Расширение функциональных возможностей системы ЧПУ на основе открытой архитектуры терминальной задачи

6. Выводы.

1. Наибольшую роль в расширении функциональных возможностей системы ЧПУ играет характер взаимодействия терминальной задачи с ядром системы ЧПУ.

2. Взаимодействие ядра системы ЧПУ и терминальной задачи осуществляется путем выделения программной платформы, на базе API-функций, структурированной согласно классическим задачам управления. Программная платформа скрывает внутреннюю реализацию специализированных функций системы ЧПУ.

3. Для реализации открытой терминальной задачи необходимы: открытость виртуального ядра системы ЧПУ в составе терминальной задачиоткрытость прикладного программного обеспечения терминальной задачи с целью его интеграции, начальной настройки и дальнейшей конфигурации.

4. СОМ-технология фирмы Microsoft предоставляет механизмы, удобные для формализации терминальной задачи и повышения степени её открытости.

5. Применение компонентного подхода позволяет декомпозировать разработку виртуального ядра системы ЧПУ и осуществлять ее параллельно.

6. Механизм конфигурационных файлов реализуем во всех типах прикладного программного обеспечения за счет применения разнообразных программных процессоров, разрабатываемых по схеме стандартных трансляторов.

7. Разработанные в диссертационной работе модели и подходы нашли свое практическое применение в реальных разработках. Модель виртуального ядра системы ЧПУ была использована при реализации режима обучения. Механизмы инициализационных и конфигурационных файлов применялись для настройки графических и функциональных интерфейсов редактора управляющих программ AdvancEd и HMI системы WinPCNC.

8. Механизм подготовки конфигурационных файлов получил мощную поддержку, благодаря разработке и применению специализированного инструмента-конфигуратора (CFGEdit).

9. Механизм интеграции прикладного программного обеспечения (опробованного на базе эквидистантного конвертера и анализатора геометрических контуров) с применением инициализационных файлов доказал свою практическую применимость и неоспоримую полезность.

7. Основные обозначения и сокращения.

Аббревиатура.

API.

САМ.

CNC.

СОМ.

HMI.

OEM.

OPI.

РМАС.

PCNC.

PLC.

SERCOS.

Расшифровка.

Application Program Interface Computer Aided Manufacturing Computer Numerical Control.

Component Object Model Human Machine Interface Original Equipment Manufacturer OEM Program Interface.

Programmable Multi-Axes Controller Personal Computer Numerical Control Programmable Logic Control.

Serial Real-time Communication System.

Эквивалент в русской термналогии.

Интерфейс прикладных программ.

Систма автоматизированной подготовки производства Компьютерное числовое программное управление — ЧПУ Модель компонентных объектов Интерфейс пользователя Производитель собственного оборудования Программный интерфейс производителя.

Программируемый многоосевой контроллер

Персональная система ЧПУ.

Прогрммируемый логический контроллер Стек протоколов последовательной сетевой коммуникации в реальном времени.

Аббревиатура Расшифровка.

ОС Операционная система.

ОСРВ Операционная система реального времени ЧПУ Числовое программное управление.

5.

Заключение

.

Целью диссертационной работы послужило установление способов и методов, позволяющих за смет открытой архитектуры терминальной задачи повысить функциональные возможности системы ЧПУ. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: формализовать терминальную задачу в целомпроизвести анализ функций прикладного программного интерфейса производителей современных системы ЧПУна основе этих функций определить механизм взаимодействия компонентов терминальной задачи с ядром системы ЧПУопределить общие механизмы интеграции покупного прикладного программного обеспечения в структуру системы ЧПУ и на основе установленных моделей и механизмов практически опробовать предложенное решение.

Поставленные задачи были решены следующим образом. Исследование и последующая систематизация API-функций систем ЧПУ согласно классическим задачам управления позволили спроектировать программный компонент, который обеспечивает доступ к ядру системы ЧПУ из компонентов терминальной задачи по стандартным правилам. Правила доступа остаются жесткими, однако функциональность любой системы ЧПУ может быть реализована в полной мере за счет дополнения и расширения компонентов, обеспечивающих доступ к ядру. Покупное прикладное программное обеспечение предлагается интегрировать в состав терминальной задачи на основе механизмов инициализационных и конфигурационных файлов. В том случае, когда программный продукт обладает сложной функциональностью, логично воспользоваться конфигурационными файлами, как наиболее гибкой структурой для хранения информации. Однако данный способ интеграции и последующей настройки требует включать в состав терминальной задачи специализированные блоки, трансляторы, так как для каждой конкретной задачи синтаксис и семантика конфигурационного файла представляет собой совершенно новый язык.

