У процесі експлуатації УЧПУ працює в режимах, передбачених настадії його проектування сукупністю програмних і апаратних засобів.
Ці режими різноманітні й залежать від конкретного об'єкта управління. Однакдля більшості об'єктів управління і УЧПУ можна виділити кілька типовихрежимів (завдань) (в експлуатаційної документації УЧПУ під завданням, якправило, розуміється режим роботи УЧПУ), що передбачають стадії підготовкидо виконання та виконання робіт.

Одне з перших завдань, яке необхідно виконати УЧПУ, - провестианаліз своєї справності і готовності до виконання наступних завданьоператора або системи верхнього рівня ієрархії, тобто виконати роботу подіагностиці УЧПУ з 100%-вим виявленням і з визначенням не менше 80%причин відмови. Часто обсяг робіт з діагностики поширюється не тількина УЧПУ, але й об'єкт управління.

Діагностичні засоби УЧПУ переслідують три головні функції: контрольсправності апаратних засобів, збереження системного ПЗ (в кінцевомурахунку, зводиться до перевірки пам'яті як апарату) і контроль за правильнимперебігом процесу управління з метою запобігання аварій в системі ішлюбу системи. При цьому з'ясовується стан апаратних засобів всійсистеми з різним ступенем деталізації, тобто оцінюється станфункціонального модуля, вузла в модулі або елемента у вузлі. Часвідновлення працездатності системи при відмові у багато залежить відступеня деталізації вказівки місця несправності. Для виконання завдання ідіагностики УЧПУ проектанти УЧПУ передбачають вбудовані та (або)виносні програмно-апаратні засоби контролю та діагностики. При цьомувбудовані засоби діагностики орієнтовані в основному на діагностикуобладнання до моменту виконання виробничого завдання, а контролю --на процес виконання виробничого завдання. Як правило, діагностикапроводиться автоматично при включенні системи, і в разі виявленнянесправностей видаються діагностичні повідомлення. У ході контролю запроцесом управління спостерігаються відхилення від нормального ходу процесу, іза наявності відхилення зупиняється процес у видачею діагностичнихповідомлень. Спеціальні діагностичні тести модулів УЧПУ і виносніпрограмно-апаратні засоби звичайно застосовуються при відшуканні іусунення несправностей, коли УЧПУ не виконує виробничих іпідготовчих завдань.

Аналіз діагностичних можливостей, деяких вітчизняних ізарубіжних УЧПУ дозволив класифікувати за групами помилки, що видаютьсясистемами діагностики.

Перша група - синтаксичні помилки аналізу тексту керуючоїпрограми, пов'язані з неправильним її введенням за формою.

Друга група - семантичні помилки керуючої програми, пов'язаніз неправильним її введенням за змістом.

Третя група - помилки, пов'язані з неправильними діями операторапри видачі УЧПУ завдання за допомогою клавішних коштів панелі (пульта)оператора.

Четверта група - помилки, пов'язані з неможливістю виконаннязавдання у зв'язку з обмеженнями виконавчої системи або УЧПУ абовнаслідок непередбачуваних дій оператора.

П'ята група - помилки, що відносяться до використання макроозначень.

Шоста група - помилки звернення до каналу зв'язку з програмних іапаратним причин.

Сьома група - помилки, пов'язані з невиконанням діагностичнихперевірок або з порушенням нормального перебігу процесів.

Восьма група - помилки, що носять характер збоїв.

Дев'ята група - помилки, пов'язані з неможливістю ідентифікації
(розуміння) інформації.

Слід зауважити, що характер помилок, що видається діагностичноїсистемою УЧПУ, багато в чому схожий з характером помилок, які видаються операційнимиабо обчислювальними системами обчислювальних машин.

Діагностичні повідомлення у багато полегшують розуміння процесів,що відбуваються в ПС, і сприяють зменшенню часу відновлення їїпрацездатності про відмовах.

