SU1434407A1 - Устройство дл программного управлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к системам программного управлени  и предназначено дл  разгона, замедлени  и точной остановки прецизионного координатного стола, приводимого в движение шаговым злектрическим двигателем. N 11 Пусн J НУ Цель изобретени  - улучшение динаьт- ческих характеристик привода и уде- шевление устройства. Устройство программного управлени  содержит блок 1 пам ти,, генератор 2 импульсов, делитель 3 частоты, формирователь 10 пачки импульсов, первый счетчик 4 импульсов , второй счетчик 5 импульсов, два триггера 6, 7, два элемента 2И-2ИЛИ 8-1 и 8-2, элемент И 15, инвертор 9. Данное устройство имеет возможность формировать независимые друг от друга кривые разгона и торможени , позвол   выбирать оптимальные с точки зрени  динамических характеристик законы отдельно дл  разгона и дл  торможени . Обеспечена возможность перехода к торможению в произвольный момент времени. 3 ил. 6WXO Q СО ijiii О

Description

15

20

-25

Изобретение относитс  к системам гфограм ного управлени  и предназначено дл  разгона, замедлени  и точной остановки прецизионного координатного стола, приводимого в движение шаговым электрическим двигателем. Цель изобретерш  - улучшение дина- мичерки : характеристик привода и удешевление устройства,IQ

На фиг, представлена функциональна  схема описьгеаемого устройства; на фиг 2 - алгоритм его работы на фигв 3 пример характеристик разгона и торможени .

Устройство содержит блок пам ти j генератор 2 импульсов, делитель 3 частоты, первый счетчик 4 импульсов , второй счетчик 5 импульсовj два триггера б и 7, два элемента 2И-2ИЛИ 8-1 и 8-2, инвертор 9, формирователь 10 пачки импульсов, информационный вход 11 устройства (N), вход 12 запуска устройства (Пуск), вход 13 начальной установки (НУ), выход 14 уст ройства (Выхо), элемент И IS,

Формы кривых разгона и торможени  задаютс  таблицами коэффициентов делени  частоты генератора 2 импульсов, которые хран тс  в блоке I пам ти. зО Адрес коэффициента в блоке 1 пам ти задаетс  счетчиком 4 и myльcoв, С гет- чик 5 импульсов п эинимает с входа J число шагов N, которое необходшю отработать-устройству, В процессе работы счетчик 5 импульсов хранит число, равное N - (п р п-,-), где. Пр, п - текущие числа пройденных шагов разгона и пропущенных шагов из таблицы торможени . Обнуление счетчика 5 импульсов идентифицирует начало режима торможени  В режиме разгона счетчик 4 импульсов перебирает в реш-ше пр мого счета таблицу коэффициентов торможени , пропуска  коэффициенты торможени , В режиме торможени  счетчик 4 импульсов перебирает в режиме обратного счета таблицу коэффициентов торможени , пропус- ка  уже коэффициенты разгона. Чтобы обеспечить пропуск коэф(1)ициентов, устройство содержит формирователь 10 пачки импульсов, который формирует несколько импульсов на повьшенной частоте, обеспечивающих быстрый инкремент (декремент) счётчика 4. Число импульсов в пачке определ етс  максимальным количеством следующих подр д одноименных коэффициентов

35

4а

45

50

55

15

0

5

IQ

О

35

а

45

0

5

Устройство работает следующим образом .

Управление устройством осуществл етс  с трех внешних входов: информационного входа П, входа 12 запуска, входа 13 начальной установки. После включени  питани  на вход 13 подаетс  сигнал начальной установки НУ, по которому происходит установка в нулевое состо ние триггера б, обнул етс  счетчик 4 импульсов и в блоке 1 пам ти происходит выборка младшего коэффициента s принадлежащего таблице разгона . Устройство переходит в состо ние ожидани , в котором может находитьс  произвольное врем . Запуск устройства осуществл етс  подачей сигналов N и Пуск на входы 11 и 12 соответственно. По этим сигналам в счетчик 5 импульсов записываетс  число шагов отработки (N)5 триггер 6 устанавливаетс  3 единичное состо ние (состо ние Пуск), триггер 7 - также в единичное состо ние (состо ние Разгон), Цикл отработки N шагов начинаетс  с приема в делитель 3 частоты младшего коэффициента делени  частоты генератора 2 импульсов. Через интервал времени, пропорциональньтй этому коэффициенту, делитель 3 частоты формирует импульс на выход 14 устройства . Дальнейша  работа устройства зависит от нескольких условий,

