassen sich in gewünschter Weise zu Gruppen zusammenfassen.

Durch die Systemsteuereinrichtung bzw. durch die System­ steuerbefehle lassen sich verschiedene, unabhängig vonein­ ander arbeitende Untersysteme bilden. Das zweite Ausfüh­ rungsbeispiel weist somit den Vorteil auf, daß in ähnlicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Maschinen in einfacher Weise und kostengünstig numerisch gesteuert werden kann.

Drittes Ausführungsbeispiel

Nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die numerische Steuereinrichtung in der Lage, eine Mehrzahl von Steuerprozeßsystemen zu bilden, wobei jedes Steuerpro­ zeßsystem durch ein eigenes Programm unabhängig gesteuert werden kann. Der Name eines zu steuernden Objekts kann be­ liebig vorgegeben werden, beispielsweise durch gemeinsame Speicherung in jedem Steuerprogramm, was nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert wird.

Die Fig. 11 zeigt das dritte Ausführungsbeispiel der nume­ rischen Steuereinrichtung nach der Erfindung. Gleiche Ele­ mente wie in Fig. 2 sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen. Entsprechend der Fig. 11 ist eine Dateneingangs-/ Ausgangseinheit 14 mit einer Steuereinheit 12 verbunden, die eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) aufweist. Die Da­ teneingangs-/Ausgangseinheit 14 entspricht der Datenein­ gangs-/Ausgangseinheit 54 in Fig. 1. Über sie werden von einer nicht dargestellten externen Dateneingangs-/Ausgangs­ einheit Arbeitsdaten zur Steuereinheit 12 bzw. zur CPU 10 übertragen.

Mit der Steuereinheit 12 ist ferner eine Signaleingangs-/ Ausgangseinrichtung 16 verbunden. Die Signaleingangs-/Aus­ gangseinrichtung 16 enthält Signaleingangs-/Ausgangseinhei­ ten 16 A, 16 B und 16 C, die unabhängig voneinander Steuerda­ ten zur Steuereinheit 12 übertragen können. Mit anderen Worten arbeiten die Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A, 16 B und 16 C in gleicher Weise wie die Signaleingangs-/Aus­ gangseinheit 56 in Fig. 1.

Ferner ist mit der Steuereinheit 12 eine arithmetische Ein­ heit 18 verbunden. Die arithmetische Einheit 18 führt In­ terpolationen und andere Berechnungen durch, wie bereits oben beschrieben.

Ein mit der Steuereinheit 12 verbundener Speicher 20 ent­ hält Programmbereiche 20 A, 20 B und 20 C. Die Programmberei­ che 20 A, 20 B und 20 C speichern jeweils unabhängig voneinan­ der durchführbare Steuerprogramme. Mit anderen Worten sind in den Programmbereichen 20 A, 20 B und 20 C Programme gespei­ chert, die in ähnlicher Weise wie das im Programmbereich 60 B nach Fig. 1 gespeicherte Programm arbeiten. Diese Pro­ gramme werden unabhängig voneinander durchgeführt.

Innerhalb des Speichers 20 befindet sich ein Datenbereich 20 D. Im Datenbereich 20 D sind Arbeitsdaten in ähnlicher Weise wie im Datenbereich 60 A nach Fig. 1 gespeichert. Zu­ sätzlich sind im Datenbereich 20 D programmierte Systemsteu­ erelemente bzw. Systemsteuerbefehle gespeichert.

Außerdem enthält der Speicher 20 einen weiteren Datenbe­ reich 20 E. Im Datenbereich 20 E sind durch Programmierung Nameneinstellelemente zur Einstellung beliebiger Namen von zu steuernden Objekten in den Steuerprogrammen gespeichert, die ihrerseits in den oben beschriebenen Programmbereichen 20 A, 20 B und 20 C gespeichert sind, sowie zur gemeinsamen Einstellung der erforderlichen Programme.

Mit der Steuereinheit 12 sind Servomotoren-Treibereinheiten 22, 24 und 26 verbunden. Die Treibereinheiten 22, 24 und 26 können unabhängig voneinander betrieben werden und haben eine ähnliche Funktion wie die Treibereinheit 62 in Fig. 1. Jedoch kann jede Treibereinheit eine Welle steuern.

Mit den Treibereinheiten 22, 24 und 26 ist jeweils ein Ser­ vomotor 28, 30 und 32 verbunden. Der Einsatz der Servomoto­ ren 28, 30 und 32 ist nicht auf dieselbe Maschine be­ schränkt. Vielmehr können auch zwei oder mehrere Maschinen vorhanden sein, die unabhängig voneinander arbeiten und in denen ein oder mehrere Servomotoren vorhanden sind.

Im folgenden werden die Systemsteuerelemente bzw. System­ steuerbefehle näher beschrieben, die im oben erwähnten Da­ tenbereich 20 D gespeichert sind. Diese Elemente bzw. Befeh­ le werden in der Steuereinheit 12 ausgeführt.

In Übereinstimmung mit der bereits im Zusanmenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Fig. 3 stehen die über die Dateneingangs-/Ausgangseinheit 14 und die Signal­ eingangs-/Ausgangseinrichtung 16 eingegebenen Daten in Be­ ziehung zu den Steuerprogrammen, die in den Programmberei­ chen 20 A bis 20 C gespeichert sind, um zu bestimmen, welches dieser Steuerprogramme ausgewählt wird. Dies erfolgt in den Schritten SA, SB und SC.

Nachfolgend wird in Schritt SD ein Bezug zwischen dem aus­ zuführenden Programm und den Signaleingangs-/Ausgangsein­ heiten 16 A bis 16 C hergestellt, über die Steuerdaten zur Durchführung des Programms geliefert werden. Dann wird ein Bezug zwischen dem Programm und den Treibereinheiten 22 bis 26 hergestellt, die in Abhängigkeit des Programms ange­ steuert werden. Dies erfolgt in Schritt SE.

Durch die oben beschriebenen Systemsteuerelemente bzw. Sy­ stemsteuerbefehle werden die Signaleingangs-/Ausgangsein­ heiten 16 A bis 16 C, die Programmbereiche 20 A bis 20 C und die Treibereinheiten 22 bis 26 in Übereinstimmung mit der durchzuführenden Steueroperation in Gruppen zusammengefaßt.

Der gesamte Betrieb des dritten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend anhand verschiedener Fälle näher beschrieben.

Entsprechend der Fig. 12 sind drei Maschinen 34, 36 und 38 vorhanden, die jeweils eine Welle aufweisen und die unab­ hängig voneinander gesteuert werden. Die Signaleingangs-/ Ausgangseinheit 16 A empfängt Steuerdaten D 34 und liefert sie zur Maschine 34, während die Signaleingangs-/Ausgangs­ einheit 16 B Steuerdaten D 36 empfängt und diese zur Maschine 46 weiterliefert. Dagegen empfängt die Signaleingangs-/Aus­ gangseinheit 16 C Steuerdaten D 38 und überträgt diese zur Maschine 38. Die Steuerprogramme für die Maschinen 34 bis 38 sind jeweils in den Programmbereichen 20 A bis 20 C ge­ speichert.

Im vorliegenden Fall werden durch die Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle im oben beschriebenen Datenbereich 20 D die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A, der Programm­ bereich 20 A und die Treibereinheit 22, die Signaleingangs-/ Ausgangseinheit 16 B, der Programmbereich 20 B und die Trei­ bereinheit 24 sowie ferner die Signaleingangs-/Ausgangsein­ heit 16 C, der Programmbereich 20 C und die Treibereinheit 26 jeweils zusammengefaßt.

Die Servomotoren 28 bis 32 werden jeweils unabhängig von­ einander betrieben, und zwar in Übereinstimmung mit den über die Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A bis 16 C er­ haltenen Steuerdaten sowie in Übereinstimmung mit den in den Programmbereichen 20 A bis 20 C gespeicherten Steuerpro­ grammen. Mit anderen Worten werden die Maschinen 34 bis 38 unabhängig voneinander gestartet und gestoppt. Die Steuer­ einheit 12 führt zu dieser Zeit eine aufgabenbezogene Steu­ erung (task control) durch.

Wie oben beschrieben, arbeitet die gesamte numerische Steu­ ereinrichtung so, als wären drei voneinander unabhängige Steuerungen vorhanden.

Sind z. B. die oben beschriebenen und nur eine Achse bzw. Welle aufweisenden Maschinen 34, 36 und 38 Wickelmaschinen, so ist es bequem, diese Wellen nur als X-Wellen bezeichnen zu können und nicht als X-, Y- und Z-Wellen. Ein Benutzer setzt daher als Wellennamen im Steuerprogramm den Namen "X" ein, und zwar unter Verwendung der Nameneinstellelemente, die im Programmbereich 20 E gespeichert sind.

Entsprechend der Fig. 13 enthält die Maschine 40 zwei Ser­ vomotoren, während die Maschine 42 nur einen Servomotor aufweist. Beide Maschinen sind unabhängig voneinander be­ treibbar.

Nach Fig. 13 empfängt die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A Steuerdaten D 40 für die Maschine 40 und liefert diese zur Steuereinheit 12, während die Signaleingangs-/Ausgangs­ einheit 16 C Steuerdaten D 42 für die Maschine 42 empfängt und diese zur Steuereinheit 12 weitergibt. Das Steuerpro­ gramm zum Betrieb der Maschine 40 ist im Programmbereich 20 B gespeichert, während das Steuerprogramm zum Betrieb der Maschine 42 im Programmbereich 20 C gespeichert ist.

Im vorliegenden Fall der Fig. 13 werden durch die System­ steuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle im Datenbereich 20 D die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A, der Programmbe­ reich 20 B und die Treiberschaltungen 22 und 24 einerseits sowie die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C, der Pro­ grammbereich 20 C und die Treibereinheit 26 andererseits zu­ sammengefaßt.

Die Maschine 40 wird mit Hilfe des im Programmbereich 20 B gespeicherten Steuerprogramms gesteuert, während die Ma­ schine 42 mit Hilfe des im Programmbereich 20 C gespeicher­ ten Steuerprogramms gesteuert wird. Da zur Steuerung der Maschine 40 zwei Servomotoren gesteuert werden müssen, führt die arithmetische Einheit 18 Interpolationsberechnun­ gen durch.

Wie oben beschrieben, arbeitet die gesamte numerische Steu­ ereinrichtung so, als wären zwei unabhängig voneinander ar­ beitende numerische Steuersysteme vorhanden.

Da gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Maschine 40 zwei Wellen bzw. Achsen aufweist, können die Wellennamen der Maschinen 40 und 42 voneinander verschieden oder gleich sein. Beispielsweise sind die Wellennamen der Maschine 40 unter Verwendung der Nameneinstellelemente im Programmbe­ reich 20 E als "X, Y" gewählt, während der Wellenname der Maschine 42 als "Z" gewählt ist.

Die Fig. 14 zeigt eine andere Betriebsart des dritten Aus­ führungsbeispiels.

Entsprechend der Fig. 14 ist eine Maschine 44 mit drei Ser­ vomotoren vorhanden. In diesem Fall sind die Signalein­ gangs-/Ausgangseinheit 16 B, die Steuerdaten D 44 empfängt und zur Steuereinheit 12 weiterleitet, der Programmbereich 20 A zur Speicherung des Steuerprogramms sowie die Treiber­ einheiten 22 bis 26 zu einer Gruppe zusammengefaßt. Dieses Einzelsystem entspricht demjenigen in Fig. 1.

In diesem Fall ist es erforderlich, verschiedene Namen zu wählen, da sich die gesteuerten Wellen in derselben Maschi­ ne befinden. Beispielsweise können jetzt als Namen "X, Y, Z" gewählt werden. Die Belegung der Wellen mit den ein­ zelnen Namen ist jedoch willkürlich, so daß sie mit Hilfe der Nameneinstelleinrichtung bzw. der Nameneinstellelemente im Programmbereich 20 E eingegeben bzw. zugeordnet werden können.

Die Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausfüh­ rungsbeispiel beschränkt. Es können auch mehr als drei un­ abhängig voneinander arbeitende Systeme vorhanden sein. Diese Systeme lassen sich wahlweise zu verschiedenen Grup­ pen zusammenfassen.

In Übereinstimmung mit dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung können durch die Systemsteuerelemente bzw. Sy­ stemsteuerbefehle verschiedene unabhängige Steuersysteme gebildet werden. Durch die numerische Steuerung nach dem dritten Ausführungsbeispiel lassen sich also mehrere Ma­ schinen numerisch steuern, in gewünschter Weise benennen durch Benennung der zu steuernden Objekte und kostengünsti­ ger betreiben, in ähnlicher Weise wie beim ersten Ausfüh­ rungsbeispiel.

Viertes Ausführungsbeispiel

In Übereinstimmung mit dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung bildet die gesamte numerische Steuereinrichtung eine Mehrzahl von Steuerprozeßsystemen, wobei jedes System ein zu steuerndes Objekt unabhängig kontrolliert, und zwar durch ein eigenes Steuerprogramm. Von Pulsgeneratoren ge­ lieferte Treiber- bzw. Antriebssignale werden ebenfalls un­ abhängig voneinander gesteuert, wie nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert wird.

Fig. 15 zeigt ein Blockdiagramm des vierten Ausführungsbei­ spiels der numerischen Steuereinrichtung nach der Erfin­ dung. Entsprechend der Fig. 15 sind gleiche Elemente wie in Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen. Eine Datenein­ gangs-/Ausgangseinheit 14 ist mit einer Steuereinheit 12 verbunden, die eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) 10 auf­ weist. Die Dateneingangs-/Ausgangseinheit 14 entspricht der Dateneingangs-/Ausgangseinheit 54 in Fig. 1. Sie überträgt von einer nicht dargestellten externen Dateneingangs-/Aus­ gangseinheit Arbeitsdaten zur Steuereinheit 12 bzw. CPU 10.

Mit der Steuereinheit 12 ist ferner eine Signaleingangs-/ Ausgangseinrichtung 16 verbunden. Diese Signaleingangs-/ Ausgangseinrichtung 16 weist Signaleingangs-/Ausgangsein­ heiten 16 A, 16 B und 16 C auf, die unabhängig voneinander Steuerdaten zur Steuereinheit 12 übertragen können. Mit an­ deren Worten arbeiten die Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A, 16 B und 16 C in ähnlicher Weise wie die Signaleingangs-/ Ausgangseinheit 56 in Fig. 1.