Існує також режим роботи УЧПУ, при якому виконується введення
-виведення інформації по каналах зв'язку із зовнішніми пристроями і модулями УЧПУ,перш за все - введення системного ПЗ, введення УП або навчання УЧПУ, а також --підготовка УП в режимі "меню". Системне ПО вводиться проектувальником УЧПУ впам'ять типів РПЗУ або РПЗУ СФ. У цьому випадку від споживача не потрібнобудь-яких зусиль з розробки та введення системного ПЗ. Це відбувається припоставках УЧПУ розробником за спеціальним замовленням, коли ПО УЧПУрозробляється проектувальником УЧПУ або іншою організацією на замовленняспоживача з урахуванням особливостей об'єкта управління. В іншому випадкуспоживачеві доводиться або розробляти своє системне ПЗ УЧПУ (погановипадок), або допрацьовувати штатний (базова) системне ПЗ УЧПУ з урахуваннямособливостей об'єкта управління та потреб користувача, якщо розробникомсистемного ПЗ передбачена його адаптація (кращий випадок). При цьомуспоживачеві так чи інакше доводиться працювати або безпосередньо зобчислювальною системою УЧПУ, і інструментальними програмами длярозробки, доопрацювання та налагодження системного ПЗ, або з операційною системою
УЧПУ, що передбачає генерацію необхідної версії системного програмного забезпечення, а такожвиконати роботи з виготовлення ПЗУ з підготовленим ПЗ. Підготовленесистемне ПЗ можна зберігати на зовнішньому носії, наприклад перфострічці, івводити його в пам'ять типу ОЗУ кожного разу на початку роботи з УЧПУ. Це меншезручно в порівнянні зі зберіганням системного ПЗ в ПЗУ, так якнеавтоматизованих введення вимагає деякого часу, а також може бутисхильний до помилок і збоїв, які потрібно виявляти за допомогою обчислювальноїсистеми, не маючи в пам'яті УЧПУ розроблених спеціальних засобівдіагностики.

Управляюча технологічна програма, яка власне і визначаєзавдання для системи ЧПУ на стадії виконання і виконується у взаємодіїз системними ПО УЧПУ, може бути або розроблена заздалегідь за допомогоюспеціальних систем підготовки УП і зберігатися на программоносітеле або підзовнішньої пам'яті, або розроблятися оператором безпосередньо на робочомумісці в обладнання у вигляді тексту і заноситься в пам'ять УП з пультаоператора, або розробляється автоматично в режимі навчання абодіалоговому режимі. Очевидно, обсяг введеної інформації і трудомісткість вводузалежить від прийнятого в УЧПУ способу програмування. Майже у всіхмікропроцесорних УЧПУ можливий ручне введення текстової частини УП, однакзастосовувати цей спосіб для цілої УП доцільно тільки при невеликому їїобсязі. Верстатні УП великого обсягу розробляються за допомогою АСТПП івводяться через сполучення або з перфострічки. У УЧПУ роботів трудомісткістьвведення УП знижується в результаті автоматизації введення величин переміщень урежимі безпосереднього навчання та подальшого ущільнення інформації привиключення проміжних точок.

На початку 80-х років з'явилися мікропроцесорні УЧПУ, що забезпечуютьвведення УП в режимі діалогу з оператором. Це найбільш високий рівеньпідготовки УП. Характерними рисами діалогового введення УП євикористання режиму "Меню", коли операторові пропонується на вибіркілька альтернативних рішень, і використання графічного дисплея, наякому індикується вибраний контур, після чого відновлюється діалог, вході якого оператор відповідає на питання, що відносяться до величинипереміщення або послідовності дій при відтворенні УП верстатіві роботів використовується поєднання мовних засобів і засобів машинноїграфіки. При цьому широко використовується дисплей УЧПУ як інструмент,що пропонує графіків-текстове "Меню" на етапі компонування змістовноїчастини, і як інструмент для графічного представлення дії системи
УЧПУ на стадії відтворення УП. Для реалізації машинної графіки широкозастосовуються графічні чорно-білі та кольорові дисплеї з відповіднимприкладним ПЗ, що дозволяє наочно уявити розробнику УП діїсистеми, оперативно виключити помилки або зменшити їх число врозробляється УП і скоротити цикл підготовки виробництва. Слідвідзначити, що УЧПУ, що мають широкі можливості по розробці УП можутьвикористовуватися як інструментальні системи підготовки УП для систем, немають цих можливостей.

При розробці УП і навіть при використанні УП з архіву частопотрібно їх редагування, пов'язане з виправленням помилок або ззміною параметрів технологічного процесу та розмірів виробу,застосовуваного інструмента, або з використанням лише окремих фрагментівналагоджених робочих УП. Редагування вимагає перегляду УП та пошуку їїфрагментів з використанням дисплея УЧПУ, видалення, вставки або змінисимволів тексту, слів, кадрів або великих ділянок тексту УП, компонуванняокремих фрагментів тексту в нову УП. Такий рід роботи УЧПУ та оператораможе бути також кваліфікований як виконання завдання.