Предложенные решения были реализованы. Для реализации были выбраны наиболее современные и мощные программные технологии фирмы Microsoft. Реализация предложенных решений была успешно использована в российских разработках (система ЧПУ WinPCNC), что доказывает практическую полезность предложенных моделей и демонстрирует реальную возможность расширения функциональных возможностей системы ЧПУ за счет разработки и внедрения новых программных средств, выполненных на основе предложенных в диссертационной работе моделей.

1. Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М. Концепция числового программного управления мехатронными системами: архитектура систем типа PCNC. // Мехатроника. 2000. № 1.

2. Мартинов Г. М., Сосонкин В. Л. Концепция числового программного управления мехатронными системами: реализация геометрической задачи. // Мехатроника. 2001. № 1.

3. Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М. Концепция числового программного управления мехатронными системами: реализация логической задачи. // Мехатроника. 2001. № 2.

4. Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М. Концепция числового программного управления мехатронными системами: построение межмодульной коммуникационной среды II Мехатроника, 2000, № 6.

5. Д. Роджерсон. Основы СОМ // М.: Издательский отдел «Русская редакция» ТОО «Channel Trading Ltd.», 1997.

6. Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М. Концепция геометрического ISO-процессора для систем ЧПУ // СТИН, 1994, № 7.

7. Акулин Д. А., Математические методы анализа контуров при токарной обработке//Автоматизация и управление в машиностроении, 2001, № 18.

8. Аджиев В. Объектная ориентация: философия и футурология II Открытые системы, 1996, № 6.

9. Г. Буч Объектно-ориентированное проектирование с примерами приложений на С++, 2-е изд. /Пер. с англ. / М.: «Издательство Бином», СПб: «Невский диалект», 1998 г. с. 560 е., ил.

10. Грис Д. Конструирование компиляторов для цифровых вычислительных машин. Пер. с англ. / М.: Мир. 1975. 544С.

11. ДеннингА. ActiveX для профессионалов СПб: Питер, 1998.-624с.: ил.

12. Дж. Мюллер Visual Studio 6. Полное руководство: Пер. с англ. К.: Издательская группа BHV, 1999. — 672с.

13. Джеффри Рихтер. Windows для профессионалов (программирование в WIN32 API для Windows NT 3.5 и Windows95)/ Пер. с англ. М.: Издательский отдел «Русская Редакция» ТОО «Channel Trading Ltd.», 1995.-720с.: ил.

14. Иванов А. Золотарев С. Построение АСУ ТП на базе концепции открытых систем // Мир ПК. 1998. № 1.

15. Круглински Дэвид Основы Visual С++ / Пер. с англ. М.: Издательский отдел «Русская Редакция» ТОО «Channel Trading Ltd.», 1997.-696 е.: ил.

16. Мартинов Г. М. Клиент-серверные отношения в системе ЧПУ типа PCNC // Тезисы Всероссийского электротехнического конгресса с международным участием. «На рубеже веков: итоги и перспективы» том 2 ВЭЛК-99, Москва, 1999 г.

17. Мартинов Г. М. Компонентная модель системы ЧПУ типа PCNC // Доклады международной конференции «Информатизационные средства и технологии» том 2 МФИ-98, Москва, М.: МГТУ СТАНКИН. 1998.

18. Мартинов Г. М. Архитектура персональной системы ЧПУ (PCNC) широкого профиля // Доклады международной конференции «Информатизационные средства и технологии» том 2 МФИ-97, Москва, М.: МГТУ СТАНКИН. 1997.

19. Мартинов Г. М. Реализация ISO-процессора системы CNC Andronic фирмы Andron (ФРГ) // Сб. тезисов Международной научно-технической конференции «Электротехнические системы транспортных средств и робототехнических производств». Суздаль, 1995.

20. Мартинов Г. М., Сосонкин В. Л. Концепция числового программного управления мехатронными системами: технология объектно-ориентированного программирования// Мехатроника, 2001, № 7.