Mit der Steuereinheit 12 ist außerdem eine Schnittstellen­ einheit 46 für Pulsgeneratoren verbunden. Die Schnittstel­ leneinheit 46 für die Pulsgeneratoren weist Schnittstellen 46 A, 46 B und 46 C auf, die in der Lage sind, unabhängig von­ einander Pulse von den Pulsgeneratoren zur Steuereinheit 12 zu übertragen. Genauer gesagt dienen Pulsgeneratoren 48 A, 48 B und 48 C zur manuellen Einstellung von Treiber- bzw. An­ triebsgrößen der zu steuernden Objekte, wie erforderlich. Die Pulsgeneratoren erzeugen Pulse in Abhängigkeit ihrer Rotationsgeschwindigkeit, um auf diese Weise die Rotations­ anfangsgröße der Steuerwellen einzustellen. Die Steuerbe­ träge werden den drei Wellen bzw. Achsen X, Y und Z zuge­ führt. Diese Steuerbeträge können an alle Achsen angelegt werden. Dabei sind die Schnittstellen 46 A, 46 B und 46 C je­ weils mit einem Pulsgenerator 48 A, 48 B und 48 C verbunden, die unabhängig voneinander Pulse erzeugen können.

Weiterhin ist mit der Steuereinheit 12 eine arithmetische Einheit 18 verbunden. Die arithmetische Einheit 18 führt die bereits oben erwähnten Interpolationen und andere Be­ rechnungen durch.

Ein mit der Steuereinheit 12 verbundener Speicher 20 ent­ hält Programmbereiche 20 A, 20 B und 20 C. Die Programmberei­ che 20 A, 20 B und 20 C speichern jeweils unabhängig voneinan­ der betreibbare Steuerprogramme. Mit anderen Worten dienen die in den Programmbereichen 20 A, 20 B und 20 C gespeicherten Programme zu einer ähnlichen Steuerung wie das im Programm­ bereich 60 B in Fig. 1 gespeicherte Programm und können un­ abhängig voneinander ausgeführt werden.

Im Speicher 20 befindet sich ferner ein Datenbereich 20 D. Der Datenbereich 20 D speichert Arbeitsdaten in ähnlicher Weise wie der Datenbereich 60 A in Fig. 1 und zusätzlich programmierte Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefeh­ le.

Mit der Steuereinheit 12 sind ferner Servomotoren-Treiber­ einheiten 22, 24 und 26 verbunden. Die Treibereinheiten 22, 24 und 26 können unabhängig voneinander arbeiten und weisen ähnliche Funktionen auf wie die Treibereinheit 62 in Fig. 1. Jede Treibereinheit kann jedoch eine Welle bzw. Achse steuern.

Mit den genannten Treibereinheiten 22, 24 und 26 ist je­ weils ein Servomotor 28, 30 und 32 verbunden. Die Servomo­ toren 28, 30 und 32 brauchen sich nicht innerhalb derselben Maschine zu befinden. Sie können sich auch in zwei oder mehreren Maschinen befinden, die unabhängig voneinander be­ treibbar sind.

Im folgenden werden die im Datenbereich 20 D gespeicherten Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle näher be­ schrieben. Diese Systemsteuerbefehle werden durch die Steu­ ereinheit 12 ausgeführt.

Wie die Fig. 16 zeigt, stehen die von der Dateneingangs-/ Ausgangseinheit 14 und die von der Signaleingangs-/Aus­ gangseinrichtung 16 erhaltenen Daten in einem Zusammenhang mit den Steuerprogrammen, die in den Programmbereichen 20 A bis 20 C gespeichert sind, wobei durch die Daten bestimmt wird, welches dieser Steuerprogramme ausgeführt wird. Dies erfolgt in den Schritten SA, SB und SC.

Anschließend wird im Schritt SD eine Beziehung zwischen dem auszuführenden Programm und den Signaleingangs-/Ausgangs­ einheiten 16 A bis 16 C zur Eingabe der Steuerdaten herge­ stellt, die zur Durchführung des Programms erforderlich sind. Dann wird im Schritt SE eine Beziehung zwischen dem Betriebsprogramm und den Pulsgeneratoren 48 A bis 48 C zur Erzeugung der Pulse hergestellt. Außerdem erfolgt eine Zu­ ordnung des Programms zu den anzusteuernden Treibereinhei­ ten 22 bis 26 in Schritt SF.

Durch die Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle werden die Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A bis 16 C, die Programmbereiche 20 A bis 20 C, die Treibereinheiten 22 bis 26 und die Pulsgeneratoren 48 A bis 48 C in Übereinstim­ mung mit dem Betriebsablauf geordnet bzw. in Gruppen zusam­ mengefaßt.

Die gesamten Betriebszustände des vierten Ausführungsbei­ spiels werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben.

Fig. 17 zeigt einen Fall, bei dem jeweils mit einer Welle bzw. Achse versehene Maschinen 34, 36 und 38 unabhängig voneinander gesteuert werden. Dabei sei angenommen, daß die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A Steuerdaten D 34 für die Maschine 34 empfängt und diese zur Steuereinheit 12 über­ trägt, die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 B Steuerdaten D 36 für die Maschine 36 empfängt und zur Steuereinheit 12 überträgt sowie die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C Steuerdaten D 38 für die Maschine 38 empfängt und zur Steu­ ereinheit 12 überträgt.

Der Pulsgenerator 48 A erzeugt Pulse für die Maschine 34, der Pulsgenerator 48 B Pulse für die Maschine 36 und der Pulsgenerator 48 C Pulse für die Maschine 38.

Die Steuerprogramme für die Maschinen 34 bis 38 sind je­ weils in den Programmbereichen 20 A bis 20 C gespeichert.

Im oben beschriebenen Fall der Fig. 17 werden durch die Sy­ stemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle im erwähnten Datenbereich 20 D die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A, der Programmbereich 20 A, der Pulsgenerator 48 A und die Treibereinheit 22 einerseits zusammengefaßt und anderer­ seits die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 B, der Pro­ grammbereich 20 B, der Pulsgenerator 48 B und die Treiberein­ heit 24. Ebenso werden weiterhin die Signaleingangs-/Aus­ gangseinheit 16 C, der Programmbereich 20 C, der Pulsgenera­ tor 48 C und die Treibereinheit 26 zu einer Gruppe zusammen­ gefaßt.

Die Servomotoren 28 bis 32 werden unabhängig voneinander gesteuert, und zwar in Übereinstimmung mit den Steuerdaten, die von den Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A bis 16 C erhalten werden, sowie in Übereinstimmung mit den in den Speicherbereichen 20 A bis 20 C gespeicherten Steuerprogram­ men. Mit anderen Worten werden die Maschinen 34 bis 38 un­ abhängig voneinander gestartet und gestoppt. Die Steuerein­ heit 12 führt eine sogenannte aufgabenbezogene Steuerung (task control) zu dieser Zeit durch.

Die von den in erforderlicher Weise betriebenen Pulsgenera­ toren 48 A bis 48 C erzeugten Pulse werden über die Schnitt­ stellen 48 A bis 48 C für die Pulsgeneratoren zur Steuerein­ heit 12 übertragen, um die Antriebsgrößensteuerung unabhän­ gig in jedem System durchzuführen, beispielsweise Vorein­ stellungen bzw. Initialisierungen, und dergleichen.

Wie oben beschrieben, arbeitet die gesamte numerische Steu­ ereinrichtung so, als wären drei unabhängige numerische Steuerungen vorhanden.

In Fig. 18 wird der Fall beschrieben, bei dem die Maschine 40 zwei Servomotoren aufweist, während die Maschine 42 nur einen Servomotor besitzt. Beide Maschinen 40 und 42 werden unabhängig voneinander angesteuert.

Entsprechend der Fig. 18 empfängt die Signaleingangs-/Aus­ gangseinheit 16 A Steuerdaten D 40 für die Maschine 40 und liefert diese zur Steuereinheit 12, während die Signalein­ gangs-/Ausgangseinheit 16 C Steuerdaten D 42 für die Maschine 42 empfängt und diese zur Steuereinheit 12 liefert.

Der Pulsgenerator 48 C erzeugt Pulse für die Maschine 40, während der Pulsgenerator 48 A Pulse für die Maschine 42 er­ zeugt.

Das Steuerprogramm zum Betrieb der Maschine 40 ist im Pro­ grammbereich 20 B gespeichert, während das Steuerprogramm zum Betrieb der Maschine 42 im Programmbereich 20 C gespei­ chert ist.

Im Fall der Fig. 18 werden durch die Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle im Datenbereich 20 D einerseits die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A, der Programmbereich 20 B, der Pulsgenerator 48 C und die Treibereinheiten 22 und 24 zusammengefaßt, während andererseits die Signaleingangs-/ Ausgangseinheit 16 C, der Programmbereich 20 C, der Pulsgene­ rator 48 A und die Treibereinheit 26 zu einer Gruppe zusam­ mengefaßt werden.

Die Maschine 40 wird durch das im Programmbereich 20 B ge­ speicherte Steuerprogramm gesteuert, während die Maschine 42 durch das im Programmbereich 20 C gespeicherte Steuer­ programm gesteuert wird. Da zur Steuerung der Maschine 40 zwei Servomotoren gesteuert werden müssen, führt die arith­ metische Einheit 18 Interpolationsberechnungen durch.

Wie oben beschrieben, arbeitet die gesamte numerische Steu­ ereinrichtung so, als würden zwei unabhängige Systeme nume­ risch gesteuert.

Die Fig. 19 zeigt eine weitere Betriebsart der numerischen Steuereinrichtung nach dem vierten Ausführungsbeispiel.

Bei dem in Fig. 19 gezeigten Fall gehören zur Maschine 44 drei Servomotoren. Die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 B empfängt Steuerdaten D 44 und liefert diese zur Steuerein­ heit 12. Diese Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 B, der Programmbereich 20 A zur Speicherung des Steuerprogramms, der Pulsgenerator 48 B zur Erzeugung von Pulsen, die zur Ma­ schine 44 geliefert werden, und die Treibereinheiten 22 bis 26 sind jetzt zu einer Gruppe zusammengefaßt. Die Einzelsy­ stemsteuerung entspricht somit der numerischen Steuerung nach Fig. 1.

Die Erfindung ist nicht auf dieses spezielle Ausführungs­ beispiel beschränkt. Hier wurde nur eine numerische Steue­ rung beschrieben, die maximal drei Systeme unabhängig von­ einander steuern kann. Selbstverständlich lassen sich auch mehr als drei Systeme unabhängig voneinander steuern und in beliebige Gruppen unterteilen.

In Übereinstimmung mit dem vierten Ausführungsbeispiel kön­ nen durch die Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle verschiedene und unabhängig voneinander arbeitende Steuer­ systeme gebildet werden. Die numerische Steuerung nach dem vierten Ausführungsbeispiel weist somit den Vorteil auf, daß eine Mehrzahl von Maschinen in effizienter Weise nume­ risch gesteuert werden kann, und zwar in kostengünstiger Weise, wie bereits im Zusammenhang mit dem Ausführungsbei­ spiel 1 erwähnt.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel ist die gesamte nume­ rische Steuereinrichtung in der Lage, eine Mehrzahl von Steuerprozeßsystemen zu bilden, von denen jedes zu steuern­ de Spindeln bzw. Achsansätze und dergleichen oder andere Objekte getrennt durch unabhängige Steuerprogramme steuert. Die Steuerungen lassen sich auch unabhängig voneinander un­ terbrechen, wie nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben wird.

Die Fig. 20 zeigt ein Blockschaltbild einer numerischen Steuereinrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gleiche Elemente wie in Fig. 2 sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Eine Dateneingangs-/ Ausgangseinheit 14 ist mit einer Steuereinheit 12 verbun­ den, die eine zentrale Prozessoreinheit 10 (CPU) besitzt. Die Dateneingangs-/Ausgangseinheit 14 entspricht der Daten­ eingangs-/Ausgangseinheit 54 in Fig. 1 und überträgt von einer nicht dargestellten externen Dateneingangs-/Ausgangs­ einheit Arbeitsdaten zur Steuereinheit 12 bzw. CPU 10.

Mit der Steuereinheit 12 ist ferner eine Signaleingangs-/ Ausgangseinrichtung 16 verbunden. Diese Signaleingangs-/ Ausgangseinrichtung 16 weist Signaleingangs-/Ausgangsein­ heiten 16 A, 16 B und 16 C auf, die unabhängig voneinander Steuerdaten empfangen und zur Steuereinheit 12 übertragen. Mit anderen Worten arbeiten die Signaleingangs-/Ausgangs­ einheiten 16 A, 16 B und 16 C in ähnlicher Weise wie die Si­ gnaleingangs-/Ausgangseinheit 56 in Fig. 1.

Eine Unterbrechungs-Eingangssignal-Schnittstelleneinheit 70 (nachfolgend kurz als "Unterbrechungs-Schnittstellenein­ heit" bezeichnet) ist ebenfalls mit der Steuereinheit 12 verbunden. Die Unterbrechungs-Schnittstelleneinheit 70 weist Schnittstellen 70 A, 70 B und 70 C auf, über die unab­ hängig voneinander Unterbrechungsbefehle eingegeben werden können. Werden über die Unterbrechungsschnittstellen 70 A, 70 B oder 70 C während der Durchführung vorbestimmter Arbei­ ten Unterbrechungsbefehle eingegeben, so werden die gerade durchgeführten Arbeiten durch die Steuereinheit 12 unter­ brochen, die die Ausführung der Unterbrechung steuert.

Ferner ist mit der Steuereinheit 12 eine arithmetische Ein­ heit 18 verbunden. Die arithmetische Einheit 18 führt die oben genannten Interpolationen und ähnliche Berechnungen durch.

Ein mit der Steuereinheit 12 verbundener Speicher 20 ent­ hält Programmbereiche 20 A, 20 B und 20 C. Die Programmberei­ che 20 A, 20 B und 20 C speichern jeweils unabhängig voneinan­ der ausführbare Steuerprogramme. Mit anderen Worten bewir­ ken die Steuerprogramme in den Programmbereichen 20 A, 20 B und 20 C eine ähnliche Steuerung wie das im Programmbereich 60 B in Fig. 1 gespeicherte Steuerprogramm. Sie lassen sich unabhängig voneinander ausführen.

Innerhalb des Datenspeichers 20 befindet sich ein Datenbe­ reich 20 D. In diesem Datenbereich 20 D sind Arbeitsdaten in ähnlicher Weise wie im Datenbereich 60 A nach Fig. 1 gespei­ chert und zusätzlich programmierte Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle gespeichert.