Попередньо розроблені і поміщені в архів програми можуть бутивведені в пам'ять УЧПУ по різних каналах, найбільш типовими з якихє канали вводу від фотосчітивающего пристрої (ФСУ), від накопичувачана стрічці або дисках, від ЕОМ верхнього рівня управління ПС і від телетайпа.

Розроблені і налагоджені безпосередньо на УЧПУ спільно зоб'єктом управління УП можуть бути виведені з пам'яті УЧПУ по каналах зв'язкуі поміщені в архів за допомогою запису на відповідний программоносітель.

Правильно розроблена і зберігається в пам'яті УЧПУ УП, як правило, неможе бути виконана системою без виконання роботи, пов'язаної з налагодженням.
Налагодження припускає, наприклад, введення робочих органів (РО) виконавчихпристроїв у якийсь стан, введення в пам'ять УЧПУ інформації, пов'язаної зобмеженням виконуваного технологічного процесу або стану середовища наданий момент. Після виконання завдання "наладка" УЧПУ може автоматичновиконати дії, визначені в УП.

Виконуючи завдання в автоматичному режимі, УЧПУ контролює роботуосновного технологічного обладнання і відхилення процесу від норми, атакож аналізує стану пульта оператора, допоміжного обладнанняі управляє комплексом основного і допоміжного обладнання. У разіякщо УП успішно виконується до кінця УЧПУ перериває виконання програми івидає діагностичне повідомлення сповіщаючи про те, що трапилося оператора абоверхній рівень управління, після чого вживаються заходи щодо усуненняпричини переривання процесу та його відновлення. Автоматичне виконання
УП може передбачати роздільну перевірку роботи окремих частинсистеми без виконання основним і (або) допоміжним обладнанням будь -небудь дій.

При виконанні будь-якого завдання виконується, як правило, кільказавдань, серед яких можна виділити загальні, найчастіше виникають при управліннібільшістю об'єктів підзадачі: інтерпретацію УП, траєкторні завдання,управління приводами, логічне керування, адаптивне управління п ін

Керуюча програма несе в собі інформацію, необхідну длявиконання завдань, але ця інформація кодуванні і для її розуміннянеобхідно виконати дешифрування і деякі попередні розрахунки,результати яких будуть використовуватися в подальшому для вирішення іншихзавдань.

При управлінні об'єктами, координати керованих осей яких повиннізмінюватися за заздалегідь визначеним у часі законів (контурнеуправління), заданим нескінченною безліччю точок, виникає проблемавведення в УЧПУ інформації про закони зміни координат.

При аналітичному способі програмування в УП задаються опорні точкиелементів контуру і його тип, а інтерполяція проміжних точок виконуєтьсязасобами ПО УЧПУ. При полуаналітіческом способі програмуваннязасобами ПО УЧПУ виконується також і визначення опорних точок контуру.

За програмою, що задається в УЧПУ, виконавчі пристрої об'єктівуправління забезпечують зміна положення в просторі робочих органівта інструменту, управління технологічними параметрами, такими якшвидкість, температура, тиск і т.п. При цьому УЧПУ може виконувати тількифункцію завдання законів зміни керуючих впливів (ІУ маєзворотний зв'язок з керованою координаті, незамкненою через УЧПУ) або ждодатково функцію регулятора керованих координат виконавчихсистем (зворотній зв'язок по керованим координатами ІУ замикається через
УЧПУ). У першому випадку ВП, як правило, саме контролює відхиленнящо відбуваються в ньому процесів від заданих УЧПУ і тільки сповіщає його про їхвідхилення від норми, а в другому випадку УЧПУ само робить контроль. Уобох випадках УЧПУ само приймає рішення про подальші дії приперевищенні допустимих відхилень. Це завдання найбільш характерна приуправлінні дискретними і стежать приводами ІУ об'єктів управління, денеобхідно видати керуючий вплив на кожен з приводів у виглядікодів або аналогових сигналів, отримати, перетворити і обробитиінформацію від датчиків зворотних зв'язків, а також сформувати новіуправляючі дії.

Виконавчі пристрої об'єктів управління, як правило, мають нетільки механізми, що вимагають контурного керування, але й механізми,вимагають позиційного або циклового управління. При позиційному управлінні
УЧПУ задає тільки характеристики кінцевих станів об'єкта, формуючи коднеобхідних кінцевих станів і не контролюючи проміжні. При цикловоїуправлінні УЧПУ визначає стану об'єкта управління та Середовища, логічноаналізуючи сукупність осведомітельних сигналів, приймає деякірішення про продовження виконання завдання і видає дискретні керуючівпливу типу "включити" або "вимкнути" у вигляді біт або байтівінформації на циклові або дискретні ІУ. При логічному управлінні на УЧПУтакож може бути покладений контроль в часі за відпрацюванням керуючогосигналу циклового ІУ.

