Symbolische Programmierung in EXC-Steuerungen

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2013 feierte die DIN 66025, die den G-Code zur Programmierung von CNC-Steuerungen in Deutschland zur Norm erhob, ihren 30. Geburtstag. Seit ihrer letzten Überarbeitung im Jahr 1988 ist die Zeit im Werkzeugmaschinenbau aber natürlich nicht stehengeblieben.

Gerade bei größeren Maschinen mit vielen Achsen (etwa Schneidmaschinen mit mehreren Schneidköpfen) sorgt die Begrenzung auf 25 Einzelbuchstaben neben der Wegbedingung G, die für Funktionen, Achsen und Parameter ausreichen müssen, für Schwierigkeiten. Mehrere Achsen, die sich in derselben Richtung bewegen, können nicht einfach durchnummeriert werden (z.B. X_1, X_2, X_3), sondern müssen mit unterschiedlichen Achsbuchstaben benannt werden. Der begrenzte Buchstabenvorrat unseres Alphabets beschränkt zudem künstlich die theoretische maximale Achsanzahl neuer Maschinen. Die Programmierung von 32 CNC-Achsen, wie sie die Eckelmann E°EXC88 unterstützt, erfordert eine Erweiterung der G-Syntax.

Die Benennung von Achsen mit Einzelbuchstaben ist auch aus einem weiteren Grund nicht immer ideal. So gibt es beispielsweise für Handlingsachsen oder positionierbare Spindeln, die aus dem DIN-Code programmiert werden sollen, keine naheliegende Zuordnung zu Achsbuchstaben, wie sie sich bei Geometrieachsen aus deren Richtung ergibt.

Auch der Vielfalt an Varianten trägt der klassische DIN-Code nicht ausreichend Rechnung. Die Programmierung spezifischer Zyklen für ganze Maschinenfamilien, die auf unterschiedlichen Varianten ähnlicher Maschinen verwendbar sein sollen, gestaltet sich besonders bei unterschiedlichen Achsanzahlen und unterschiedlicher Vergabe von Achsbuchstaben aufwändig und unübersichtlich – zumal Zyklen in der Regel ohne CAD/CAM-Unterstützung von menschlichen Programmieren geschrieben werden. In Fallunterscheidungen für die unterschiedlichen Achskonstellationen muss teilweise derselbe Vorgang für unterschiedliche Maschinentypen mehrfach programmiert werden. Abstraktion oder Wiederverwendung von Code ist nur äußerst begrenzt machbar.

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, unterstützen die Eckelmann CNC-Steuerungen ab der Firmwareversion 2.30 eine hauseigene Erweiterung der klassischen G-Syntax. Sie ermöglicht die symbolische Programmierung innerhalb von DIN-Programmen und Zyklen. Das Konzept vereinfacht den Umgang mit vielen Achsen und Maschinenvarianten. Die Lesbarkeit von DIN-Programmen wird verbessert, wo es darauf ankommt.

Die Grundidee basiert auf der Definition und Verwendung von Symbolen, die zum Beispiel für Achsbuchstaben, G-Funktionen oder Werte aus dem P-Feld stehen, aber auch für Satzfragmente mit Leerzeichen. Makros mit eigenen Parametern sind ebenso möglich.

Symbole werden mit dem neuen Befehl #define lokal für ein Programm definiert. Eine globale Symboldefinition ist mit #globdef möglich, zum Beispiel zur maschinenspezifischen Benennung von Achsen nach ihrer Aufgabe.

Beispiel 1: Globale Definition

Symbolische Programmierung in EXC-Steuerungen

Zur gemeinsamen Unterstützung verschiedener Maschinen mit verschiedenem Achsausbau kann für jede Variante eine Datei mit maschinenspezifischen globalen Definitionen angelegt werden. Diese Definitionen können in den Zyklen konsequent genutzt werden, so dass Fallunterscheidungen nach Maschinentyp vermieden werden und trotzdem einheitliche Zyklen verwendet werden können.

Beispiel 2: Maschine mit vielen Achsen

Symbolische Programmierung in EXC-Steuerungen

Durch die Flexibilität in der Symboldefinition gibt es unzählige weitere Möglichkeiten, NC-Programme und Zyklen per symbolischer Programmierung übersichtlicher zu gestalten. Lassen Sie sich von Ihren konkreten Anforderungen an die Lesbarkeit leiten.

Beispiel 3: Kombination mit Formelprozessor

Symbolische Programmierung in EXC-Steuerungen

Autor: Dipl.-Inform. Christian Mellert, Systementwicklung bei Eckelmann.

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