Язык программирования АПТ

Имя языка программирования АПТ (APT) происходит от начальных букв полного названия "Automatically Prodrammed Tools", что в переводе означает "Автоматические программируемые станки".

Язык АПТ ровесник ФОРТРАНа и так же, как последний, используется поныне. АПТ - первый язык программирования для применения в специализированной области, первый язык программирования операций обработки деталей на станках с числовым программным управлением (ЧПУ). Он разрабатывался в Массачусетском технологическом институте (МТИ) по контракту с ВВС США. Группу разработчиков возглавлял математик Дуглас Т. Росс.

Работа по созданию языка началась в июле 1956 г.; в мае следующего года разработаны основы синтаксиса и семантики языка, близкие к английскому языку. В 1959 г. о языке АПТ было впервые сообщено на конференции в МТИ и в этом году, по-видимому, он впервые был применен в производственных условиях. В 1960 г. на машине IBM 704 был реализован улучшенный вариант языка - АПТ 2, а в последующие годы получила распространение версия языка - АПТ 5.

АПТ это не только язык станков с ЧПУ, но также и программа, которая выполняет расчеты по определению положений режущего инструмента в соответствии с операторами языка.

Система АПТ предназначена для программирования операций в трех мерном пространстве, причем ее можно использовать для управления станками, которые имеют до пяти управляемых сетей. Ее можно использовать для управления процессами разнообразных операций механической обработки.

Язык включает четыре типа операторов: геометрические операторы, операторы движения, операторы постпроцессора и вспомогательные операторы.

Геометрические операторы (их часто называют операторами определения) определяют геометрические элементы, которые составляют деталь.

Операторы движения применяются для описания траектории перемещения режущего инструмента.

Операторы постпроцессора используются применительно к конкретному станку и его системе управления для задания скорости подачи и резания и для учета других характеристик данного станка.

Вспомогательные операторы представляют собой различные команды, применяемые для определения типа деталей, инструментов, допусков и т. п.

Мощным средством языка АПТ является возможность использования макрооператоров, которые аналогичны заданию подпрограмм в ФОРТРАНе и других языках программирования. Они применяются в тех случаях, когда определенная последовательность движений повторяется многократно в процессе выполнения конкретной программы.

Цель использования "макроподпрограмм" заключается в уменьшении числа операторов в записи всей АПТ-программы. Что в конечном счете упрощает работу технолога-программиста и снижает затраты на программирования.

В 70-е и 80-е годы появились новые подходы к составлению управляющих программ для обработки деталей на станках с ЧПУ: применение в процессе программирования интерактивной машинной графики; речевое (голосовое) программирование (ввод операторов программы ЧПУ в компьютер производится технологом устно) и др.

При использовании интерактивной машинной графики процедура программирования реализуется на графическом терминале САПР/АПП. Используя геометрические данные, определяющие деталь в процессе автоматизированного проектирования технолог- программист строит траекторию движения инструмента (часто траектория инструмента автоматически формируется программными средствами САПР/АПП).

Выходными данными такой процедуры программирования является распечатка текста АПТ-программы, т. е. фактически массив положений режущего инструмента, который затем пропускается через программу постпроцессора с целью подготовки перфоленты для ЧПУ.

Создатель языка Д. Росс в дальнейшем стал инициатором использования ЭВМ в проектных работах. Под его руководством начиная с 1959 г. разрабатывался язык AED (ALGOL Extended for Design - АЛГОЛ, расширенный для проектирования), предназначенный для создания программ компьютерного проектирования деталей, сборка которых затем производилась на программно управляемых станках. Написанные им работы "Принципы AED для универсального компьютерного проектирования" и "Теоретические основы систем компьютерного проектирования" (в соавторстве с Дж. Родригесом) получили признание многих разработчиков САПР/АПП.

Символичным является присуждение в 1975 г. Д. Россу Обществом цифрового управления награды Жозефа Мари Жаккарда (французского изобретателя 19 века, который первый использовал перфорированную ленту для управления ткацкими станками).

В число версий языка АПТ, специально предназначенных для конкретных приложений, входят языки APTURN (для операций токарной обработки), APTMIL (для фрезеровальных и сверлильных операций), APTPOINT (для операций, выполняемых "от точки к точке").

Язык АПТ послужил основой для создания подобных языков во многих странах. В 1970 г. в США фирмой IBM по контракту с ВВС был разработан язык ADAPT (Adaptation of APT - Адаптация АПТ). Язык не такой мощный как АПТ, но зато может применяться для программирования как позиционных, так и контурных задач.

Язык UNIAPT - его имя происходит от названия фирмы-разработчика - United Computing Corp. of Carson (США, шт.Калифорния), - представляет собой попытку приспособить язык АПТ для использования на мини-ЭВМ. Эта попытка увенчалась разработкой усеченной версии АПТ, реализуемой на мини-ЭВМ серии PDP, что позволило многим мелким предприятиям обзавестись системой автоматизированного программирования.

Язык SPLIT (Sundstrand Processing Language Internally Tranlated) был создан фирмой Sundstrand. Этот язык, приспособленный для работы со станками данной фирмы, может применяться для программирования станков, имеющих до пяти управляемых осей.

Одним из свойств системы SPLIT является то, что в ней в основную программу встроена программа-постпроцессор, которая избавляет от необходимости в специальных постпроцессорах при переходе от одного типа станка к другому.

Система COMPACT-II, разработанная в 1969 г. фирмой MDSI (Manufacturing Data Systems Inc.) (США, шт.Мичиган) по многим своим параметрам подобен языку SPLIT. Эта универсальная система, работающая в режиме разделения времени на компьютерах серий IBM и PDP.

Технолог-программист дистанционно со своего терминала вводит программу в ЭВМ, которая, в свою очередь, выдает перфоленту для ЧПУ. Язык COMPACT-II - один из распространенных языков программирования станков с ЧПУ. Еще один АПТ-подобный язык - PROMPT (интерактивный язык программирования операций обработки деталей) был разработан фирмой Weber N/C Systems Inc. (США, шт.Висконсин). Он используется с разнообразными типами станков: токарные станки, обрабатывающие центры, штамповочные прессы, установки для газовой резки.

В ФРГ были созданы АПТ подобные системы такие как EXAPT, MINIAPT, TELEAPT. Разработка одного из распространенных языков EXAPT (Extended Subset of APT - расширенное подмножество языка АПТ) началась в 1964 г. и была закончена в 1967 г. Одним из важных свойств языка является способность автоматически вычислять оптимальные скорости подачи и резания.

Язык EXAPT, реализованный на ЭВМ серии IBM, имеет три версии: EXAPT I - для позиционных задач типа сверления, а также для фрезерования по прямым линиям; EXAPT II - для токарной обработки и EXAPT III - для контурных операций.

На базе АПТ были разработаны модификации языка и в других странах: во Франции - IFAPT в 1970 г. и SUPFAPT в 1977 г., в Англии - NELAPT в 1973 г., в Италии - MODAPT в 1977 г., в Японии - FAPT, MAZAPT, MICROAPT в 1973 - 1978 гг.

В нашей стране на основе языка АПТ и языка АЛГОЛ-60 в конце 60-х годов были построены системы САПС, реализованные на ЭВМ серии "Минск" и предназначенные для 2,5 координатной обработки.

В конце 70-х годов САПС получили свое развитие в системах АПТ ЕС и АПТ СМ, реализованных на ЭВМ серии ЕС ЭВМ и СМ-4 соответственно.

//Вычислительная техника и ее применение №11'91.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *