DE1950350C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Impulsen zum Beispiel zur Steuerung von Schrittmotoren in Werkzeugmaschinen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Impulsen zum Beispiel zur Steuerung von Schrittmotoren in WerkzeugmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Anzahl von Impulsen
z. B. zur Steuerung von Schrittmotoren in Werkzeugmaschinen, wobei" eine oder mehrere Impulsreihen
entsprechend numeiischen Eingangsinformationen ausgewählt werden.
Ein derartiges Verfahren ist aus der Zeitschrift »Computer Hand Book (1962)«, S. 21-72 bis 21-77,
bekannt. . ,
Dieses Verfahren wird an einem zweidimensionalen
Fall erläutert. Zuerst werden die Informationen dX
und dY von einem /i-Bit-Binärzähler, der für die
Speicherung von Informationen dX und dY vorgesehen ist, die dk Differenz zwischen zwei Punkten
darstellen, und Gleichintervall-Impulsreihen /(1)
/(2), /(4), /(8), .../(2" '), die jeweils aus 1, 2,
4, 8, ... s'""'1 Gleichintervallimpulsen bestehen, die
in einem konstanten Zeitintervall erzeugt werden, zu Und-Glicdern geleitet. Hierbei wird eine einzige Impulsreihe
oder werden mehrere Impulsreihen ausgewählt. Die ausgewählten Impulsreihen werden
einem Oder-Glied zugeführt. Die Impulsreihen, die für die lineare Interpolation zwischen zwei Punkten
erforderlich sind, werden von dem Oder-Glied erhalten. Es wird eine Impulsreihe mit kleinem η verwendet,
wenn die Informationsmengen dX und dY klein sind, und es wird eine Impulsreihe mit großem N
verwendet, wenn die Mengen groß sind. Da die Impulssendezeit in beiden Fällen konstant ist, ist die
Interpolationszeit für einen Datensatz gleich der notwendigen Interpolationszeit für den Fall der maximalen
Informationsmenge. Im Falle von kleinen Informationsmengen ist das Impulsfolgeintervall der
Impulsreihe, die man von dem Oder-Glied erhalt, im Durchschnitt sehr groß, und es wird unnötige Zeit
verbraucht. Um die Forderung nach einer schnellen Steuerung von verschiedenen Geräten zu erfüllen, ist
es erforderlich, die notwendige Zeit für die Impulserzeugung durch Verminderung der zuvor erwähnten
unnütz verbrauchten Zeit zu verkleinern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Gattung hinsichtlich
der für die Impulserzeugung erforderlichen Zeit zu verbessern.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch Ermittlung der maximalen Zifferninformation
wenigstens zweier Eingangsinformationen, Bestimmung der Impulssendezeit, die der maximalen Zifferninformation
entspricht, Auswahl einer einzigen Impulsreihe bzw. mehrerer Impulsreihen entsprechend
den Eingangsinformationen aus mehreren vorbestimmten Impulsreihen entsprechend der maximalen
ZifTerninformation und den Eingangsinformationen, und Bildung der Impulsreihensummen durch Aussendung
der ausgewählten Impulsreihen in dem Intervall der ermittelten Impulssendezeit.
Vorteilhafterweise geschieht dies dadurch, daß zur Bildung der logischen Summen die Zifferninfermationen
jeder Eingangsinformation Oder-Gliedern zugeführt werden und daß die maximale Zifferninformation
als das Ausgangssignal ermittelt wird, das der logischen Summe mit der größten ZifTernanzahl in
den logischen Summen entspricht, die nicht Null ist.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Fig. 1 bis 8 beispielsweise erläutert. Es zeigi
F i g. 1 den zeitlichen Verlauf von Impulsreihen bei
einen: bekannten Verfahren,
Fig. 2A und 2B Blockschaltbilder eines dX- bzw.
</K-Registers der Vorrichtung zur Impulserzeugung
gemäß der Erfindung,
Fi g. 3 Λ ein Blockschaltbild eines Binärzählers der
Vorrichtung gemäß der Erfindung,
F i g. 3 B ein Blockschaltbild der logischen Schaltung, die an den Binärzähler der Fig. 3A angeschlossen
ist,
Fig. 4 den zeitlichen Verlauf der Impulse bei dem
Verfahren gemäß der Erfindung,
Fi g. 5 ein Blockschaltbild der logischen Schaltung
zur Ermittlung der maximalen Zifferninformation,
F i g. 6 ein Blockschaltbild der logischen Schaltung zur Bestimmung der Impulssendezeit.
Fig. 7 ein Diagramm, aus dem die Beziehung
/wischen den Impulsreihen und der Impulssendezeit hervorgehi, und
Fi g. 8 ein Blockschaltbild der logischen Schaltung,
mittels der die Impulsreihensumme gebildet tvird.
In der digitalen Steuerung oder ähnlicher· Anwendungsfällen
ist zur linearen Interpolation zweier Punkte in einem zwei- oder dreidimensionalen Raum
das Verfahren der Impulsverteilung als das einfachste Verfahren bekannt. Dieses Verfahren zur Impulsverteilung
wird an einem zweidimensionaien Fall erläutert. Zuerst werden die Information dX und dY
von dem «-Bit-Binärzähler, der für die Speicherung von Informationen dX und dY vorgesehen ist, die die
Differenz zwischen zwei Punkten darstellen, und die Gleichintervali-Impulsreihen/O), /(2), /(4), /(8),
.../(2"-'). die jeweils aus 1, 2, 4, 8 2c-1»
Glcichintervallimpulsen bestehen, die in einem konstanten
Zeitintervall erzeugt werden, wie in Fig. 1 für den Fall von η — 5 gezeigt ist, zu dem jeweiligen
Und-Gatter bzw. der Und-Schaltung geleitet. Durch
dieses Verfahren wird eine einzige Impulsreihe oder werden mehrere Impulsreihen ausgewählt. Diese ausgewählten
Impulsreihen werden dem Oder-Gatter bzw. der Oder-Schaltung zugeführt; die Impulsreihen,
die für die lineare Interpolation zwischen zwei Punkten erforderlich sind, werden von der Oder-Schaltung
erhalten. Mittels der zuvor erwähnten Methode wird eine Impulsreihe mit kleinem η verwendet, wenn die
Informationsmengen dX und dY klein sind, und es wird eine Impulsreihe mit großem N verwendet, wenn
die Mengen groß sind. Da die Impulssendezeit in beiden Fällen konstant ist, ist die Interpolationszeit
für einen Datensatz gleich der notwendigen Interpolationszeit für den Fall der maximalen Informationsmenge,
unabhängig von den Informationsmengen dX und dY. Im Falle von kleinen Informationsmengen
wird das Impulsfolgeintervall der Impulsreihe,
die man von der Oder-Schaltung erhält, im Durchschnitt sehr groß, und es wirt! unnötige Zeit
verbraucht. Um die Forderung einer Schnellsteuerung von verschiedenen Geräten zu erfüllen, ist es erforderlich,
die notwendige Zeit für die Iinpulsvertcilung
durch Verminderung der zuvor erwähnten unnütz verbrauchten Zeit zu verkleinern und eine SchnelJ-impulsverteilung
zu erreichen.
Gemäß der Erfindung wird die zuvor erwähnte unnötige Zeit dadurch vermindert, daß die Impulsreihe
auch in dem Fall, in dem die Informationsmengen klein sind, mit einem kurzen Impulsfolgeintervall
verwendet wird.
Die Logik für die Methode der Impulsverteilung ίο gemäß der Erfindung wird im folgenden erläutert.
Wenn jede Ziffer von Informationen dX und dY, die in dem ί/ΛΓ-Register bzw. dem i/F-Register gespeichert
sind, dargestellt wird und
dX — .v„ j, Xn ., r.„ .C1, x0 ,
dY = yn_vyn .„ ...y2,yvy0,
in denen
.ν,- = 1 bzw. O und y, = 1 bzw. O
»ο ist, ist die maximale Ziffer durch die folgenden Verfahren
bestimmt.
Die logische Summe P1 einer jeden Ziffer von dX
und dY wird erhalten durch:
* η- ι ·*η ι ^ νπ ι
>
P '--■ χ ^- ν
Logische Produkte /V1 (sie werden im folgenden
als die maximale Ziffeminformution bezeichnet) der logischen Summe P1 einer jeden Ziffer und die Nein-Werte
der logischen Summe p] aller Ziffern über der /-ten Ziffer, weiden für jede Ziffer erhalten durch:
N1,
1 η -
-P11... Ι
-Ρ«_3...
P11 :...ρ
1-P1-
Diese maximalen Zifferninformationen /V,- werden
nur für die Ziffer »1«, in der 1 zuerst in dem dX- bzw. dem r/V-Registcr gespeichert ist. Daher könnte
die maximale Informationsmenge durch die maximalen Zifferninformationen /V1- bestimmt werden.
