УЧПУ — это управляющий орган, который принимает команды в числовой, т. е. в дискретной форме, посылает их в запоминающее устройство, обрабатывает команды и управляет функциями станка. Под термином „функция" понимают не только перемещение по осям координат, но и другие операции, например, переключение скоростей подач, частоты вращения шпинделя, включение и выключение охлаждения и др.
В ЧПУ проблемы диагностики решаются с помощью встроенных в устройства внутренних систем диагностики. Причем, диагностирование проводится как во время функционирования устройства при обработке, так и с помощью диагностических тестов. Обнаруженная неисправность автоматически прерывает обработку, и на дисплее или табло индикатируется ее код. В типовой состав ЧПУ, построенного на основе мини-ЭВМ или микро-ЭВМ, входят следующие блоки: ЭВМ, постоянные и оперативные запоминающие устройства, блоки связи с устройствами ввода-вывода; блок связи со станком; пульт управления; блок отображения символьной информации; блок управления приводами; ФСУ или кассетный накопитель на магнитной ленте.
Устройство для считывания с перфоленты — сложное, с электронными и оптическими приборами. Учитывая, что сигналы этого устройства являются важным источником информации для работы станка, а само устройство считывания наиболее чувствительно к воздействию помех в ЧПУ, особое внимание уделяется его диагностированию, которое основано на проверке того, является ли четным или нечетным число сигналов кода при считывании одного знака. Правильным состоянием считается четность, соответствующая принятому коду. В результате фиксируется наиболее вероятная причина нарушения, т. е. ошибочное считывание информации с одной дорожки.
Помимо устройств для проверки на четность, система снабжена другими системами контроля, с помощью которых можно провести проверку наличия ленты, ответа о считывании знака, формального контроля ленты. При ошибке устройство останавливается и указывает неправильную запись. Кассета с магнитной лентой представляет собой вариант записи, выполненной так же, как и на перфоленте. Пульт управления является важным элементом каждого УЧПУ. Информация в систему передается с помощью десятипозиционных декадных переключателей или клавишного ввода с применением полупроводниковых запоминающих элементов. Поскольку декадные переключатели по принципу действия представляют собой простые электромеханические запоминающие устройства, электронные схемы для обработки их сигналов просты, а диагностирование сводится к проверке надежности контакта.
Для диагностирования клавишного ввода в УЧПУ с встроенной мини-ЭВМ по окончании ввода информации и записи в запоминающее устройство происходит циклическая проверка ячеек ЧПУ с помощью резидентного проверяющего теста. Если устройство неисправно, то на индикаторах загорается код неисправности и по таблице определяется неисправная ячейка.
Блок управления приводами предназначен для выдачи в УЧПУ привода подач главного движения информации о режимах скорости, автоматического разгона и торможения. Одним из элементов ЧПУ, в котором формируется система управления приводами, является блок задания скорости подачи (БЗС).
При проверке работоспособности можно обнаружить неисправность, которая меняет степень работоспособности, в нашем случае — в схеме БЗС. Поскольку работоспособность объекта оценивается по выходным характеристикам или параметрам, то обнаружить неисправность подобного рода сложнее.
В объектах, которые могут быть представлены как системы с последовательным преобразованием информации, возникшую неисправность можно обнаружить следующим образом. Сигнал в каждой последующей точке подобного объекта является реакцией на сигнал в каждой предыдущей точке. Следовательно, если неисправность в объекте отсутствует, то сигнал будет проходить последовательно от точки к точке, а возникновение неисправности приводит к нарушению последовательности прохождения сигнала, что позволяет обнаружить неисправность в объекте.
Вырабатываемые УЧПУ команды управления должны обязательно соответствующим образом передаваться и обрабатываться. Комплекс устройств цепей для выполнения этих задач получил название системы сопряжения или интерфейс. По функциональным свойствам к системе сопряжения относятся: команды для управления скоростью приводов; связь с отсчетно-измерительной системой; силовые и защитные цепи; коммутационные сигналы связи между станком и УЧПУ.
Диагностирование систем сопряжения сводится к определению целостности каналов связи и контролю передаваемых уровней сигналов. Исполнение системы сопряжения для обмена двухуровневой (коммутационной) информацией между УЧПУ и механизмами станка осуществляется в блоке управления на интегральных схемах. Блок управления представляет собой законченный функциональный узел, который включает в себя логическую часть, цифроаналоговый преобразователь.