Адаптивне управління процесами пов'язані з адаптацією УЧПУ дозбурень, які мають місце при технологічних процесах і з адаптацією припорушення в організації Середовища, або при роботі з неорганізованою середовищем.
У першому випадку до збурень відносяться обурення типу змінипараметрів матеріалів та інструментів, що беруть участь в технологічномупроцесі, і їм подібні, а в другому - такі як, наприклад, неправильнаорієнтація заготовки в тарі або її відсутність. В обох випадках підвищенняадаптаційних властивостей УЧПУ вимагає отримання достатньої достовірноїінформації про процес або середовищі, її обробки та корекції УП. Автоматизаціяцих операцій пов'язана із застосуванням або спеціальних інформаційних систем,оснащених різного роду сенсорами, апаратними та програмнимизасобами, або інформаційних систем, що вбудовані в УЧПУ. Інтеграція УЧПУ зінформаційними системами, а також розробка ПО адаптації, його об'єднанняз ПЗ УЧПУ приводять у створення інтелектуальних систем ЧПУ.

Для виконання будь-якої роботи УЧПУ має отримати відповіднівказівки про те, яке завдання з передбачених при проектуванні УЧПУмає бути виконане, а для виконання деяких завдань ще й детальневказівку завдань, які при цьому повинні бути виконані. Ці вказівки УЧПУможе отримати або від оператора, або по каналах зв'язку з верхнім рівнемуправління ПС і периферійними пристроями УЧПУ. Для зв'язку з оператором ЧПУпередбачені апаратно-програмні засоби, що забезпечують вибір завдання,а також контроль за виконанням завдання і завдань. До таких засобіввідносяться клавішний пульт оператора або пульт навчання, дисплей УЧПУ,сигнальна індикація, фотосчітивающее пристрій, касети пам'яті, диски таінші пристрої, розміщені на панелі (пульті) оператора. Спілкуванняоператора та УЧПУ відбувається на декількох мовах, серед яких можнавиділити мова завдань, мова завдань, мова дисплея і мова індикації.

Мова завдань реалізується клавішними засобами панелі оператора, придопомогою яких оператор визначає завдання (режим роботи) УЧПУ, видаєдирективу УЧПУ для його установки на виконання певного виду робіт.
Мова завдань досить різноманітний, тому що відбиває не тільки специфіку
УЧПУ, а й специфіку об'єкта керування. Мова завдань УЧПУ знайшов своєвідображення у виділенні функціональних полів (зон) панелі оператора,мнемонічних позначення функціональних клавіш полів і в правилахкористування ними для виконаннязавдань. Деякі мнемонічні позначенняфункціональних клавіш визначені в ГОСТ 24505-80

Мова завдань призначений для опису завдань, що виконуються при виконаннізавдань. Опис завдань які виконуються при управлінні об'єктом, задається задопомогою УП, яка складається на тій чи іншій мові користувача. Так,наприклад, для складання технологічних УП УЧПУ верстатами використовуєтьсяміжнародний код ІСО, який знайшов відображення в ГОСТ 20999-83, що визначаєзміст УП. В режимах підготовки до управління об'єктом оператор можезвертатися з УЧПУ мовою, визначеному правилами тестування, клавішамипанелі оператора і дисплея, мовою підготовки УП в режимі "Меню" звикористанням графічних уявлень і засобів або без їхвикористання.

Мови дисплея і індикації визначаються правилами експлуатації УЧПУ івикористовуваних мов завдань і завдань, а також мнемоніки функціональнихклавіш дисплея і індикації та правилами користування ними. За допомогою мовидисплея і індикації задається обсяг та зміст візуально контрольованоюінформації, ведеться діалог, виконується плоска та об'ємна графіка і т.д.
Індикація може супроводжуватися підсвічуванням або звуком при неправильному введенніінформації, виявленні помилок при контролі.

Список використаної літератури:

1. Б. Г. Коровін, Г. І. Прокоф 'єв, Л. Н. розсудивши

"Системи програмного керування промисловими установками і робототехнічних комплексів"

2. Під редакцією академіка С. В. Ємельянова

"Управління гнучкими виробничими системами. Моделі і алгоритми "

3. За редакцією І. М. Макарова і В. А. Чіганова

"Керуючі системи промислових роботів"

4. Під редакцією професора А. А. Сазонова

"Мікропроцесорне керування технологічним обладнанням мікроелектроніки"