Wenn die Impulssendezeit T für die maximale Informationsmengc
N1,., ist, wird T bestimmt durch:
7=7„, fÜrN„., = l,
Γ -T11. ,/2 fürN„_,= l,
T = Tn ,/2i"-;l1 für M, = 1,
T=Tn ,/2'»--" fiirJV; = l,
T = Tn ,/21»-» für Nn * i.
Die dem I ud-Gatter bzw. der Und-Schaltung zugeführten
Signale zum Zwecke der Bestimmung der notwendigen Impulsreihen für die Information dX
werden dargestellt durch:
Nn
N1,
xn.., + ... + N1-xt
für/(2"-ä),
für/(2"-ä),
für I (2),
für/(1).
für/(1).
Die Signale für den Fall von dY werden durch gleiche Verfahren erhalten.
Daher sind die Impulsreihensummen NdX und NdY gegeben durch:
NdX = '(Nn., · .τ-, + Nn , ■ Xn + N1- .ν,
+ N0-xu)-1 (2'-')+ (Nn^-χπ^.2
+ Nn_„ · x„.., + . . . + N, ■ xj ■ 1 (2«-ä)
NdY
^y1 + N9-V0)-Hl-*) + (N^1-yK_t „_t- y„_ 3 + ... + N1 .y0). /(2-2)
^1-V1+N„_t-y0)· 1(2)
Durch die zuvor erwähnten Verfahren könnten die Impulssendezeit T und die Impulsreihensummen NdX
und NdY erhalten werden.
Am Ende der Impulssendezeit T wird die nächste Information dX und dY eingebracht, und die nächste
Impulsverteilung wird ohne unnötige Zeitverzögerung durchgeführt, um eine Schnellimpulsverteilung zu erreichen.
Die obenerwähnte Logik wird nun im einzelnen an Hand einer Vorrichtung zur Impulsverteilung erläutert,
die in den Fig. 2 bis 8 dargestellt ist, und zwar für den Fall, in dem die Informationen dX und dY
5 Bits sind. Die Fig. 2a und 2B zeigen das dAT-Registerll
und das rfV-Register 12. In dem dX- bzw. dem dY-Register sind ;c0 ,bis xi und y0 bis y4 gespeichert;
sie werden durch andere Eingangsinformationen ersetzt, wenn eine Impulsverteilung beendet
ist. Fig. 3A zeigt einen Binärz'ihler 13 mit Bina'rzählerelementcn
?0 bis /5. Wenn der Taktimpuls CP
und der Startimpuls S dem Und-Gattcr 14 zugeführt
werden, beginnt jedes Binärzählerelement t0 bis i. zu
arbeiten und erzeugt die Ausgangssignale /0 bis f. mit
der-in Fig. 4 gezeigten Wellenform. Diese Ausgaiigssignaie
r0 bis f. und ihre Nein-Ausgangssignale J^
bis iT werden jeweils Und-Gattern bzw. Und-Schaltungen
15 bis 19 in dem in Fig. 3B gezeigten Zustand zugeführt, und die Impulsreihen von gleichem
Intervall"/(1),./(2), /(4\ 7(8) und /(16) mit der in
F i g. 4 gezeigten Weilern"; · ;n werden erzeugt.
Fig. 5 erläutert die !■.-•fische Schaltung zur Bestimmung
der Lage der maximalen Zifferninformation in den Eingangsinformationen dX und dY. Wenn die
gleiche Ziffeminformntion des dX- und des rfY-Registers
jeweils Oder-Gattern bzw. Oder-Schaltungen 20 bis 24 zugeführt sind, werden logische Summen P0
bis P4 als Ausgangssignaie dieser Oder-Schaltungen
20 bis 24 erhalten. Diese logischen Summen P1 bis P. werden den Nein-Schaltungen 25 bis 28 und die
Nein-Werte P~ bis P^ der logischen Summen P1
bis P4 werden als Ausgangssignale der Nein-Schaltungen 25 bis 28 erhalten. Diese Ausgangssignaie Pc
bis P4 und P] bis P4" werden Und-Schaltungen 29 bis
33 in dem in F i g. 5 gezeigten Zustand zugeführt; die
maximalen Zifferninformation^n TV0, N1, TV, und N4
werden jeweils als die Ausgangssignaie der Schaltung
η 29 bis 33 erhalten.