Mit der Steuereinheit 12 sind ferner Servomotor-Treiberein­ heiten 22, 24 und 26 verbunden. Die Treibereinheiten 22, 24 und 26 lassen sich unabhängig voneinander ansteuern und funktionieren in ähnlicher Weise wie die Treibereinheit 62 in Fig. 1. Jede Treibereinheit kann jedoch eine Welle bzw. Achse steuern.

Mit den Treibereinheiten 22, 24 und 26 sind Servomotoren 28, 30 und 32 verbunden. Die Servomotoren 28, 30 und 32 müssen nicht notwendigerweise zur selben Maschine gehören. Sie können auch in zwei oder mehreren Maschinen vorhanden sein, die unabhängig voneinander gesteuert werden.

Nachfolgend werden die Systemsteuerelemente bzw. System­ steuerbefehle näher beschrieben, die im oben genannten Da­ tenbereich 20 D gespeichert sind. Diese Befehle werden in der Steuereinheit 12 ausgeführt.

Wie die Fig. 21 zeigt, stehen die über die Dateneingangs-/ Ausgangseinheit 14 und die Signaleingangs-/Ausgangseinrich­ tung 16 erhaltenen eingegebenen Daten in Beziehung zu den Steuerprogrammen, die innerhalb der Programmbereiche 20 A bis 20 C gespeichert sind. Durch die empfangenen Daten wird also entschieden, welches dieser Steuerprogramme ausgeführt werden soll. Dies erfolgt in den Schritten SA, SB und SC.

Anschließend erfolgt im Schritt SD eine Zuordnung zwischen dem auszuführenden Programm und den Signaleingangs-/Aus­ gangseinheiten 16 A bis 16 C zwecks Eingabe der Steuerdaten, die zur Ausführung des Programms erforderlich sind. Im nachfolgenden Schritt SE wird eine Zuordnung zwischen dem Betriebsprogramm und den Unterbrechungsschnittstellen 70 A, 70 B und 70 C zur Eingabe von Unterbrechungsbefehlen vorge­ nommen. Ferner wird in einem weiteren Schritt SF eine Zu­ ordnung zwischen dem Programm und den Steuereinheiten 22 bis 26 durchgeführt, die gesteuert werden sollen.

Wie oben beschrieben, werden durch die Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle die Signaleingangs-/Ausgangsein­ heiten 16 A bis 16 C, die Programmbereiche 20 A bis 20 C, die Treibereinheiten 22 bis 26 und die Unterbrechungsschnitt­ stellen 70 A bis 70 C in Übereinstimmung mit dem erforderli­ chen Steuerbetrieb in Gruppen zusammengefaßt.

Der gesamte Betrieb des fünften Ausführungsbeispiels wird nachfolgend anhand verschiedener Fälle näher beschrieben.

Die Fig. 22 zeigt einen Fall, bei dem jeweils eine Welle bzw. Achse aufweisende Maschinen 34, 36 und 38 unabhängig voneinander gesteuert werden. Dabei sei angenommen, daß die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A Steuerdaten D 34 für die Maschine 34 empfängt und zur Steuereinheit 12 liefert, die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 B Steuerdaten D 36 für die Maschine 36 empfängt und zur Steuereinheit 12 liefert sowie die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C Steuerdaten D 38 für die Maschine 38 empfängt und zur Steuereinheit 12 liefert. Die Unterbrechungsschnittstelle 70 A liefert einen Unterbre­ chungsbefehl zur Maschine 34, während die Unterbrechungs­ schnittstelle 70 B einen Unterbrechungsbefehl zur Maschine 36 liefert. Dagegen liefert die Unterbrechungsschnittstelle 70 C einen Unterbrechungsbefehl zur Maschine 38.

Der Pulsgenerator 48 A erzeugt Pulse für die Maschine 34, der Pulsgenerator 48 B Pulse für die Maschine 36 und der Pulsgenerator 48 C Pulse für die Maschine 38.

Die Steuerprogramme für die Maschinen 34 bis 38 sind je­ weils in den Programmbereichen 20 A bis 20 C gespeichert.

Im vorliegenden Fall werden durch die Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle, die im oben genannten Datenbe­ reich 20 D gespeichert sind, erstens die Signaleingangs-/ Ausgangseinheit 16 A, der Programmbereich 20 A, die Unterbre­ chungsschnittstelle 70 A und die Treibereinheit 22 zusammen­ gefaßt, zweitens die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 B, der Programmbereich 20 B, die Unterbrechungsschnittstelle 70 B und die Treibereinheit 24 zusammengefaßt und drittens die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C, der Programmbe­ reich 20 C, die Unterbrechungsschnittstelle 70 C und die Treibereinheit 26 zusammengefaßt.

Die Servomotoren 28 bis 32 werden unabhängig voneinander gesteuert, und zwar in Übereinstimmung mit den Steuerdaten, die über die Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A bis 16 C eingegeben werden, und in Übereinstimmung mit den jeweils in den Programmbereichen 20 A bis 20 C gespeicherten Steuer­ programmen. Mit anderen Worten können die Maschinen 34 bis 38 unabhängig voneinander gestartet und gestoppt werden. Die Steuereinheit 12 führt zu dieser Zeit eine sogenannte aufgabenbezogene Steuerung (task control) durch.

Der von außen kommende Unterbrechungsbefehl wird über die Unterbrechungsschnittstellen 70 A bis 70 C jedem System zuge­ führt, um auf diese Weise die Unterbrechung in jedem System unabhängig voneinander ausführen zu können.

Wie oben beschrieben, arbeitet die gesamte numerische Steu­ ereinrichtung so, als wären drei voneinander unabhängige numerische Steuerungen vorhanden.

Die Fig. 23 zeigt einen Fall, bei dem die Maschine 40 zwei Servomotoren aufweist, während die Maschine 42 nur einen Servomotor aufweist. Beide Maschinen lassen sich unabhängig voneinander steuern.

Entsprechend der Fig. 23 empfängt die Signaleingangs-/Aus­ gangseinheit 16 A Steuerdaten D 40 für die Maschine 40 und liefert diese zur Steuereinheit 12, während die Signalein­ gangs-/Ausgangseinheit 16 C Steuerdaten D 42 für die Maschine 42 empfängt und diese zur Steuereinheit 12 liefert.

Über die Unterbrechungsschnittstelle 70 C wird ein Unterbre­ chungsbefehl für die Maschine 40 eingegeben, während über die Unterbrechungsschnittstelle 70 A ein Unterbrechungsbe­ fehl für die Maschine 42 eingegeben wird.

Das Steuerprogramm zum Betrieb der Maschine 40 ist im Pro­ grammbereich 20 B gespeichert, während das Steuerprogramm zum Betrieb der Maschine 42 im Programmbereich 20 C gespei­ chert ist.

Im vorliegenden Fall der Fig. 23 werden durch die System­ steuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle, die im Datenbe­ reich 20 D gespeichert sind, einerseits die Signaleingangs-/ Ausgangseinheit 16 A, der Programmbereich 20 B, die Unterbre­ chungsschnittstelle 70 C und die Treibereinheiten 22 und 24 zu einer Gruppe zusammengefaßt, während andererseits die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C, der Programmbereich 20 C, die Unterbrechungsschnittstelle 70 C und die Treiber­ einheit 26 zu einer Gruppe zusammengefaßt werden.

Die Maschine 40 wird mit Hilfe des im Programmbereich 20 B gespeicherten Steuerprogramms gesteuert, während die Ma­ schine 42 mit Hilfe des im Programmbereich 20 C gespeicher­ ten Steuerprogramms gesteuert wird. Da beide Servomotoren zur Steuerung der Maschine 40 gesteuert werden müssen, führt die arithmetische Einheit 18 Interpolationsberechnun­ gen durch.

Wie oben beschrieben, arbeitet in diesem Fall die gesamte numerische Steuereinrichtung so, als wären zwei voneinander unabhängige numerische Steuerungen vorhanden.

Die Fig. 24 zeigt eine weitere Betriebsart dieses fünften Ausführungsbeispiels.

Entsprechend der Fig. 24 gehören zur Maschine 44 drei Ser­ vomotoren. In diesem Fall sind die Signaleingangs-/Aus­ gangseinheit 16 B, die Steuerdaten D 44 empfängt und zur Steuereinheit 12 liefert, der Programmbereich 20 A zur Spei­ cherung des Steuerprogramms, die Unterbrechungsschnittstel­ le 70 B zur Eingabe des Unterbrechungsbefehls für die Ma­ schine 44 und die Treibereinheiten 22 bis 26 zu einer Grup­ pe zusammengefaßt. Die Einzelsystemsteuerung arbeitet somit in gleicher Weise wie die numerische Steuerung nach Fig. 1.

Auch in diesem Fall ist die Erfindung nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, bei dem maxi­ mal nur drei voneinander unabhängige Systeme numerisch ge­ steuert werden können. Vielmehr lassen sich auch mehr als drei voneinander unabhängige Systeme steuern, die wahlweise zu gewünschten Gruppen zusammengefaßt werden können.

Bei dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung lassen sich mit Hilfe der Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuer­ befehle verschiedene und unabhängig voneinander arbeitende Steuersysteme bilden. Die numerische Steuerung nach dem fünften Ausführungsbeispiel weist somit den Vorteil auf, daß eine Mehrzahl von Maschinen effektiv numerisch gesteu­ ert werden kann, und zwar unter verminderten Kosten, wie bereits im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel 1 be­ schrieben.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Beim nachfolgend beschriebenen sechsten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung werden durch die gesamte numerische Steuereinrichtung mehrere Steuerprozeßsysteme gebildet, wo­ bei jedes System in der Lage ist, zu steuernde Spindeln bzw. Achsansätze und dergleichen oder andere Objekte unab­ hängig voneinander zu steuern, und zwar unter Einsatz ge­ trennter Steuerprogramme. Dies wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert.

Die Fig. 25 zeigt ein Blockdiagramm einer numerischen Steu­ ereinrichtung nach dem sechsten Ausführungsbeispiel. Dabei sind gleiche Elemente wie in Fig. 2 mit gleichen Bezugszei­ chen versehen. Eine Dateneingangs-/Ausgangseinheit 14 ist mit einer Steuereinheit 12 verbunden, die eine zentrale Prozessoreinheit 10 (CPU) aufweist. Die Dateneingangs-/Aus­ gangseinheit 14 entspricht der Dateneingangs-/Ausgangsein­ heit 54 in Fig. 1, wobei sie von einer nicht dargestellten externen Dateneingangs-/Ausgangseinheit empfangene Arbeits­ daten zur Steuereinheit 12 bzw. zentralen Prozessoreinheit 10 überträgt.

Mit der Steuereinheit 12 ist ferner eine Signaleingangs-/ Ausgangseinrichtung 16 verbunden. Die Signaleingangs-/Aus­ gangseinrichtung 16 weist Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A, 16 B und 16 C auf, die unabhängig voneinander Steuerda­ ten empfangen und zur Steuereinheit 12 übertragen können. Mit anderen Worten arbeiten die Signaleingangs-/Ausgangs­ einheiten 16 A, 16 B und 16 C in ähnlicher Weise wie die Si­ gnaleingangs-/Ausgangseinheit 56 in Fig. 1.

Wie der Fig. 25 zu entnehmen ist, ist eine Spindel-Schnitt­ stelleneinheit 71 mit der Steuereinheit 12 verbunden. Die Spindel-Schnittstelleneinheit 71 weist Spindel-Schnittstel­ len 71 A, 71 B und 71 C auf, über die unabhängig voneinander Spindelsteuerdaten übertragen werden können. Genauer gesagt empfangen die Spindel-Schnittstellen 71 A, 71 B und 71 C je­ weils unabhängig voneinander Spindelsteuerdaten und liefern diese zur Steuereinheit 12, um Spindeln bzw. Achsansätze und dergleichen durch ausgegebene Spindeltreiberbefehle zwecks Ausführung eines vorbestimmten Arbeitsablaufs zu steuern.

Mit der Steuereinheit 12 ist ferner eine arithmetische Ein­ heit 18 verbunden, die die oben beschriebenen Interpolatio­ nen und ähnliche Berechnungen durchführt.

Ein mit der Steuereinheit 12 verbundener Speicher 20 ent­ hält Programmbereiche 20 A, 20 B und 20 C. In den Programmbe­ reichen 20 A, 20 B und 20 C sind jeweils unabhängig voneinan­ der ausführbare Steuerprogramme gespeichert. Mit anderen Worten dienen die in den Programmbereichen 20 A, 20 B und 20 C gespeicherten Steuerprogramme in ähnlicher Weise zur Steue­ rung der Steuereinrichtung wie das im Programmbereich 60 B in Fig. 1 gespeicherte Programm. Die Programme lassen sich unabhängig voneinan 71739 00070 552 001000280000000200012000285917162800040 0002003722084 00004 71620der ausführen.

Innerhalb des Speichers 20 befindet sich ein Datenbereich 20 D. Der Datenbereich 20 D speichert Arbeitsdaten, und zwar ähnlich wie der Datenbereich 60 A in Fig. 1. Zusätzlich sind im Datenbereich 20 D programmierte Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle gespeichert.

Mit der Steuereinheit 12 sind ferner Servomotor-Treiberein­ heiten 22, 24 und 26 verbunden. Die Treibereinheiten 22, 24 und 26 lassen sich unabhängig voneinander ansteuern und ar­ beiten in der gleichen Weise wie die Treibereinheit 62 nach Fig. 1. Jede Treibereinheit kann jedoch eine Welle bzw. Achse steuern.

Mit den Treibereinheiten 22, 24 und 26 sind Servomotoren 28, 30 und 32 verbunden. Die Servomotoren 28, 30 und 32 brauchen aber nicht zur selben Maschine zu gehören. Viel­ mehr können sie auch auf zwei oder mehrere Maschinen ver­ teilt sein, die unabhängig voneinander arbeiten.

Im folgenden werden die Systemsteuerelemente bzw. System­ steuerbefehle näher beschrieben, die im Datenbereich 20 D gespeichert sind. Diese Elemente bzw. Befehle werden durch die Steuereinheit 12 ausgeführt.

Wie die Fig. 26 zeigt, werden die über die Dateneingangs-/ Ausgangseinheit 14 und über die Signaleingangs-/Ausgangs­ einrichtung 16 erhaltenen Daten den Steuerprogrammen zuge­ ordnet, die in den Programmbereichen 20 A bis 20 C gespei­ chert sind, um irgendeines dieser Steuerprogramme auszufüh­ ren. Dies erfolgt in den Schritten SA, SB und SC.

