Codierung von Daten
Nachdem wir uns sehr intensiv mit dem konstruktiven Aufbau einer CNC-Maschine befasst haben, ist es nun an der Zeit, uns mit den steuerungsspezifischen Aspekten der CNC-Technik zu befassen. Bevor wir uns dem Regelkreis der CNC-Steuerung zuwenden, müssen wir uns an dieser Stelle erst einmal mit der Codierung der Daten befassen, damit der Rechner das von uns programmierte CNC-Programm interpretieren kann.
Allgemeine Anforderungen an diese Codierung sind die schnelle Aufnahme und sichere Verarbeitung von Daten durch die Steuerung. Dies muss in einer für die Steuerung verständlichen Form geschehen. Dazu müssen die Daten in elektrische Signale umgesetzt werden.
Lernziele
Nach dem Durcharbeiten des Kapitels kennen Sie,
- wie die Daten für CNC-Maschinen verständlich umgewandelt und codiert werden,
- die Darstellungsweise mit binärem Code,
- den Aufbau von Lochstreifen und die Auswertung,
- die modernen Speicher- und Übertragungsmöglichkeiten an CNC- Maschinen.
Das Dualsystem
In der Datenverarbeitungstechnik findet das Dualsystem zur Informationsverarbeitung in DV-Anlagen Anwendung, da der Rechner immer nur zwei Signalzustände interpretieren kann (Signalzustand 0 und Signalzustand 1). Das duale Zahlensystem kennt nur diese beiden Zustände und ist somit Grundlage der Codierung der Daten in einer CNC-Steuerung. Diese Informationsverarbeitung findet durch Stromimpulse statt.
Eine Informationseinheit im dualen Zahlensystem nennt man „1 Bit” (binary digit = Zweierschritt).
Acht Informationseinheiten dieser Größe, also 8 Bit, sind gleich 1 Byte.
Umwandlung einer Dezimalzahl in eine Dualzahl
Um eine Dezimalzahl in eine Dualzahl umwandeln zu können, müssen wir folgende mathematischen Grundsätze kennen (hier am Beispiel einer 4-stelligen Dualzahl):
Lassen Sie uns die Gegenüberstellung der Dezimal- und Dualzahlen von 0 bis 10 in einer Tabelle darstellen:
Rechnen Sie einfach einige Zahlen nach und probieren Sie die umgekehrte Version (Dualzahl entwerfen für eine Dezimalzahl), damit Sie sicherstellen, dass Sie das Thema verstanden haben.
In der CNC-Technik müssen natürlich auch Buchstaben codiert werden. Dies geschieht auf die gleiche Art und Weise wie bei den Zahlen. Nachfolgend die Codierung der Buchstaben ebenfalls in einer Tabelle:
Für die Buchstaben bis Z wird nach gleicher Logik weiter verfahren. Die Codierung in den CNC-Steuerungen in der modernen Technik basieren noch heute auf der Grundlage der Lochstreifentechnik.
Der nachfolgend aufgeführte Lochstreifen veranschaulicht die Codierung von Daten sehr gut:
- Spur 1: 20
- Spur 2: 21
- Spur 3: 22
- Spur 4: 23 usw…
Zur Codierung der Dezimalzahlen von 1 bis 0 wird Spur 1 bis Spur 4 verwendet. Die Löcher auf Spur 5 und Spur 6 legen fest, dass eine Zahl vorliegt. Ist Spur 7 gelocht, heißt dies, dass ein Buchstabe vorliegt. Zur Codierung der Buchstaben wird dann Spur 1 bis Spur 6 verwendet. Spur 8 ist das Prüfbit, es wird nur dann gelocht, wenn eine ungerade Anzahl von Löchern vorliegt.
Der Lochstreifen als Speichermedium an sich ist veraltet und wird in modernen Fertigungen kaum noch zu finden sein. Die Lochstreifentechnik ist jedoch die Grundlage zur Codierung von Daten.