lic 6 zeigt ein Blockschaltbild einer logischen
ion
Schaltung zur Bestimmung der Impulssendezeit T. Dadurch, daß das Startsignal S dem Flipflop 35 über
das Und-Gatter 34 zugeführt wird, werden das Ausgangssignal des Flipflops 35 und der Taktimpuls CP
dem Und-Gatter 36 zugeführt und öffnen das Und-Gatter 36. Wenn das Und-Gatter 36 geöffnet ist, wird
der Taktimpuls CP jedem Zählerelement Tn bis T5'
des Zeitzählers 37 zugeführt, um diesen in Betrieb zu nehmen. Die Impulssendezeit T wird durch die
ίο Steuerung des Flipflops 35 mit den Ausgangssignalen
T1' bis T5' des Zeitzählers 37 und die maximale
Zifferninformation bestimmt. Ein Impuls wird nur ausgesendet, wenn das Flipflop 35 »1« darstellt.
Fig. 7 zeigt ein Wellenformdiagramm der lmpulsserie
/ und der Impulssendezeit T und die Beziehung zwischen diesen. In Fig. 7 stellt T4 die Impulssendezeit
für den Fall dar, wenn die Anzahl der maximal übermittelten Impulse 16 bis 32 ist. In gleicher Weise
stellen T3, T2, T1 und T? die Impulssendezeit dar.
»o wenn die Anzahl der maximal übermittelten Impulse
jeweils 8 bis 15, 4 bis 7, 3 bis 2 und 1 ist. Die Impulssendezeit
7' nimmt ab, wenn die Anzahl der maximal übermittelten Impulse, mit anderen Worten die
Endimpulsreihensumme NdX, die verteilt weiden »5 soll, abnimmt. Die Inipulssendezeit T und du- Betriebszeit
des Flipflops 35 sind äquivalent.
Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild der logisiivu
Schaltung für die Bestimmung der Endimpulsrciluüsumme
NdX. Maximale Zifferninformationen V1,
bis /V4 und Informationen Jt0 bis xv die Informatu
einer jeden ZifTerninformation dX sind, werden Und-Gattern 38 bis 52 in dem in Fig. 8 gczciiiu-n
Zustand zugeführt. Das Ausgangssignal des 1 1 J-Gatters
38 und die Impulsreihe /(1) werden ■.:·;·.;ι
Oder-Gatter 57 zugeführt. Die Ausgangssignale ■<■■
Und-Gatter 39 und 40 werden dem Oder-Gaiu -3
zugeführt und das Ausgangssignal des Oder-Ga . -.
53 und die Impulsreihe /(2) werden dem Oder-CSS zugeführt. Die Ausgangssignale der Und-G ■:■...
41. 42 und 43 werden dem Oder-Gatter 54 ιιιΐυ ;
Ausgangssignal des Oder-Gatters 54 und die Ir. ■■■>
folge /(4) werden wiederum dem Oder-Gatter 5" ■ ■■.-geführt.
Die Ausgangssignale der Und-Gatter 44 :-.
47 werden dem Oder-Gatter 55 und das Ausga:iL--signal
des Oder-Gatters 55 und der Impulsrcilu· .' ιs
> werden wiederum dem Oder-Gatter 60 zugeführt, i >■■
Ausgangssignale der Und-Gatter 48 bis 52 weuui
dem Oder-Gatter 56 und das Ausgangssignai — Oder-Gatters 56 und die Impulsreihe /(16)" weuK-ii
wiederum dem Oder-Gatter 61 zugeführt. Da Hu-Ausgangssignaie
der Oder-Gatter 57 bis 61 >Ui;
Oder-Gatter 62 zugeführt werden und das Ausganl—
signal des Oder-Gatters 62 dem Und-Gattcr 63 zusammen mit dem Ausgangssignal D des Flipflops 35
zugeführt wird, erhält man eine Impiilsreihensumnu
NdX von dem Und-Gatter 63.
Obwohl nur die Verarbeitung der Information <.'A im einzelnen näher erläutert wurde, könnte die In
formation dY in gleicher Weise verarbeitet werden, um die Impulsreihensumme NdY zu erhalten. Für
dreidimensionelle Fälle kann die Impulsreihen
summe in gleicher Weise durch Anordnung eines dZ-Register, das die. Information dZ speichert, dm eh
Bestimmung der Maximalziffer und durch Besiirnmung der Impulssendezeit erhalten werden. Die Erfindung
ist auch auf den Fall anwendbar, in dem die Anzahl der Informationen vier und mehr beträgt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
37-1?