Dann erfolgt im Schritt SD eine Zuordnung des auszuführen­ den Programms zu den Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A bis 16 C zur Eingabe der Steuerdaten zwecks Durchführung des Programms. In einem nachfolgenden Schritt SE wird eine Zu­ ordnung zwischen dem Betriebsprogramm und den Spindel- Schnittstellen 71 A bis 71 C durchgeführt, die zur Eingabe und Ausgabe der Steuerdaten dienen, um eine entsprechende Spindel bzw. einen entsprechenden Achsansatz und derglei­ chen zu steuern. In einem weiteren Schritt SF erfolgt eine Zuordnung des Programms zu den Treibereinheiten 22 bis 26, die betrieben werden sollen.

Wie oben beschrieben, werden durch die Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle die Signaleingangs-/Ausgangsein­ heiten 16 A bis 16 C, die Programmbereiche 20 A bis 20 C, die Treibereinheiten 22 bis 26 und die Spindelschnittstellen 71 A bis 71 C in Übereinstimmung mit dem auszuführenden Steuerbetrieb in Gruppen zusammengefaßt.

Die verschiedenen Betriebszustände des sechsten Ausfüh­ rungsbeispiels werden nachfolgend anhand verschiedener Fälle näher erläutert.

Fig. 27 zeigt den Fall, bei dem Maschinen 34, 36 und 38 mit jeweils einer Welle bzw. Achse unabhängig voneinander ge­ steuert werden. Dabei empfängt die Signaleingangs-/Aus­ gangseinheit 16 A Steuerdaten D 34 für die Maschine 34 und liefert diese zur Steuereinheit 12, während die Signalein­ gangs-/Ausgangseinheit 16 B Steuerdaten D 36 für die Maschine 36 empfängt und diese zur Steuereinheit 12 liefert. Die Si­ gnaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C empfängt Steuerdaten D 38 für die Maschine 38 und liefert diese zur Steuereinheit 12.

Die Spindelschnittstelle 71 A empfängt Spindelsteuerdaten D 34 M für die Maschine 34 und liefert diese zur Steuerein­ heit, während die Spindelschnittstelle 71 B Spindelsteuerda­ ten D 36 M für die Maschine 36 empfängt und diese zur Steuer­ einheit 12 liefert. Ferner empfängt die Spindelschnittstel­ le 71 C Spindelsteuerdaten D 38 M für die Maschine 38 und lie­ fert diese zur Steuereinheit 12.

Der Pulsgenerator 48 A erzeugt Pulse für die Maschine 34, der Pulsgenerator 48 B Pulse für die Maschine 36 und der Pulsgenerator 48 C Pulse für die Maschine 38.

Die Steuerprogramme für die Maschinen 34 bis 38 sind je­ weils in den Programmbereichen 20 A bis 20 C gespeichert.

Beim oben beschriebenen Fall werden durch die Systemsteuer­ elemente bzw. Systemsteuerbefehle, die innerhalb des Daten­ bereichs 20 D gespeichert sind, erstens die Signaleingangs-/ Ausgangseinheit 16 A, der Programmbereich 20 A, die Spindel­ schnittstelle 71 A und die Treibereinheit 22 zusammengefaßt, zweitens die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 B, der Pro­ grammbereich 20 B, die Spindelschnittstelle 71 B und die Treibereinheit 24 und drittens die Signaleingangs-/Aus­ gangseinheit 16 C, der Programmbereich 20 C, die Spindel­ schnittstelle 71 C und die Treibereinheit 26 zusammengefaßt.

Die Spindeln bzw. Achsansätze und dergleichen der Maschinen werden unabhängig voneinander gesteuert, und zwar in Übereinstimmung mit den in den Programmbereichen 20 A bis 20 C gespeicherten Steuerprogrammen. Mit anderen Worten wer­ den die Maschinen unabhängig voneinander gestartet und ge­ stoppt.

Ebenso werden die Servomotoren 28 bis 32 unabhängig vonein­ ander gesteuert, und zwar in Übereinstimmung mit den Steuerdaten, die über die Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A bis 16 C eingegeben werden, sowie in Übereinstimmung mit den in den Programmbereichen 20 A bis 20 C jeweils gespei­ cherten Steuerprogrammen. Mit anderen Worten lassen sich somit auch die Maschinen 34 bis 38 unabhängig voneinander starten und stoppen. Die Steuereinheit 12 führt zu dieser Zeit eine sogenannte aufgabenbezogene Steuerung (task control) durch.

Wie oben beschrieben, arbeitet die gesamte numerische Steu­ ereinrichtung so, als wären drei voneinander unabhängige numerische Steuerungen vorhanden.

In der Fig. 28 ist ein Fall beschrieben, bei dem zur Ma­ schine 40 zwei Servomotoren gehören, während zur Maschine 42 nur ein Servomotor gehört. Beide Motoren 40 und 42 las­ sen sich unabhängig voneinander betreiben.

Wie der Fig. 28 zu entnehmen ist, empfängt die Signalein­ gangs-/Ausgangseinheit 16 A Steuerdaten D 40 für die Maschine 40 und liefert sie zur Steuereinheit 12, während die Si­ gnaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C Steuerdaten D 42 für die Maschine 42 empfängt und diese zur Steuereinheit 12 lie­ fert.

Die Spindelschnittstelle 71 C empfängt Steuerdaten D 40 M für die Spindel der Maschine 40 und liefert diese Steuerdaten D 40 M zur Steuereinheit 12, während die Spindelschnittstelle 71 A Steuerdaten D 42 M für die Spindel der Maschine 42 emp­ fängt und diese zur Steuereinheit 12 überträgt.

Das Steuerprogramm zum Betrieb der Maschine 40 ist im Pro­ grammbereich 20 B gespeichert, während das Steuerprogramm zum Betrieb der Maschine 42 im Programmbereich 20 C gespei­ chert ist.

Im Fall der Fig. 28 werden durch die Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle, die im Datenbereich 20 D gespei­ chert sind, einerseits die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A, der Programmbereich 20 B, die Spindelschnittstelle 71 C und die Treibereinheiten 22 und 24 sowie andererseits die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C, der Programmbereich 20 C, die Spindelschnittstelle 71 C und die Treibereinheit 26 zusammengefaßt.

Die Maschine 40 wird mit Hilfe des im Programmbereich 20 B gespeicherten Steuerprogramms gesteuert, während die Ma­ schine 42 mit Hilfe des im Programmbereich 20 C gespeicher­ ten Steuerprogramms gesteuert wird. Da zur Steuerung der Maschine 40 zwei Servomotoren gesteuert werden müssen, führt die arithmetische Einheit 18 Interpolationsberechnun­ gen durch.

Im vorliegenden Fall arbeitet die gesamte numerische Steu­ ereinrichtung so, als wären zwei voneinander unabhängige numerische Steuersysteme vorhanden.

Die Fig. 29 zeigt eine andere Betriebsart des sechsten Aus­ führungsbeispiels.

Nach der Fig. 29 ist eine Maschine 44 vorhanden, die drei Servomotoren aufweist. In diesem Fall empfängt die Signal­ eingangs-/Ausgangseinheit 16 B Steuerdaten D 44 und liefert diese zur Steuereinheit 12, wobei diese Signaleingangs-/ Ausgangseinheit 16 B, der Programmbereich 20 A zur Speiche­ rung des Steuerprogramms, die Spindelschnittstelle 71 B zur Übertragung der Steuerdaten zur Maschine 44 und die Trei­ bereinheiten 22 bis 26 zu einer Gruppe zusammengefaßt sind. Dieses Einzelsteuersystem arbeitet in ähnlicher Weise wie die numerische Steuerung nach Fig. 1.

Die Erfindung ist nicht auf dieses spezielle Ausführungs­ beispiel beschränkt. Es zeigt lediglich den Fall, bei dem die numerische Steuereinrichtung maximal drei voneinander unabhängige Systeme bilden kann. Es können aber auch mehr als drei Systeme gebildet werden, die sich in gewünschter Weise zu Gruppen zusammenfassen lassen.

Gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung können mit Hilfe der gespeicherten Systemsteuerelemente bzw. Sy­ stemsteuerbefehle verschiedene unabhängig arbeitende Steu­ ersysteme gebildet werden. Die numerische Steuerung nach dem sechsten Ausführungsbeispiel weist somit den Vorteil auf, daß sich mehrere Maschinen in effizienter Weise nume­ risch steuern lassen, die relativ billig sind, wie bereits im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrie­ ben.

Siebtes Ausführungsbeispiel

Gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die gesamte numerische Steuereinrichtung in der Lage, eine Mehrzahl von Steuerprozeßsystemen zu bilden, wobei jedes System unabhängig durch ein eigenes Steuerprogramm gesteu­ ert werden kann. Jedes System führt dabei ein geeignet aus­ gewähltes Arbeitsprogramm aus, wie anhand der Figuren näher beschrieben wird.

Die Fig. 30 zeigt ein Blockschaltbild des siebten Ausfüh­ rungsbeispiels. Dabei sind gleiche Elemente wie in Fig. 2 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Entsprechend der Fig. 30 ist eine Dateneingangs-/Ausgangseinheit 14 mit ei­ ner Steuereinheit 12 verbunden, die eine zentrale Prozes­ soreinheit 10 (CPU) aufweist. Die Dateneinangs-/Ausgangs­ einheit 14 entspricht der Dateneingangs-/Ausgangseinheit 54 in Fig. 1 und empfängt Arbeitsprogrammdaten und andere Ar­ beitsdaten von einer externen Dateneingangs-/Ausgangsein­ heit 34, die zur Steuereinheit 12 übertragen werden.

Ferner ist mit der Steuereinheit 12 eine Signaleingangs-/ Ausgangseinrichtung 16 verbunden. Die Signaleingangs-/Aus­ gangseinrichtung 16 weist Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A, 16 B und 16 C auf, die Steuerdaten unabhängig voneinan­ der empfangen und zur Steuereinheit 12 übertragen können. Mit anderen Worten arbeiten die Signaleingangs-/Ausgangs­ einheiten 16 A, 16 B und 16 C in ähnlicher Weise wie die Si­ gnaleingangs-/Ausgangseinheit 56 in Fig. 1.

Eine arithmetische Einheit 18, die ebenfalls mit der Steu­ ereinheit 12 verbunden ist, dient zur Berechnung der oben genannten Interpolationen sowie zur Durchführung weiterer Berechnungen.

Ein mit der Steuereinheit 12 verbundener Speicher enthält Programmbereiche 20 A, 20 B und 20 C. In den Programmbereichen 20 A, 20 B und 20 C sind jeweils unabhängig voneinander aus­ führbare Steuerprogramme gespeichert. Mit anderen Worten speichern die Programmbereiche 20 A, 20 B und 20 C Steuerpro­ gramme, die in ähnlicher Weise arbeiten wie das im Pro­ grammbereich 60 B nach Fig. 1 gespeicherte Steuerprogramm. Sie sind unabhängig voneinander ausführbar.

Innerhalb des Speichers 20 befindet sich ferner ein Daten­ bereich 20 D. Der Datenbereich 20 D speichert Arbeitsdaten, und zwar ähnlich wie der Datenbereich 60 A in Fig. 1, und zusätzlich programmierte Systemsteuerelemente bzw. System­ steuerbefehle.

Ferner enthält der Speicher 20 einen Datenbereich 20 E. In­ nerhalb des Datenbereichs 20 E ist das eingegebene Arbeits­ programm (Arbeitsprogrammdaten) gespeichert, und zwar zu­ sammmen mit einer vorbestimmten und aufrufbaren Arbeitsnum­ mer. Das Arbeitsprogramm ist wenigstens einmal im Datenbe­ reich 20 E gespeichert, es kann aber auch mehrmals gespei­ chert sein. Es können darüber hinaus auch verschiedene Ar­ beitsprogramme im Datenbereich 20 E gespeichert sein.

In einem Datenbereich 20 F des Speichers 20 sind gemeinsame Bestimmungselemente bzw. Bestimmungsbefehle gespeichert, durch die bestimmt wird, daß das ausgewählte Steuerprogramm für die im Datenbereich 20 E gespeicherten Arbeitsprogramme gemeinsam ausgeführt wird.

Mit der Steuereinheit 12 sind ferner Servomotor-Treiberein­ heiten 22, 24 und 26 verbunden. Die Treibereinheiten 22, 24 und 26 sind unabhängig voneinander betreibbar und arbeiten in ähnlicher Weise wie die Treibereinheit 62 in Fig. 1. Je­ de Treibereinheit kann jedoch eine Welle bzw. Achse steu­ ern.

Mit den Treibereinheiten 22, 24 und 26 sind Servomotoren 28, 30 und 32 verbunden. Die Servomotoren 28, 30 und 32 brauchen sich nicht notwendigerweise in derselben Maschine zu befinden. Vielmehr können sie auch auf zwei oder mehrere Maschinen verteilt sein, die unabhängig voneinander arbei­ ten.

Im folgenden werden die im oben genannten Speicherbereich 20 D gespeicherten Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbe­ fehle näher beschrieben. Diese Befehle werden in der Steu­ ereinheit 12 ausgeführt.

Ähnlich zum ersten Ausführungsbeispiel zeigt die Fig. 31, daß die über die Dateneingangs-/Ausgangseinheit 14 und die Signaleingangs-/Ausgangseinrichtung 16 erhaltenen Daten in bezug zu Steuerprogrammen stehen, die in den Programmberei­ chen 20 A bis 20 C gespeichert sind, und daß durch die erhal­ tenen Daten bestimmt wird, welches dieser Steuerprogramme ausgeführt wird. Dies erfolgt in den Schritten SA, SB und SC.

Anschließend erfolgt in einem Schritt SD eine Zuordnung des auszuführenden Programms zu den Signaleingangs-/Ausgangs­ einheiten 16 A bis 16 C, die zur Eingabe der Steuerdaten die­ nen, welche zur Durchführung des Programms erforderlich sind. In einem weiteren Schritt SE erfolgt eine Zuordnung des Programms zu den Treibereinheiten 22 bis 26, die be­ trieben werden sollen.

In einem Schritt SF wird ein in Übereinstimmung mit einer auszuführenden Arbeit stehendes Arbeitsprogramm ausgewählt. Anschließend wird in einem Schritt SG mit Hilfe der gemein­ samen Bestimmungsmittel bestimmt, daß das ausgewählte Ar­ beitsprogramm gemeinsam durchgeführt werden soll.