Если в счетчике 4 импульсов не нулевое состо ние при режиме Торможение , то происходит проверка условий 8 и 9, а также исполнение блока 10 (фиг,2), В результате проверок 8 и 9 происходит шение на единицу состо ни  счетчика 5 импульсов и увеличение на единицу состо ни  счетчика 4 импульсов. Изменение содержимого счетчиков 4 и 5 обеспечиваетс  прохождением импульса с выхода делител  3 частоты через открытое первое плечо элемента 2И-2ИЛИ 8-}в При этом бит признака коэффициента дл  первого коэффициента , принадлежащего таблице разгона, кодируетс  логическим нулем. Кроме того, импульс.с выхода делител  3 частоты запускает формирователь 10 пачки импульсов, которьй готовитс  к выдаче первого импульса пачки,После увеличени  содержимого счетчика 4 импульсов происходит выборка второго коэффициента в блоке 1 пам ти, В случае принадлежности данного ко

эффидиента к таблице торможени  ка выходе бита признака блока 1 пам ти по вл етс  логическа  единица,котора  открывает второе плечо элемента 2И-2ИЛИ 8-1. Импульс с выхода формировател  10 пачки импульсов через второе плечо элемента 2И-2ИЛИ 8-1 проходит на суммирующий вход счетчика 4 и начинаетс  выборка третьего коэффициента „ Если он также принадлежит таблице тормокени , то будет пропущен аналогично предыдущему коэффициенту по второму лмпульсу из пачки, формируемой форьтрователем 10 пачки импульсов, и так далее до тех пор, пока не будет выбран из блока 1 па-, м ти коэффициент разгона, бит признака которого равен логическому нулю Этот уровень логического нул  закрывает второе плечо элемента 2И-2ИЛИ 8-1 дл  прохождени  оставшихс  импульсов из пачки, формируемой формирователем 10 пачки импульсов. В этом случае счетчик 4 импульсов перестает мен ть свое состо ние и второй коэффициент из таблицы разгона остаетс  на выходной шине блока 1 пам ти до момента формировани  следующего импульса на выходе делител  3 частоты

При достижении счетчиком 4 импульсов максимального состо ни  на его выходе переноса формируетс  сигнал (как правило, инверсный), который,, пройд  через элемент И 15, приводит к записи в счетчик 4 импульсов его собственного состо ни , С этого момента на выходе блока I пам ти до тех пор, пока не наступит торйожение,находитс  старший коэффициент, задающий максимальную частоту следовани  выходных импульсов в стационарном режиме .

Стационарный ретким продолжаетс  до тех пор, пока в счетчике 5 импульсов не окажетс  нулевое состо ние. При этом на его выходе переноса формируетс  сигнал, который обнул ет триггер 7, устанавлива  его в состо ние Торможение.

В этом режиме состо ние счетчика 4 уменьшаетс  либо по импульсам с выхода делител  3 частоты, либо по импульсам, формируемым формирователем 10 пачки импульсов при пропуске коэффициентов таблицы разгона. В первом случае декремент счетчика 4 обеспечиваетс  прохождением импульсов с выхода делител  3 частоты че ,

рез открытое первое плечо элемента 2H-2vinH 8-2 на вычитающий вход счетчика 4, во втором случае импульсы из пачки, формируемой формирователем 10 пачки импульсов, проход т через второе плечо элемента 2И-2ИЛИ , которое открываетс  сигналом логического нул  с выхода признака Q блока 1 пам ти, проинвертированного инвертором 9.