21. Мюллер М. Дополнительные службы СОМ+ // PC WEEK/RE. 1998. № 19.

22. Оберг, Роберт Дж. Технология СОМ+ Основы и программирование // Пер. с англ. Уч. пос. М.- Издательский дом «Вильяме», 2000. 480 е.: ил. — Парал. тит. англ.

23. Соломенцев Ю. М., Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М. Построение персональных систем ЧПУ (PCNC) по типу открытых систем управления // Информационные технологии и вычислительные системы. 1997. № 3.

24. Сосонкин В. Л. Взгляд на предстоящую эволюцию устройств ЧПУ // Станки и инструмент, 1992, № 9.

25. Сосонкин В. Л. Концепция системы ЧПУ на основе персонального компьютера (PCNC) // Станки и инструмент, 1990, № 11.

26. Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М., Любимов А. Б. Интерпретация диалога в Windows-интерфейсе систем управления // Приборы и системы управления, 1998, № 12.

27. Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М., Зонненштейн И. И. Новый подход к построению редакторов управляющих программ: универсальная среда AdvancEd // Информационные технологии в проектировании и производстве. М.: ВИМИ.1999, № 1.

28. Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М., Зонненштейн И. И. Универсальная среда «AdvancEd» для редактирования, отладки и моделирования программ ЧПУ в коде ISO-7bit (любой версии). // Информатика технологии, 1998, № 3.

29. Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М. Концепция системы ЧПУ типа PCNC с открытой архитектурой //СТИН, 1998, № 5.

30. Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М. Концепция числового программного управления мехатронными системами: архитектура систем типа PCNC // Мехатроника, 2000, № 1.

31. Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М. Концепция числового программного управления мехатронными системами: реализация диагностической задачи управления // Мехатроника, 2001, № 3.

32. Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М. Концепция числового программного управления мехатронными системами: реализация терминальной задачи управления // Мехатроника, 2001, № 4.

33. Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М. Концепция однокомпьютерной системы ЧПУ типа PCNC // Информатика-машиностроение, 1999, № 4.

34. Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М. Современное представление об архитектуре систем ЧПУ типа PCNC //Автоматизация проектирования, 1998, № 3.

35. Сосонкин В. Л., Мартинов Г. М. «AdvancEd» универсальная среда для редактирования, отладки и моделирования программ ЧПУ в коде ISO-7bit (любой версии)//Автотракторное электрооборудование, 2001, № 1,2.

36. Сосонкин В. Л. Новое поколение устройств ЧПУ на базе персонального компьютера // Приборы и системы управления. 1992. № 3.

37. Сосонкин В. Л. Принципы построения персональных систем ЧПУ с открытой архитектурой // Труды междун. конф. «Информационные средства и технологии, 21−23 окг. 1997 г.», М.: Междун. Академия информатизации. 1997.

38. Сосонкин В. Л. Программное управление технологическим оборудованием. Учебник для вузов. // М.: Машиностроение, 1991.

39. Эш Рофейл, Яссер Шохауд. СОМ и СОМ+. Полное руководство: Пер. с англ. -К.: ВЕК+, К.: НТИ, М.: Энтроп, 2000, 560с., ил.

40. S. Girishankar Объектно-ориентированная технология: достоинства и недостатки // Computer Weekly, 1995, № 3.

41. Automation Systems for Machine Tools. Catalog NC60. 2002, SIEMENS AG.

42. George Shepherd COM Identify II Visual С++ developers journal, October 1999.

43. Grenzenlose Offenheit. Maschine + Werkzeug, Juli August, 2000.

44. Hoere Produktivitaet beim Schleifen. Maschine + Werkzeug, Juni 1998.

45. Junghans G.: «OSACA Eine europeische Initiative» in Technische Rundschau 37/1993.

46. Junghans G.: Offene Steurungsplatform eine Einfuehrung in die SystemArchitektur von OSACA. Elektronik plus-Automatisierungspraxis, 1994, № 2.

47. Pritchshow G. Automation technology on the way to an open system architecture // Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 1990. Vol.7. № 1,2.

48. Tom Armstrong COM + MTS = COM+ Next step in the Microsoft Component strategy//Visual С++ developers journal, February 1999.