Wie oben beschrieben, werden die Signaleingangs-/Ausgangs­ einheiten 16 A bis 16 C, die Programmbereiche 20 A bis 20 C und die Treibereinheiten 22 bis 26 in Übereinstimmung mit dem auszuführenden bzw. erforderlichen Steuerprogramm in Grup­ pen zusammengefaßt. Durch die gemeinsamen Bestimmungsmittel wird bestimmt, daß eine gemeinsame Ausführung des ausge­ wählten Arbeitsprogramms in jeder Gruppe erfolgt.

Die gesamten Betriebszustände beim siebten Ausführungsbei­ spiel werden nachfolgend anhand verschiedener Fälle näher erläutert.

Die Fig. 32 zeigt den Fall, daß die Maschinen 34, 36 und 38, die jeweils mit einer Welle bzw. Achse versehen sind, unabhängig voneinander gesteuert werden. Die Signalein­ gangs-/Ausgangseinheit 16 A empfängt dabei Steuerdaten D 34 für die Maschine 34 und liefert sie zur Steuereinheit 12, während die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 B Steuerdaten D 36 für die Maschine 36 empfängt und diese zur Steuerein­ heit 12 liefert. Ferner empfängt die Signaleingangs-/Aus­ gangseinheit 16 C Steuerdaten D 38 für die Maschine 38 und liefert diese zur Steuereinheit 12. Die Steuerprogramme für die Maschinen 34 bis 38 sind jeweils in den Programmberei­ chen 20 A bis 20 C gespeichert, während die Arbeitsprogramme PA bis PF, die durch die Maschinen 34 bis 38 ausgeführt werden sollen, im Programmbereich 20 E gespeichert sind.

Im vorliegenden Fall werden durch die Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle, die im oben genannten Datenbe­ reich 20 D gespeichert sind, erstens die Signaleingangs-/ Ausgangseinheit 16 A, der Programmbereich 20 A und die Trei­ bereinheit 22, zweitens die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 B, der Programmbereich 20 B und die Treibereinheit 24 so­ wie drittens die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C, der Programmbereich 20 C und die Treibereinheit 26 zusammenge­ faßt.

Irgendeines der Arbeitsprogramme PA bis PF wird aus dem Programmbereich 20 E ausgewählt, unter Verwendung seiner Ar­ beitsnummer durch die Steuereinheit 12 ausgelesen und ge­ meinsam in den Maschinen 34, 36 und 38 ausgeführt, und zwar aufgrund der Bestimmung durch die gemeinsamen Bestimmungs­ elemente im Programmbereich 20 F.

Die Servomotoren 28 bis 32 sind unabhängig voneinander be­ treibbar, und zwar in Übereinstimmung mit den Steuerdaten, die über die Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A bis 16 C eingegeben worden sind, in Übereinstimmung mit irgendeinem ausgewählten der Arbeitsprogramme PA bis PF sowie in Über­ einstimmung mit den in den Programmbereichen 20 A bis 20 C gespeicherten Steuerprogrammen. Mit anderen Worten lassen sich die Maschinen 34 bis 38 unabhängig voneinander starten und stoppen. Jedoch sind die Arbeitsinhalte bzw. Arbeitsab­ läufe für die jeweiligen Maschinen gleich. Die Steuerein­ heit 12 führt zu dieser Zeit eine sogenannte aufgabenbezo­ gene Steuerung (task control) durch.

Beim oben beschriebenen Fall arbeitet die gesamte numeri­ sche Steuereinrichtung so, als wären drei voneinander unab­ hängige numerische Steuerungen vorhanden.

Die Fig. 33A zeigt den Fall, bei dem die Maschine 40 zwei Servomotoren aufweist, während die Maschine 42 nur einen Servomotor besitzt. Beide Maschinen 40 und 42 sind unabhän­ gig voneinander betreibbar.

Entsprechend der Fig. 33A empfängt die Signaleingangs-/Aus­ gangseinheit 16 A Steuerdaten D 40 für die Maschine 40, wäh­ rend die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C Steuerdaten D 42 für die Maschine 42 empfängt. Das Steuerprogramm zum Betrieb der Maschine 40 ist im Programmbereich 20 B gespei­ chert, während das Steuerprogramm zum Betrieb der Maschine 42 im Programmbereich 20 C gespeichert ist.

Im Programmbereich 20 E sind die Arbeitsprogramme PA bis PF gespeichert.

Im Fall der Fig. 33A werden durch die Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle innerhalb des Datenbereichs 20 D die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A, der Programmbe­ reich 20 B und die Treibereinheiten 22 und 24 einerseits und die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C, der Programmbe­ reich 20 C und die Treibereinheit 26 andererseits zu Gruppen zusammengefaßt.

Aus den Arbeitsprogrammen PA bis PF, die im Programmbereich 20 E gespeichert sind, wird das Arbeitsprogramm PE ausge­ wählt und durch die gemeinsamen Bestimmungsmittel als ge­ meinschaftlich auszuführendes Arbeitsprogramm bestimmt.

Die Maschine 40 wird durch das im Programmbereich 20 B ge­ speicherte Steuerprogramm gesteuert sowie durch das aus­ gewählte Arbeitsprogramm PE, während die Maschine 42 durch das im Programmbereich 20 C gespeicherte Steuerprogramm ge­ steuert wird, und ebenfalls durch das ausgewählte Arbeits­ programm PE. Da zur Steuerung der Maschine 40 zwei Servomo­ toren gesteuert werden müssen, führt die arithmetische Ein­ heit 16 Interpolationsberechnungen durch.

Wie oben beschrieben, arbeitet die gesamte numerische Steu­ ereinrichtung so, als wären zwei voneinander unabhängige numerische Steuersysteme vorhanden.

In diesem Fall lassen sich auch unterschiedliche Arbeits­ programme für die Maschinen 40 und 42 auswählen, z. B. das Arbeitsprogramm PB für die Maschine 40 und das Arbeitspro­ gramm PD für die Maschine 42.

Eine andere Betriebsart des siebten Ausführungsbeispiels zeigt die Fig. 33B.

Entsprechend der Fig. 33B gehören zur Maschine 44 drei Ser­ vomotoren. In diesem Fall werden die Signaleingangs-/Aus­ gangseinheit 16 B, die Steuerdaten D 44 empfängt und zur Steuereinheit 12 weiterleitet, der Programmbereich 20 A zur Speicherung des Steuerprogramms und die Treibereinheiten 22 bis 26 zu einer Gruppe zusammengefaßt. Dieses Einzelsteuer­ system arbeitet somit in gleicher Weise wie das in Fig. 1 gezeigte numerische Steuersystem.

Jedoch sind hier ausführbare Arbeitsprogramme im Programm­ bereich 20 E gespeichert, wobei jedes dieser Programme be­ liebig ausgewählt und ausgeführt werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausfüh­ rungsbeispiel beschränkt. Bei diesem siebten Ausführungs­ beispiel werden durch die numerische Steuereinrichtung ma­ ximal nur drei voneinander unabhängige Systeme gebildet. Es können aber auch mehr als drei Systeme gebildet werden, die sich wahlweise zu verschiedenen Gruppen zusammenfassen las­ sen.

Beim siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden durch die Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle verschie­ dene und unabhängig voneinander arbeitende Steuersysteme gebildet. Das siebte Ausführungsbeispiel weist daher den Vorteil auf, daß mehrere Maschinen effektiv numerisch ge­ steuert werden können, und zwar in kostengünstiger Weise, wie bereits im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungs­ beispiel erwähnt, wobei der Arbeitsablauf in gewünschter Weise ausgewählt werden kann und sich gemeinschaftlich in jedem System durchführen läßt.

Achtes Ausführungsbeispiel

In Übereinstimmung mit dem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung lassen sich durch die gesamte numerische Steuer­ einrichtung mehrere Steuerprozeßsysteme bilden, wobei jedes System ein zu steuerndes Objekt steuert, und zwar unabhän­ gig voneinander unter Verwendung eines eigenen Steuerpro­ gramms. Ferner läßt sich eine unabhängige Synchrontreiber­ steuerung ausführen, und zwar mit Hilfe von Synchrongeber­ pulsen liefernden Codiermitteln, wie nachfolgend anhand der Figuren beschrieben wird.

Die Fig. 34 zeigt ein Blockdiagramm des achten Ausführungs­ beispiels der numerischen Steuereinrichtung nach der Erfin­ dung. Dabei sind gleiche Elemente wie in Fig. 2 mit glei­ chen Bezugszeichen versehen. Eine Dateneingangs-/Ausgangs­ einheit 14 ist mit einer Steuereinheit 12 verbunden, die eine zentrale Prozessoreinheit 10 (CPU) aufweist. Die Da­ teneingangs-/Ausgangseinheit 14 entspricht der Datenein­ gangs-/Ausgangseinheit 54 in Fig. 1 und empfängt Arbeitsda­ ten von einer nicht dargestellten externen Dateneingangs-/ Ausgangseinheit, die zur Steuereinheit 12 bzw. zur CPU 10 weitergeleitet werden.

Mit der Steuereinheit 12 ist ferner eine Signaleingangs-/ Ausgangseinrichtung 16 verbunden. Die Signaleingangs-/Aus­ gangseinrichtung 16 weist Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A, 16 B und 16 C auf, die unabhängig voneinander Steuerda­ ten empfangen und zur Steuereinheit 12 übertragen. Mit an­ deren Worten arbeiten die Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A, 16 B und 16 C in gleicher Weise wie die Signalsein­ gangs-/Ausgangseinheit 56 in Fig. 1.

Mit der Steuereinheit 12 ist eine Schnittstelleneinheit 72 für Pulscodierer verbunden. Die Schnittstelleneinheit 72 für Pulscodierer weist Schnittstellen 72 A, 72 B und 72 C auf, die unabhängig voneinander Pulse von den Pulscodierern emp­ fangen und zur Steuereinheit 12 übertragen können. Mit den Schnittstellen 72 A, 72 B und 72 C ist jeweils ein Pulscodie­ rer 73 A, 73 B und 73 C verbunden, wobei diese Pulscodierer unabhängig voneinander Synchrongeberpulse erzeugen können.

Die Pulscodierer 73 A, 73 B und 73 C sind z. B. auf den ent­ sprechenden Spindeln der jeweiligen Maschinenwerkzeuge an­ geordnet, um zu steuernde Objekte in gewünschter Weise syn­ chron anzutreiben. Beispielsweise kann es erforderlich sein, eine Teilung bei der Bearbeitung von Werkstücken mit Hilfe von spanabhebenden Elementen festzusetzen, beispiels­ weise bei der Bearbeitung mit Hilfe von Bohrern, Fräsern und dergleichen, um die spanabhebenden Elemente jeweils um 1 mm pro Umdrehung der Spindel bzw. einer Feder zu bewegen. In diesem Fall kann z. B. ein Bohrer synchron mit Hilfe der Synchrongeberpulse von den Pulscodierern angetrieben wer­ den.

Mit der Steuereinheit 12 ist ferner eine arithmetische Ein­ heit 18 verbunden, die die oben beschriebenen Interpolatio­ nen und andere Berechnungen durchführt.

Ferner ist ein Speicher 20 mit der Steuereinheit 12 verbun­ den. Der Speicher 20 enthält Programmbereiche 20 A, 20 B und 20 C. In diesen Programmbereichen 20 A, 20 B und 20 C sind je­ weils unabhängig voneinander ausführbare Steuerprogramme gespeichert. Mit anderen Worten sind in den Programmberei­ chen 20 A, 20 B und 20 C Programme gespeichert, die in ähnli­ cher Weise arbeiten wie das im Programmbereich 60 B in Fig. 1 gespeicherte Programm. Sie können unabhängig voneinander ausgeführt werden.

Innerhalb des Speichers 20 befindet sich ferner ein Datenbe­ reich 20 D. Der Datenbereich 20 D speichert Arbeitsdaten, und zwar in ähnlicher Weise wie der Datenbereich 60 A in Fig. 1, und zusätzlich programmierte Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle.

Mit der Steuereinheit 12 sind ferner Servomotor-Treiberein­ heiten 22, 24 und 26 verbunden. Die Treibereinheiten 22, 24 und 26 können unabhängig voneinander betrieben werden und arbeiten in der gleichen Weise wie die Treibereinheit 62 in Fig. 1. Jede Treibereinheit kann jedoch eine Welle bzw. Achse steuern.

Mit den Treibereinheiten 22, 24 und 26 sind Servomotoren 28, 30 und 32 verbunden. Die Servomotoren 28, 30 und 32 brauchen nicht unbedingt in derselben Maschine angeordnet zu sein. Sie können auch auf zwei oder mehrere Maschinen verteilt sein, die unabhängig voneinander arbeiten können.

Im folgenden werden die im Datenbereich 20 D gespeicherten Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle näher be­ schrieben. Diese Elemente bzw. Befehle werden in der Steu­ ereinheit 12 ausgeführt.

Wie die Fig. 35 zeigt, stehen die über die Dateneingangs-/ Ausgangseinheit 14 und die Signaleingangs-/Ausgangseinrich­ tung 16 empfangenen Daten im Zusammenhang mit den in den Programmbereichen 20 A bis 20 C gespeicherten Steuerprogram­ men. Diese Daten bestimmen, welches dieser Steuerprogramme ausgeführt wird. Dies erfolgt in den Schritten SA, SB und SC.

Anschließend wird in einem Schritt SD eine Zuordnung zwi­ schen dem auszuführenden Programm und den Signaleingangs-/ Ausgangseinheiten 16 A bis 16 C vorgenommen, die zur Eingabe der Steuerdaten dienen, welche zur Programmdurchführung er­ forderlich sind. In einem weiteren Schritt SE wird eine Zu­ ordnung zwischen dem Betriebsprogramm und den Pulscodierern 73 A bis 73 C zur Erzeugung der Pulse vorgenommen. Dann wird in einem folgenden Schritt SF das Programm den Treiberein­ heiten 22 bis 26 zugeordnet, die betrieben werden sollen.

Mit Hilfe der oben beschriebenen Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle werden die Signaleingangs-/Ausgangsein­ heiten 16 A bis 16 C, die Programmbereiche 20 A bis 20 C, die Treibereinheiten 22 bis 26 und die Pulscodierer 73 A bis 73 C in Übereinstimmung mit der erforderlichen Steueroperation gruppiert.

Im folgenden werden verschiedene Betriebszustände des ach­ ten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher er­ läutert.