Уменьшение сос то ни  счетчика 4 импульсов продолжаетс  до достижени  нулевого состо ни . На выходе 5 заема счетчика 4 в этот момент формируетс  импульс, который сбрасывает триггер 6 в нулевое состо ние (Стоп), а также проходит через элемент И I5 и записывает нулевое 0 состо ние в счетчик 4 импульсов

(подтверждает его нулевое состо ние), Устройство переходит в состо ние ожидани . При этом дл  начала нового цикла отработки не требуетс  сиг- 5 нала НУ, так как счетчик 4 импульса и триггеры 6 и 7 наход тс  в исходном состо нии.

На фиг. 3 представлен пример характеристики разгона - торможени  0 дл  большего числа шагов (крива  а, устройство достигает стационарного режима) и дл  малого числа шагов (кривые б, устройство из состо ни  Разгон сразу переходит в состо ние Торможение). Дл  обоих случаев реализуетс  несимметричньй закон,  вл ющийс  оптимальным дл  любого привода .

Устройство дает возможность фор- jQ мировать независимые одна от другой кривые разгона и торможени , позвол   выбирать оптимальные с точки зрени  динамических характеристик законы отдельно дл  разгона и тормо- 5 жени . Обеспечена возможность перехода к торможению в произвольный момент времени, так как устройство самосто тельно определ ет точку входа в кривую торможени , не загружа  ре- Q сурсы управл ющей системы верхнего уровн  и упроща  алгоритм управлени ,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   gg Устройство дл  программного управлени , содержащее генератор импульсов , первый и второй счетчики импульсов , блок пам ти, делитель частоты, первый триггер, элемент И, выход пер5

   вого счетчика импульсов соединен с его информационным входом и входом блока пам ти, первый выход которого соединен с информационным входом делител  частот, -выход которого  вл етс  выходом устройства, выходы переноса и заема первого счетчика импульсов соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И, выход которого соединен с синхровхо- дом первого счетчика импульсов,выход первого триггера соединен с разрешающим входом делител  частоты синх ровход которого соединен с выходом генератора импульсов, о т л и ji а ю- щ в е с   тем, что, с целью улучшени  динамических характеристик привода и удешевлени  устройства, в нег

   5

   элементов 2И-2ИЛИ. выходы которых соединены соответственно с входами пр мого и обратного счета первого счетчика импульсов, выход заема которого соединен с первым входом первого триггера, второй вход которого соединен с входом обнулени  перваго счетчика импульсов и входом начальной установки устройства, информационный вход которого соединен с информационным входом второго счетчика импульсов, выход заема которого соединен с входом обнулени  второго триггера, вход запуска устройства соединен с синхровкодом второго счетчика импульсов и входами установки в 1 первого и второго триггеров, пр мой и инверсный выходы второго

   введены второй триггер, формирователь 20 триггера соединены с вторыми входа1 Ж

   пачки импульсов, первый и второй элементы 2И-2ШШ и инвертор, причем выход делител  частоты соединен с певыми входами первого и второго элементов 2И-2ИЛИ и входом запуска формировател  пачки импульсов, сннхро- вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход формировател  пачки импульсов соединен с третьими входами первого и второго

   соответственно первого и второго элементов 2Й-2ИЛИ, выход первого элемента 2И-2ИПИ соединен с входом обратного счета второго счетчика импульсов , второй выход блока пам ти соединен с четвертым входом первого элемента 2И-2ИЛИ и входом инвертора , выход которого соединен с четвертым входом второго элемента 2И-2ИЛИ,

   4e

   ICV fipeiM/n I

   ra и I Павтгер/маг/ГЛ . cScm-и 

   It

   If 2,1 Uft ififUMm , -v 1Л1 ененгп) 1

   k,,. 1 лчеврк, 41 иИУфУ1(

   ма iif

   пропуск KOiifitpuvueM- . та

   -

   0ia.Z

   J

   Частота

   fflOHC

   к, У1(

   15

   ма iifutHoia

   уск puvueM- а

   G -

   Стационсл згорнометл

   Номер шойа