Claims (6)
1. Verfahren zur Erzeugung einer Anzahl von Impulsen z. B. zur Steuerung von Schrittmotoren
in Werkzeugmaschinen, wobei eine oder mehrere Impulsreihen entsprechend numerischen Eingangsinformationen
ausgewählt werden, gekennzeichnet durch Ermittlung der maximalen Zifferninformation wenigstens zweier Eingangsinformationen,
Bestimmung der Impuls-Sendezeit, die der maximalen ZifTerninformation entspricht, Auswahl einer einzigen Impulsreihe
bzw. mehrerer Impulsreihen entsprechend den Eingangsinformationen aus mehreren vorbestimmten
Impuisreihen entsprechend der maximalen ZifTerninformation und den Eingangsinformationen,
und Bildung der impulsreihetisumme durch Aussendung der ausgewählten Impulsreihen
in dem Intervall der ermittelten Impulssendezeit.
2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch ge- so
kennzeichnet, daß zur Bildung der logischen Summen die Zifferninformationen jeder Eingangsinformation Oder-Gliedern zugeführt werden
und daß die maximale Zifferninformation als das Ausgangssignal ermittelt wird, das der logischen
Summe mit der größten Ziffernanzahl in den logischen Summen entspricht, die nicht Null ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulssendezeit sich verdoppelt
bzw. halbiert, wenn die Anzahl der Eingangsinformationsziffern in der maximalen Zifferninformation
sich um eine Ziffer erhöht bzw. erniedrigt.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche I bis 3, gekennzeichnet
durch mehrere Register (11, 12) zur Speicherung mehrerer Eingangsinformationen.
(dX, dY), eine Einrichtung (Fig. 5) zur Ermittlung
der maximalen Zifferninformation der Eingangsinformationen, eine Einrichtung (F i g. 6) zur
Bestimmung der Impulssendezeit, einen Impulsgenerator zur Erzeugung mehrerer vorbestimmter
Impulsreihen, eine Wähleinrichtung zur Auswahl einer einzigen Impulsreihe oder mehrerer
Impulsreihen entsprechend den Eingangsinformationen der vorbestimmten Impulsreihen in
Übereinstimmung mit der maximalen Zifferninformation und der Eingangsinformation und eine
Einrichtung (Fig. 8) zur Bildung der Impulsreihensumme
durch Aussendung der ausgewählten Impulsreihen in der Impulssendezeit.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (F i g. 6) zur Bestimmung der Impulssendezeit ein Flip-Flop
(35) aufweist, das von dem Ausgangssignal eines Zeitzählers (37) und der maximalen Zifferninformation
gesteuert wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung
(F i g. 8) zur Bildung der Iinpulsreihensumme mehrere Und· Glieder (38 bis 52) aufweist, denen
die maximale Zifferninformation und die Eingangsinformationen zugeführt werden, mehrere
erste Oder-Glieder (53 bis 56), denen die Ausgangssignnle der ersten Und-Glieder (39 bis 52)
zugeführt werden, mehrere zweite Und-GIieder (57 bis 6i), denen jeweils die Ausgangssignale der
ersten Oder-Glieder (53 bis 56) bzw. die Auseangssignale
der ersten Und-Glieder und eine der vorbestimmten Impulsreihen zugeführt werden,
ein zweites Oder-Glied (621, dem alle Ausgangssienale der zweiten Und-Glieder (57 bis 61) zugeführt
werden, und ein drittes Und-Glied (67),
dem das Ausgangssignal des zweiten Oder-Gliedes (62) und das Ausgangssignal (D) der Einnchtung
(Fig. 6) zur Bestimmung der Impulssende/tit
zugeführt werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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DE19691950350 DE1950350C3 (de) | 1969-10-06 | 1969-10-06 | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Impulsen zum Beispiel zur Steuerung von Schrittmotoren in Werkzeugmaschinen |
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DE1950350B2 DE1950350B2 (de) | 1973-06-20 |
DE1950350C3 true DE1950350C3 (de) | 1974-01-17 |
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ID=5747462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19691950350 Expired DE1950350C3 (de) | 1969-10-06 | 1969-10-06 | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Impulsen zum Beispiel zur Steuerung von Schrittmotoren in Werkzeugmaschinen |
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6013583B2 (ja) * | 1977-09-29 | 1985-04-08 | 松下電器産業株式会社 | D−a変換装置 |
DE3122879C1 (de) * | 1981-06-10 | 1984-09-06 | Vladimir Semenovič Borisov | Linearer Interpolator |
-
1969
- 1969-10-06 DE DE19691950350 patent/DE1950350C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE1950350A1 (de) | 1971-05-13 |
DE1950350B2 (de) | 1973-06-20 |
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