Die Fig. 36 betrifft einen Fall, bei dem Maschinen 34, 36 und 38 mit jeweils einer Welle bzw. Achse unabhängig von­ einander gesteuert werden. Die Signaleingangs-/Ausgangsein­ heit 16 A empfängt Steuerdaten D 34 für die Maschine 34 und liefert diese zur Steuereinheit 12, während die Signalein­ gangs-/Ausgangseinheit 16 B Steuerdaten D 36 für die Maschine 46 empfängt und diese zur Steuereinheit 12 liefert. Dagegen empfängt die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C Steuerda­ ten D 38 für die Maschine 38 und liefert diese zur Steuer­ einheit 12.

Der Pulscodierer 73 A erzeugt Pulse, die synchron zur Ma­ schine 34 übertragen werden, während der Pulscodierer 73 B Pulse erzeugt, die synchron zur Maschine 36 übertragen wer­ den. Der Pulscodierer 73 C erzeugt dagegen Pulse, die syn­ chron zur Maschine 38 übertragen werden.

Die Steuerprogramme für die Maschinen 34 bis 38 sind je­ weils in den Programmbereichen 20 A bis 20 C gespeichert.

Durch die oben genannten Systemsteuerelemente bzw. System­ steuerbefehle, die im Datenbereich 20 D gespeichert sind, werden erstens die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A, der Programmbereich 20 A, der Pulscodierer 73 A und die Treiber­ einheit 22, zweitens die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 B, der Programmbereich 20 B, der Pulscodierer 73 B und die Treibereinheit 24 und drittens die Signaleingangs-/Aus­ gangseinheit 16 C, der Programmbereich 20 C, der Pulscodierer 73 C und die Treibereinheit 26 jeweils zu Gruppen zusammen­ gefaßt.

Die Servomotoren 28 bis 32 werden unabhängig voneinander gesteuert, und zwar in Übereinstimmung mit den Steuerdaten, die über die Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A bis 16 C eingegeben bzw. übertragen werden, sowie in Übereinstimmung mit den in den Programmbereichen 20 A bis 20 C gespeicherten Steuerprogrammen. Mit anderen Worten können die Maschinen 34 bis 38 unabhängig voneinander gestartet und gestoppt werden. Die Steuereinheit 12 führt zu dieser Zeit eine so­ genannte aufgabenbezogene Steuerung (task control) durch.

Die durch die Pulscodierer 73 A bis 73 C erzeugten Pulse wer­ den über die Schnittstellen 72 A bis 72 C, die mit den Puls­ codierern verbunden sind, zur Steuereinheit 12 übertragen. Durch die Steuereinheit 12 wird für jedes System unabhängig voneinander der Antrieb synchron mit den erhaltenen Pulsen gesteuert.

Genauer gesagt berechnet die Steuereinheit 12 die oben er­ wähnte Interpolation durch die arithmetische Einheit 18 an­ hand der im Datenbereich 20 D gespeicherten Daten in Über­ einstimmung mit den Programmen und den in den Programmbe­ reichen 20 A bis 20 C gespeicherten Daten, um auf diese Weise die erforderlichen Befehle zum unabhängigen Betrieb der Treibereinheiten 22, 24 und 26 voneinander zu erzeugen.

Werden die Pulse von den unabhängig arbeitenden Pulscodie­ rern 73 A bis 73 C über die mit ihnen verbundenen Schnitt­ stellen 72 A bis 72 C zur Steuereinheit 12 geliefert, so wer­ den durch die Steuereinheit 12 die zu steuernden Wellen bzw. Achsen synchron zu den Pulsen gesteuert.

Die unabhängigen Servomotoren 34, 36 und 38 werden auf die­ se Weise angesteuert, um vorbestimmte Arbeiten in Überein­ stimmung mit den eingegebenen Daten durchzuführen.

Wie oben beschrieben, arbeitet die gesamte numerische Steu­ ereinrichtung so, als wären drei voneinander unabhängige Steuerungen vorhanden.

Die Fig. 37A zeigt den Fall, bei dem zur Maschine 40 zwei Servomotoren gehören, während die Maschine 42 nur einen Servomotor aufweist. Beide Maschinen arbeiten unabhängig voneinander.

Entsprechend der Fig. 37A empfängt die Signaleingangs-/Aus­ gangseinheit 16 A Steuerdaten D 40 für die Maschine 40, wäh­ rend die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C Steuerdaten D 42 für die Maschine 42 empfängt. Die Steuerdaten werden zur Steuereinheit 12 weitergeleitet.

Der Pulscodierer 73 C erzeugt Pulse für die Maschine 40, während der Pulscodierer 73 A Pulse für die Maschine 42 er­ zeugt.

Das Steuerprogramm zum Betrieb der Maschine 40 ist im Pro­ grammbereich 20 B gespeichert, während das Steuerprogramm zum Betrieb der Maschine 42 im Programmbereich 20 C gespei­ chert ist.

Im vorliegenden Fall der Fig. 37B werden durch die System­ steuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle, die im Datenbe­ reich 20 D gespeichert sind, einerseits die Signaleingangs-/ Ausgangseinheit 16 A, der Programmbereich 20 B, der Pulsco­ dierer 73 C und die Treibereinheiten 22 und 24 sowie ande­ rerseits die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C, der Pro­ grammbereich 20 C, der Pulscodierer 73 A und die Treiberein­ heit 26 jeweils in Gruppen zusammengefaßt.

Die Maschine 40 wird durch das im Programmbereich 20 B ge­ speicherte Steuerprogramm gesteuert, während die Maschine 42 durch das im Programmbereich 20 C gespeicherte Steuerpro­ gramm gesteuert wird. Da zur Steuerung der Maschine 40 zwei Servomotoren gesteuert werden müssen, führt die arithmeti­ sche Einheit 18 Interpolationsberechnungen durch.

Die oben beschriebene Steuereinrichtung arbeitet also so, als wären zwei voneinander unabhängige numerische Steuersy­ steme vorhanden.

Eine weitere Betriebsart wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 37B näher beschrieben.

Entsprechend der Fig. 37B ist eine Maschine 44 mit drei Servomotoren vorhanden. In diesem Fall sind die Signalein­ gangs-/Ausgangseinheit 16 B, die Steuerdaten D 33 empfängt und zur Steuereinheit 12 weiterleitet, der Programmbereich 20 A zur Speicherung des Steuerprogramms, der Pulscodierer 73 B zur Erzeugung von Pulsen für die Maschine 44 und die Treibereinheiten 22 bis 26 zu einer Gruppe zusammengefaßt. Dieses Einzelsteuersystem arbeitet somit in gleicher Weise wie die in Fig. 1 gezeigte numerische Steuerung.

Die Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausfüh­ rungsbeispiel beschränkt, bei dem maximal drei voneinander unabhängige Systeme gebildet worden sind. Vielmehr lassen sich auch mehr als drei Systeme erzeugen, die wahlweise zu verschiedenen Gruppen zusammengefaßt werden können.

In Übereinstimmung mit dem achten Ausführungsbeispiel las­ sen sich durch die Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuer­ befehle verschiedene unabhängig voneinander arbeitende Steuersysteme erzeugen. Die numerische Steuereinrichtung nach dem achten Ausführungsbeispiel weist daher den Vorteil auf, daß mehrere Maschinen effektiv numerisch gesteuert werden können, und zwar bei verminderten Kosten, wie be­ reits im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.

Neuntes Ausführungsbeispiel

Gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die gesamte numerische Steuereinrichtung in der Lage, eine Mehrzahl von Steuerprozeßsystemen zu bilden, wobei jedes System zu steuernde Objekte unabhängig voneinander steu­ ert, und zwar durch eigene Steuerprogramme. Es sind ferner unabhängig voneinander arbeitende Anzeigeeinrichtungen vor­ handen, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert wird.

Die Fig. 38 zeigt ein Blockdiagramm des neunten Ausführungs­ beispiels einer numerischen Steuereinrichtung nach der Er­ findung. Gleiche Elemente wie in Fig. 2 sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Eine Dateneingangs-/Aus­ gangseinheit 14 ist mit einer Steuereinheit 12 verbunden, die eine CPU 10 bzw. zentrale Prozessoreinheit aufweist. Die Dateneingangs-/Ausgangseinheit 14 entspricht der Daten­ eingangs-/Ausgangseinheit 54 in Fig. 1 und empfängt Ar­ beitsdaten von einer nicht dargestellten externen Datenein­ gangs-/Ausgangseinheit, die zur Steuereinheit 12 bzw. zur CPU 10 übertragen werden.

Mit der Steuereinheit 12 ist eine Signaleingangs-/Ausgangs­ einrichtung 16 verbunden. Diese Signaleingangs-/Ausgangs­ einrichtung 16 weist Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A, 16 B und 16 C auf, die unabhängig voneinander Steuerdaten empfangen und zur Steuereinheit 12 übertragen können. Mit anderen Worten arbeiten die Signaleingangs-/Ausgangseinhei­ ten 16 A, 16 B und 16 C in ähnlicher Weise wie die Signalein­ gangs-/Ausgangseinheit 56 in Fig. 1.

Mit der Steuereinheit 12 ist ferner eine Anzeige-Schnitt­ stelleneinheit 74 verbunden. Die Anzeige-Schnittstellenein­ heit 74 enthält Anzeigeschnittstellen 74 A, 74 B und 74 C, die unabhängig voneinander Anzeigedaten empfangen und ausgeben können. Anzeigeeinheiten 75 A bis 75 C zeigen jeweils die mo­ mentanen Positionen der zu steuernden Objekte sowie Diagno­ seergebnisse oder Alarme an, wie erforderlich. Die Anzeige­ einheiten sind mit Eingabeeinheiten ausgestattet, bei­ spielsweise mit Tastenfeldern, damit Programme und/oder Da­ ten in geforderter Weise eingegeben werden können. Die An­ zeigeeinheiten 75 A, 75 B und 75 C, die unabhängig arbeiten, sind jeweils mit den genannten Anzeigeschnittstellen 74 A, 74 B und 74 C verbunden.

Mit der Steuereinheit 12 ist ferner eine arithmetische Ein­ heit 18 verbunden, durch die die bereits oben beschriebenen Interpolationen und andere Berechnungen durchführbar sind.

Ferner ist mit der Steuereinheit 12 ein Speicher 20 verbun­ den. Dieser Speicher 20 weist Programmbereiche 20 A, 20 B und 20 C auf. In den Programmbereichen 20 A, 20 B und 20 C sind je­ weils unabhängig voneinander ausführbare Steuerprogramme gespeichert. Mit anderen Worten sind die in den Programmbe­ reichen 20 A, 20 B und 20 C gespeicherten Programme dem im Programmbereich 60 B in Fig. 1 gespeicherten Programm ähn­ lich. Sie lassen sich unabhängig voneinander ausführen.

Innerhalb des Speichers 20 befindet sich ferner ein Daten­ bereich 20 D. Der Datenbereich 20 D speichert Arbeitsdaten, und zwar in ähnlicher Weise wie der Datenbereich 60 A in Fig. 1 sowie zusätzlich programmierte Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle.

Mit der Steuereinheit 12 sind darüber hinaus Servomotoren- Treibereinheiten 22, 24 und 26 verbunden. Die Treiberein­ heiten 22, 24 und 26 können unabhängig voneinander ange­ steuert werden und arbeiten in der gleichen Weise wie die Treibereinheit 62 in Fig. 1. Jede Treibereinheit kann je­ doch eine Welle bzw. Achse steuern.

Mit den Treibereinheiten 22, 24 und 26 sind Servomotoren 28, 30 und 32 verbunden. Die Servomotoren 28, 30 und 32 brauchen nicht unbedingt innerhalb derselben Maschine ange­ ordnet zu sein. Vielmehr lassen sie sich auch auf zwei oder mehrere Maschinen verteilen, die unabhängig voneinander be­ trieben werden können.

Im folgenden werden die Systemsteuerelemente bzw. System­ steuerbefehle näher beschrieben, die im Datenbereich 20 D gespeichert sind. Diese Elemente bzw. Befehle werden durch die Steuereinheit 12 ausgeführt.

Wie die Fig. 39 zeigt, stehen die durch die Daten­ eingangs-/Ausgangseinheit 14 und die Signaleingangs-/Aus­ gangseinrichtung 16 erhaltenen Daten in Beziehung zu den Steuerprogrammen, die innerhalb der Programmbereiche 20 A bis 20 C gespeichert sind. Durch die eingegebenen Daten wird also bestimmt, welches dieser Steuerprogramme ausgeführt werden soll. Dies erfolgt in den Schritten SA, SB und SC.

Anschließend erfolgt in einem Schritt SD eine Zuordnung des auszuführenden Programms zu den Signaleingangs-/Ausgangs­ einheiten 16 A bis 16 C zur Eingabe der Steuerdaten, die zur Ausführung des Programms erforderlich sind. In einem weite­ ren Schritt SE wird eine Zuordnung zwischen dem Betriebs­ programm und den Anzeigeeinheiten 75 A bis 75 C zur Anzeige von Daten durchgeführt. Ferner wird das Programm den Trei­ bereinheiten 22 bis 26 zugeordnet, die betrieben werden sollen, und zwar im Schritt SF.

Wie oben beschrieben, werden durch die Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle die Signaleingangs-/Ausgangsein­ heiten 16 A bis 16 C, die Programmbereiche 20 A bis 20 C, die Treibereinheiten 22 bis 26 und die Anzeigeeinheiten 75 A bis 75 C in Übereinstimmung mit dem erforderlichen Steuerbetrieb in Gruppen unterteilt.

Nachfolgend werden verschiedene Betriebsarten des neunten Ausführungsbeispiels anhand der Figuren näher beschrieben.

Die Fig. 40 zeigt einen Fall, bei dem Maschinen 34, 36 und 38 mit jeweils einer Welle bzw. Achse unabhängig voneinan­ der gesteuert werden. Die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A empfängt Steuerdaten D 34 für die Maschine 34 und über­ trägt diese zur Steuereinheit 12, während die Signalein­ gangs-/Ausgangseinheit 16 B Steuerdaten D 36 für die Maschine 36 empfängt und diese zur Steuereinheit 12 überträgt. Dage­ gen empfängt die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C Steu­ erdaten D 38 für die Maschine 38 und überträgt diese zur Steuereinheit 12.

Die Anzeigeeinheit 75 A zeigt Daten bezüglich der Maschine 34 an, die Anzeigeeinheit 75 B Daten bezüglich der Maschine 36 und die Anzeigeeinheit 75 C Daten bezüglich der Maschine 38.

Die Steuerprogramme für die Maschinen 34 bis 38 sind je­ weils in den Programmbereichen 20 A bis 20 C gespeichert.

Im vorliegenden Fall der Fig. 40 werden durch die System­ steuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle, die in dem oben genannten Datenbereich 20 D gespeichert sind, erstens die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A, der Programmbereich 20 A, die Anzeigeeinheit 75 A und die Treibereinheit 22, zweitens die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 B, der Pro­ grammbereich 20 B, die Anzeigeeinheit 75 B und die Treiber­ einheit 24 sowie drittens die Signaleingangs-/Ausgangsein­ heit 16 C, der Programmbereich 20 C, die Anzeigeeinheit 75 C und die Treibereinheit 26 jeweils in Gruppen zusammenge­ faßt.

Die Servomotoren 28 bis 32 werden unabhängig voneinander gesteuert, und zwar in Übereinstimmung mit den Steuerdaten, die von den Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A bis 16 C erhalten werden, sowie in Übereinstimmung mit den in den Programmbereichen 20 A bis 20 C gespeicherten Programmen. Mit anderen Worten werden die Maschinen 34 bis 38 so gesteuert, daß sie unabhängig voneinander gestartet und gestoppt wer­ den können. Die Steuereinheit 12 führt zu diesem Zeitpunkt eine sogenannte aufgabenbezogene Steuerung (task control) durch.

Die zur Anzeige erforderlichen Daten werden über die Anzei­ geschnittstellen 74 A bis 74 C den jeweiligen Anzeigeeinhei­ ten 75 A bis 75 C zugeführt, und zwar während der Vorberei­ tung oder bei der Ausführung einer Arbeit des Maschinen­ werkzeugs. Die Daten werden in jedem System unabhängig von­ einander angezeigt.

Beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel arbeitet die gesamte numerische Steuereinrichtung so, als wären drei voneinander unabhängige numerische Steuerungen vorhanden.

Die Fig. 41 zeigt den Fall, bei dem eine Maschine 40 zwei Servomotoren aufweist, während eine Maschine 42 nur einen Servomotor besitzt. Beide Maschinen 40 und 42 sind unabhän­ gig voneinander ansteuerbar.

Gemäß Fig. 41 empfängt die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A Steuerdaten D 40 für die Maschine 40 und liefert diese zur Steuereinheit 12, während die Signaleingangs-/Ausgangs­ einheit 16 C Steuerdaten D 42 für die Maschine 42 empfängt und diese zur Steuereinheit 12 weiterleitet.

Die Anzeigeeinheit 75 C zeigt Daten bezüglich der Maschine 40 an, während die Anzeigeeinheit 75 A Daten bezüglich der Maschine 42 anzeigt.

Über eine Unterbrechungsschnittstelle 70 C wird ein Unter­ brechungsbefehl zur Maschine 40 geleitet, während über eine Unterbrechungsschnittstelle 70 A ein Unterbrechungsbefehl zur Maschine 42 geleitet wird.

Ferner sind ein Steuerprogramm zum Betrieb der Maschine 40 im Programmbereich 20 B und ein Steuerprogramm zum Betrieb der Maschine 42 im Programmbereich 20 C gespeichert.

Wie die Fig. 41 zeigt, werden durch die Systemsteuerelemen­ te bzw. Systemsteuerbefehle im Datenbereich 20 D einerseits die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 A, der Programmbe­ reich 20 B, die Anzeigeeinheit 75 A und die Treibereinheiten 22 und 24 sowie andererseits die Signaleingangs-/Ausgangs­ einheit 16 C, der Programmbereich 20 C, die Anzeigeeinheit 75 C und die Treibereinheit 26 jeweils in Gruppen zusammen­ gefaßt.

Die Maschine 40 wird durch das im Programmbereich 20 B ge­ speicherte Steuerprogramm gesteuert, während die Maschine 42 durch das im Programmbereich 20 C gespeicherte Steuerpro­ gramm gesteuert wird. Da zur Steuerung der Maschine 40 zwei Servomotoren gesteuert werden müssen, führt die arithmeti­ sche Einheit 18 Interpolationsberechnungen durch.

Wie oben beschrieben, arbeitet die gesamte numerische Steu­ ereinrichtung so, als wären zwei voneinander unabhängige numerische Steuersysteme vorhanden.

Die Fig. 42 zeigt eine andere Betriebsart des neunten Aus­ führungsbeispiels.

Entsprechend der Fig. 42 ist eine Maschine 44 mit drei Ser­ vomotoren vorhanden. Im genannten Fall sind die Signalein­ gangs-/Ausgangseinheit 16 B, die Steuerdaten D 44 empfängt und zur Steuereinheit 12 weiterleitet, der Programmbereich 20 A zur Speicherung des Steuerprogramms, die Anzeigeeinheit 75 B zur Anzeige von Daten bezüglich der Maschine 44 und die Treibereinheiten 22 bis 26 zu einer Gruppe zusammengefaßt. Dieses Einzelsteuersystem arbeitet somit in ähnlicher Weise wie die numerische Steuerung in Fig. 1.

Die Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausfüh­ rungsbeispiel beschränkt, bei dem maximal drei voneinander unabhängige Systeme erzeugt worden sind. Vielmehr lassen sich auch mehr als drei Systeme erzeugen, die wahlweise zu unterschiedlichen Gruppen zusammengefaßt werden können.

Entsprechend dem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden durch die Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbe­ fehle verschiedene und unabhängig voneinander arbeitende Steuersysteme gebildet. Das neunte Ausführungsbeispiel weist daher den Vorteil auf, daß mehrere Maschinen in effi­ zienter Weise numerisch gesteuert werden können, und zwar bei reduzierten Kosten, wie bereits im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist.

Zehntes Ausführungsbeispiel

In Übereinstimmung mit dem zehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die gesamte numerische Steuereinrichtung in der Lage, eine Mehrzahl von Steuerprozeßsystemen zu bilden, wobei jedes System durch voneinander unabhängige Steuerpro­ gramme und Informationen Eingangs-/Ausgangseinheiten steu­ ert, die gemeinsam eine Mehrzahl von Systemen aufweisen, über die Information unabhängig ein- und ausgegeben werden kann, und die eine gemeinsame Einheit zur Eingabe und Aus­ gabe gemeinschaftlicher Information für die Systeme besit­ zen. Dies wird nachfolgend anhand der Figuren näher be­ schrieben.

Die Fig. 43 zeigt ein Blockdiagramm des zehnten Ausfüh­ rungsbeispiels einer numerischen Steuereinrichtung nach der Erfindung. Gleiche Elemente wie in Fig. 2 sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Eine Dateneingangs-/ Ausgangseinheit 14 ist mit einer Steuereinheit 12 verbun­ den, die eine CPU 10 (zentrale Prozessoreinheit) aufweist. Die Dateneingangs-/Ausgangseinheit 14 entspricht der Daten­ eingangs-/Ausgangseinheit 54 in Fig. 1. Sie empfängt Ar­ beitsdaten von einer nicht dargestellten externen Datenein­ gangs-/Ausgangseinheit und liefert diese Arbeitsdaten zur Steuereinheit 12 bzw. zur CPU 10.

Mit der Steuereinheit 12 ist ferner eine Signaleingangs-/ Ausgangseinrichtung 16 verbunden. Diese Signaleingangs-/ Ausgangseinrichtung 16 weist Signaleingangs-/Ausgangsein­ heiten 16 A, 16 B und 16 C auf, die unabhängig voneinander Steuerdaten empfangen und zur Steuereinheit 12 liefern. Ferner weist die Signaleingangs-/Ausgangseinrichtung 16 ei­ ne Gemeinschaftssignaleingangs-/Ausgangseinheit 16 D auf, die gemeinschaftlich Signale empfangen und ausgeben kann. Mit anderen Worten empfangen die Signaleingangs-/Ausgangs­ einheiten 16 A, 16 B und 16 C jeweils unabhängig voneinander Signale und geben diese wieder aus, also unabhängige Signa­ le. Auf der anderen Seite werden die von der Gemeinschafts­ signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 D empfangenen oder ausge­ gebenen Daten gemeinschaftlich verwendet, und zwar für die unabhängig eingegebenen und ausgegebenen Daten.

Mit der Steuereinheit 12 ist ferner eine arithmetische Ein­ heit 18 verbunden. Die arithmetische Einheit 18 berechnet die oben beschriebenen Interpolationen und führt andere Re­ chenoperationen durch.

Ferner ist mit der Steuereinheit 12 ein Speicher 20 verbun­ den. Im Speicher 20 befinden sich Programmbereiche 20 A, 20 B und 20 C. Die Programmbereiche 20 A, 20 B und 20 C speichern jeweils unabhängig voneinander ausführbare Steuerprogramme. Mit anderen Worten sind die in den Programmbereichen 20 A, 20 B und 20 C gespeicherten Programme ähnlich zu dem Pro­ gramm, das im Programmbereich 60 B in Fig. 1 gespeichert ist. Sie lassen sich unabhängig voneinander ausführen.

Ferner ist im Speicher 20 ein Datenbereich 20 D vorhanden. Der Datenbereich 20 D speichert Arbeitsdaten, ähnlich wie der Datenbereich 60 A in Fig. 1, sowie zusätzlich program­ mierte Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle.

Mit der Steuereinheit 12 sind außerdem Servomotor-Treiber­ einheiten 22, 24 und 26 verbunden. Die Treibereinheiten 22, 24 und 26 können unabhängig voneinander betrieben werden und arbeiten in ähnlicher Weise wie die Treibereinheit 62 in Fig. 1. Jedoch kann jede Treibereinheit eine Welle bzw. Achse steuern.

Mit den Treibereinheiten 22, 24 und 26 sind Servomotoren 28, 30 und 32 verbunden. Die Servomotoren 28, 30 und 32 brauchen sich nicht innerhalb derselben Maschine zu befin­ den. Sie können vielmehr auch auf zwei oder mehrere Maschi­ nen verteilt sein, die unabhängig voneinander betreibbar sind.

Im folgenden werden die Systemsteuerelemente bzw. System­ steuerbefehle näher beschrieben, die im oben genannten Da­ tenbereich 20 D gespeichert sind. Diese Befehle werden in der Steuereinheit 12 ausgeführt.

Wie bereits im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbei­ spiel unter Bezugnahme auf die Fig. 3 beschrieben worden ist, stehen die von der Dateneingangs-/Ausgangseinheit 14 und die von der Signaleingangs-/Ausgangseinrichtung 16 er­ haltenen Daten in Beziehung zu den Steuerprogrammen, die in den Programmbereichen 20 A bis 20 C gespeichert sind. Durch die eingegebenen Daten wird entschieden, welches dieser Steuerprogramme ausgeführt werden soll. Dies erfolgt in den Schritten SA, SB und SC.

Anschließend wird in einem Schritt SD eine Zuordnung zwi­ schen dem auszuführenden Progranm und den Signaleingangs-/ Ausgangseinheiten 16 A bis 16 C getroffen, die zur Eingabe der Steuerdaten dienen, welche zur Durchführung des Pro­ gramms erforderlich sind. In einem weiteren Schritt SE wird das Programm den Treibereinheiten 22 bis 26 zugeordnet, die betrieben werden sollen.

Wie oben beschrieben, werden durch die Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle die Signaleingangs-/Ausgangsein­ heiten 16 A bis 16 C, die Programmbereiche 20 A bis 20 C sowie die Treibereinheiten 22 bis 26 in Übereinstimmung mit dem Inhalt der erforderlichen Steueroperationen in Gruppen un­ terteilt.

Die Gemeinschaftssignaleingangs-/Ausgangseinheit 16 D emp­ fängt und liefert Daten, die für die Gruppen gemeinsam sind.

Der gesamte Betrieb des zehnten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend anhand verschiedener Fälle näher beschrieben.

Die Fig. 44 zeigt einen Fall, bei dem Maschinen 34, 36 und 38 mit jeweils einer Welle bzw. Achse unabhängig voneinan­ der gesteuert werden können. Die Signaleingangs-/Ausgangs­ einheit 16 A empfängt die Steuerdaten D 34 der Maschine 34 und liefert diese zur Steuereinheit 12, während die Signal­ eingangs-/Ausgangseinheit 16 B Steuerdaten D 36 der Maschine 36 empfängt und diese zur Steuereinheit 12 liefert. Dagegen empfängt die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C Steuerda­ ten D 38 der Maschine 38 und liefert diese zur Steuereinheit 12. Die Gemeinschaftssignaleingangs-/Ausgangseinheit 16 D empfängt und liefert Steuerdaten, die für die Maschinen 34 bis 38 gemeinsam sind. Die Steuerprogramme der Maschinen 34 bis 38 sind jeweils in den Speicherbereichen 20 A bis 20 C gespeichert.

Im vorliegenden Fall werden durch die Systemsteuerelemente bzw. die Systemsteuerbefehle, die im oben genannten Daten­ bereich 20 D gespeichert sind, erstens die Signaleingangs-/ Ausgangseinheit 16 A, der Programmbereich 20 A und die Trei­ bereinheit 22, zweitens die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 B, der Programmbereich 20 B und die Treibereinheit 24 so­ wie drittens die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C, der Programmbereich 20 C und die Treibereinheit 26 jeweils in Gruppen zusammengefaßt.

Die Servomotoren 28 bis 32 werden unabhängig voneinander gesteuert, und zwar in Übereinstimmung mit den Steuerdaten, die über die Signaleingangs-/Ausgangseinheiten 16 A bis 16 C erhalten werden, sowie in Übereinstimmung mit den in den Programmbereichen 20 A bis 20 C gespeicherten Steuerprogram­ men. Mit anderen Worten können die Maschinen 34 bis 38 un­ abhängig voneinander gestartet und gestoppt werden. Die Steuereinheit 12 führt zu dieser Zeit eine sogenannte pro­ grammbezogene Steuerung (task control) durch.

Wie oben beschrieben, arbeitet die gesamte numerische Steu­ ereinrichtung so, als ob drei voneinander unabhängige nume­ rische Steuerungen vorhanden wären.

Die Gemeinschaftssignaleingangs-/Ausgangseinheit 16 D kann z. B. Steuerdaten empfangen und ausgeben, um gleichzeitig alle Maschinen zu starten oder zu stoppen.

Die Fig. 45 zeigt einen Fall, bei dem eine Maschine 40 mit zwei Servomotoren ausgestattet ist, während eine Maschine 42 nur mit einem Servomotor ausgestattet ist. Beide Ma­ schinen 40 und 42 können unabhängig voneinander betrieben werden.

Entsprechend der Fig. 45 empfängt die Signaleingangs-/Aus­ gangseinheit 16 A Steuerdaten D 40 für die Maschine 40, wäh­ rend die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 C Steuerdaten D 42 für die Maschine 42 empfängt. Die Gemeinschaftssignal­ eingangs-/Ausgangseinheit 16 D empfängt und liefert Gemein­ schaftssteuerdaten für die Maschinen 40 und 42. Das Steuer­ programm zum Betrieb der Maschine 40 ist im Programmbereich 20 B gespeichert, während das Steuerprogramm zum Betrieb der Maschine 42 im Programmbereich 20 C gespeichert ist.

Im vorliegenden Fall der Fig. 45 sind durch die Systemsteu­ erelemente bzw. die Systemsteuerbefehle im Datenbereich 20 D die Signaleingangs/Ausgangseinheit 16 A, der Programmbe­ reich 20 B und die Treibereinheiten 22 und 24 einerseits so­ wie andererseits die Signaleingangs-/Ausgangseinheit 16 c, der Programmbereich 20 C und die Treibereinheit 26 jeweils in Gruppen zusammengefaßt.

Die Maschine 40 wird durch das im Progranmmbereich 20 B ge­ speicherte Steuerprogramm gesteuert, während die Maschine 42 durch das im Programmbereich 20 C gespeicherte Steuerpro­ gramm gesteuert wird. Da zur Steuerung der Maschine 40 zwei Servomotoren gesteuert werden müssen, führt die arithme­ tische Einheit 18 Interpolationsberechnungen durch.

Die oben beschriebene gesamte numerische Steuereinrichtung arbeitet so, als wären zwei voneinander unabhängige numeri­ sche Steuersysteme vorhanden.

Die Fig. 46 zeigt eine andere Betriebsart des zehnten Aus­ führungsbeispiels.

Entsprechend der Fig. 46 weist die Maschine 44 drei Servo­ motoren auf. In diesem Fall sind die Signaleingangs-/Aus­ gangseinheit 16 B, die Steuerdaten D 44 empfängt und ausgibt, der Programmbereich 20 A zur Speicherung des Steuerprogramms und die Treibereinheiten 22 bis 26 zu einer Gruppe zusam­ mengefaßt. Dieses Einzelsteuersystem arbeitet in ähnlicher Weise wie die in Fig. 1 gezeigte numerische Steuerung. Da die Gemeinschaftssignaleingangs-/Ausgangseinheit 16 D nur ein System bildet, können die Steuerdaten durch Verwendung dieser Einheit eingegeben und ausgegeben werden. Dies ist jedoch nicht notwendigerweise erforderlich.

Die Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene spezielle Ausführungsbeispiel beschränkt. Dort wurde nur eine numeri­ sche Steuereinrichtung beschrieben, die maximal drei von­ einander unabhängige Systeme erzeugen kann. Sie kann auch zwei oder mehr als drei Systeme aufweisen, die in ge­ wünschter Weise zu Gruppen zusammengefaßt werden können.

In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind nur Treibereinrichtungen beschrieben, die nur eine Welle bzw. Achse steuern. Hierauf ist die Erfindung ebenfalls nicht beschränkt. Vielmehr können auch Treibereinrichtungen ver­ wendet werden, die zwei oder mehrere Wellen bzw. Achsen steuern können.

Gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel lassen sich mit Hilfe der Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbefehle verschie­ dene und unabhängig voneinander arbeitende Steuersysteme bilden. Die numerische Steuerung nach dem zehnten Ausfüh­ rungsbeispiel weist daher den Vorteil auf, daß mehrere Ma­ schinen in effizienter Weise numerisch gesteuert werden können, und zwar auf kostengünstige Weise.

Da ferner gemeinschaftliche Steuerdaten als Systemdaten eingegeben und ausgegeben werden, und zwar mit Hilfe der Gemeinschaftssignaleingabe-/Ausgabeeinrichtung, ist die Da­ teneingabe bzw. -ausgabe erheblich vereinfacht.

Die Erfindung läßt sich in der Industrie mit Vorteil anwen­ den, da durch die Systemsteuerelemente bzw. Systemsteuerbe­ fehle verschiedene und unabhängig voneinander arbeitende Steuersysteme gebildet werden können. Es lassen sich daher mehrere Maschinen in effizienter Weise numerisch steuern, und zwar auf kostengünstige Art.

Claims (14)

1. Numerisch gesteuerte Einrichtung zur Durchführung von Berechnungen mit Hilfe einer arithmetischen Einheit auf der Grundlage von über eine Informationseingabe-/Ausgabe­ einheit eingegebener Information und unter Verwendung von in einem Speicher gespeicherten Steuerprogrammen sowie zur Ansteuerung einer Treibereinheit eines zu steuernden Ob­ jekts mit Hilfe eines Steuerprozessors auf der Grundlage erhaltener Berechnungsergebnisse, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die Informationseingabe-/Ausgabeeinheit (16) eine Mehr­ zahl von Systemen (16 A, 16 B, 16 C, 16 D) aufweist, die In­ formation unabhängig voneinander eingeben und ausgeben können,
• - die Treibereinheit eine Mehrzahl von Treibersystemen (22, 24, 26) aufweist, die in der Lage sind, ein zu steuerndes Objekt (28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44) unabhängig voneinander anzutreiben,
• - der Speicher (20) eine Mehrzahl von unabhängig voneinan­ der ausführbaren Steuerprogrammen sowie Systemsteuerele­ mente zur Zusammenfassung beliebiger der Informationsein­ gabe-/Ausgabesysteme (16 A, 16 B, 16 C, 16 D) mit beliebigen der Treibersysteme (22, 24, 26) in Übereinstimmung mit irgendeinem der Steuerprogramme zu einer Gruppe spei­ chert, und
• - der Steuerprozessor (10) in der Lage ist, jede so gebil­ dete Gruppe getrennt zu steuern.

2. Numerisch gesteuerte Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die arithmetische Einheit (8) Interpolationswerte zwischen den Steuergrößen der zu steu­ ernden Objekte innerhalb einer Gruppe berechnet.

3. Numerisch gesteuerte Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - der Speicher (20) zusätzlich zu den mehreren unabhängig voneinander ausführbaren Steuerprogrammen Folgesteuerele­ mente sowie Systemsteuerelemente zur Zusammenfassung be­ liebiger der Informationseingabe-/Ausgabesysteme (16 A, 16 B, 16 C, 16 D) mit beliebigen der Treibersysteme (22, 24, 26) und den Folgesteuerelementen in Übereinstimmung mit irgendeinem der Steuerprogramme zu einer Gruppe spei­ chert, und
• - der Steuerprozessor (10) in der Lage ist, jede so gebil­ dete Gruppe getrennt zu steuern.

4. Numerisch gesteuerte Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - der Speicher (20) eine Mehrzahl von unabhängig voneinan­ der ausführbaren Steuerprogrammen sowie Systemsteuerele­ mente zur Zusammenfassung beliebiger der Informationsein­ gabe-/Ausgabesysteme (16 A, 16 B, 16 C, 16 D) mit beliebigen der Treibersysteme (22, 24, 26) in Übereinstimmung mit irgendeinem der Steuerprogramme zu einer Gruppe sowie Na­ meneinstellelemente zur beliebigen Benennung der Namen zu steuernder Objekte im Steuerprogramm speichert, und
• - der Steuerprozessor (10) in der Lage ist, jede so gebil­ dete Gruppe getrennt zu steuern.

5. Numerisch gesteuerte Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - die zu steuernden Objekte (28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 44) in Übereinstimmung mit Pulsen von einem Pulsgene­ rator (48) antreibbar sind,
• - der Pulsgenerator (48) eine Mehrzahl von unabhängig von­ einander betreibbaren Pulsgeneratoreinheiten (48 A, 48 B, 48 C) aufweist,
• - der Speicher (20) eine Mehrzahl von unabhängig voneinan­ der ausführbaren Steuerprogrammen sowie Systemsteuerele­ mente zur Zusammenfassung beliebiger der Informationsein­ gabe-/Ausgabesysteme (16 A, 16 B, 16 C, 16 D) mit beliebigen der Treibersysteme (22, 24, 26) und der Pulsgeneratorein­ heiten (48 A, 48 B, 48 C) in Übereinstimmung mit irgendeinem der Steuerprogramme zu einer Gruppe speichert, und
• - der Steuerprozessor (10) in der Lage ist, jede so gebil­ dete Gruppe getrennt zu steuern.

6. Numerisch gesteuerte Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - sie eine Unterbrechungseinheit (70) aufweist und die Ar­ beit unterbricht, wenn ein Unterbrechungsbefehl über die Unterbrechungseinheit (70) eingegeben wird,
• - die Unterbrechungseinheit (70) eine Mehrzahl von unabhän­ gigen Unterbrechungsbefehl-Eingabesystemen (70 A, 70 B, 70 C) aufweist,
• - der Pulsgenerator (48) eine Mehrzahl von unabhängig von­ einander betreibbaren Pulsgeneratoreinheiten (48 A, 48 B, 48 C) aufweist,
• - der Speicher (20) eine Mehrzahl von unabhängig voneinan­ der ausführbaren Steuerprogrammen sowie Systemsteuerele­ mente zur Zusammenfassung beliebiger der Informationsein­ gabe-/Ausgabesysteme (16 A, 16 B, 16 C, 16 D) mit beliebigen der Treibersysteme (22, 24, 26) und der Unterbrechungsbe­ fehl-Eingabesysteme (70 A, 70 B, 70 C) in Übereinstimmung mit irgendeinem der Steuerprogramme zu einer Gruppe spei­ chert, und
• - der Steuerprozessor (10) in der Lage ist, jede so gebil­ dete Gruppe getrennt zu steuern.

7. Numerisch gesteuerte Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - durch sie ein Steuerbefehl zur Steuerung eines eine Spin­ del enthaltenden Objekts ausführbar ist,
• - der Speicher (20) eine Mehrzahl unabhängig voneinander ausführbarer Steuerprogramme zur unabhängigen Steuerung der Spindel sowie Systemsteuerelemente zur Zusammenfas­ sung beliebiger der Informationseingabe-/Ausgabesysteme (16 A, 16 B, 16 C, 16 D) mit beliebigen der Treibersysteme (22, 24, 26) in Übereinstimmung mit irgendeinem der Steuerprogramme zu einer Gruppe speichert, und
• - der Steuerprozessor (10) in der Lage ist, jede so ge­ bildete Gruppe getrennt zu steuern.

8. Numerisch gesteuerte Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - durch sie ein Steuerbefehl für eine mit einem zu steuern­ den Objekt verbundene Treibereinheit in Übereinstimmung mit dem Steuerprogramm und einem Arbeitsprogramm ausführ­ bar ist,
• - der Speicher (20) eine Mehrzahl unabhängig voneinander ausführbarer Steuerprogramme und wenigstens ein Arbeits­ programm, das durch Auswahl einer vorbestimmten Arbeits­ nummer aufruf- und ausführbar ist, sowie Systemsteuerele­ mente zur Zusammenfassung beliebiger der Informationsein­ gabe-/Ausgabesysteme (16 A, 16 B, 16 C, 16 D) mit beliebigen der Treibersysteme (22, 24, 26) in Übereinstimmung mit irgendeinem der Steuerprogramme zu einer Gruppe spei­ chert, und
• - der Steuerprozessor (10) in der Lage ist, jede so gebil­ dete Gruppe getrennt zu steuern.

9. Numerisch gesteuerte Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (20) Gemein­ schaftsbestimmungselemente enthält, durch die bestimmbar ist, daß das ausgewählte Arbeitsprogramm gemeinsam und in jeder Gruppe ausgeführt wird.

10. Numerisch gesteuerte Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - durch sie ein Steuerbefehl für ein zu steuerndes Objekt derart ausführbar ist, daß das Objekt durch Synchronge­ berpulse von einer Synchrongeberpuls-Codiereinrichtung (73) synchron angetrieben wird,
• - die Synchrongeberpuls-Codiereinrichtung (73) eine Mehr­ zahl von Synchrongeberpuls-Codiermitteln (73 A, 73 B, 73 C) zum unabhängigen synchronen Antrieb aufweist,
• - der Speicher (20) eine Mehrzahl unabhängig voneinander ausführbarer Steuerprogramme sowie Systemsteuerelemente zur Zusammenfassung beliebiger der Informationseingabe-/ Ausgabesysteme (16 A, 16 B, 16 C, 16 D) mit beliebigen der Treibersysteme (22, 24, 26) und der Synchrongeberpuls-Co­ diermittel (73 A, 73 B, 73 C) in Übereinstimmung mit irgend­ einem der Steuerprogramme zu einer Gruppe speichert, und
• - der Steuerprozessor (10) in der Lage ist, jede so gebil­ dete Gruppe getrennt zu steuern.

11. Numerisch gesteuerte Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - sie eine Anzeigeeinrichtung (75) zur Anzeige von Daten aufweist,
• - die Anzeigeeinrichtung (75) eine Mehrzahl von Anzeigeein­ heiten (75 A, 75 B, 75 C) zur voneinander unabhängigen Da­ tenanzeige aufweist,
• - der Speicher (20) eine Mehrzahl unabhängig voneinander ausführbarer Steuerprogramme sowie Systemsteuerelemente zur Zusammenfassung beliebiger der Informationseingabe-/ Ausgabesysteme (16 A, 16 B, 16 C, 16 D) mit beliebigen der Treibersysteme (22, 24, 26) und der Anzeigeeinheiten (75 A, 75 B, 75 C) in Übereinstimmung mit irgendeinem der Steuerprogramme zu einer Gruppe speichert, und
• - der Steuerprozessor (10) in der Lage ist, jede so gebil­ dete Gruppe getrennt zu steuern.

12. Numerisch gesteuerte Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (75) be­ züglich eines zu steuernden Objekts seine Position, Dia­ gnoseergebnisse und einen Alarm anzeigt.

13. Numerisch gesteuerte Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationseingabe-/Ausga­ beeinheit (16) eine Mehrzahl von Informationseingabe-/Aus­ gabesystemen (16 A, 16 B, 16 C) zur voneinander unabhängigen Eingabe und Ausgabe von Information sowie eine Gemein­ schaftseinheit (16 D) zur Eingabe und Ausgabe von Informa­ tion, bezogen auf alle Systeme, aufweist.

14. Numerisch gesteuerte Einrichtung nach einem der An­ sprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die arithme­ tische Einheit (18) Interpolationswerte zwischen den Steuergrößen der zu steuernden Objekte innerhalb einer Gruppe berechnet.