SU1495976A1 - Reversible pulse distributor for stepping motor control - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике, к управлению электрическими машинами, и может быть использовано дл  управлени  трех-,четырех- и шестифазными шаговыми двигател ми. Цель изобретени  состоит в расширении эксплуатационных возможностей. Распределитель содержит тактовую шину 6, шины управлени  7, выбора коэффициента пересчета 8, реверса 9, две шины 12, 13 выбора режима коммутации, две шины 10, 11 выбора тактности коммутации, шину 14 включени  шагового двигател , двоичный счетчик 1, первый 2 и второй 3 элементы И-НЕ, элемент 5 ИЛИ и посто нное запоминающее устройство (ПЗУ) 4, адресные входы которого подключены к выходу второго элемента И-НЕ, выходам второго и третьего разр дов двоичного счетчика 1, выходу элемента 5 ИЛИ и второй шине выбора режима коммутации. Двоичный адресный код, формируемый с помощью счетчика, элементов И-НЕ, элемента ИЛИ и потенциальных сигналов на входных шинах распределител , обеспечивает выборку из ПЗУ кодовых комбинаций, соответствующих заданному режиму коммутации обмоток выбранного шагового двигател . Расширение эксплуатационных возможностей достигаетс  благодар  обеспечению типовых режимов коммутации трех-, четырех-и шестифазных шаговых двигателей, а также режимов сто нки с включенными и обесточенными обмотками. 1 ил.The invention relates to electrical engineering, to the control of electric machines, and can be used to control three-, four- and six-phase stepper motors. The purpose of the invention is to enhance operational capabilities. The distributor contains a clock bus 6, control buses 7, selection of the conversion factor 8, reverse 9, two buses 12, 13 switching mode selections, two buses 10, 11 of the switching tact selection, a stepper motor turning on bus 14, a binary counter 1, the first 2 and the second 3 elements NAND, element 5 OR and read-only memory (ROM) 4, the address inputs of which are connected to the output of the second element NAND, the outputs of the second and third bits of the binary counter 1, the output of element 5 OR and the second mode selection bus commutation. The binary address code generated by the counter, the NAND elements, the OR element and the potential signals on the input distributor buses provides for the selection from ROM of code combinations corresponding to the specified switching mode of the windings of the selected stepping motor. Expansion of operational capabilities is achieved by providing typical switching modes of three-, four- and six-phase stepper motors, as well as parking modes with switched on and de-energized windings. 1 il.

Description

Изобретение относитс  к управлению электрическими машинами и может быть использовано дл  управлени  трех-, четырех- и шестифазными шаго- выми двигател ми.The invention relates to the control of electric machines and can be used to control three-, four-, and six-phase stepper motors.

Цель изобретени  - расширение эксплуатационных возможностей.The purpose of the invention is the expansion of operational capabilities.

На чертеже -представлена блок-схема реверсивного распределител  импуль- ю сов дл  управлени  шаговьм двигателем.. Реверсивный распределители импульсов дл  управлени  шаговым двигателем содержит двоичный счетчик 1, первый 2 и второй 3 элементы И-НЕ, пос- 15 то нное запоминающее устройство (ПЗУ) 4, элемент ИЛИ 5, тактовую шину 6, ., шину 7 управлени , шину 8 выбора коэффициента пересчета (модуль счета ) , шину 9 реверса, первую 10 и 20 вторую 11 шины выбора тактности коммутации , первую 12 и вторую 13 шины выбора режима коммутации и шину 14 включени  шагового двигател , причем тактовый вход, входы разрешени  сче- 25 та V, задани  модул  счета D и зада- ни  направлени  счета ±1 двоичного счетчика 1 соединены соответственно с тактовой шиной 6, шиной 7 управлени , шиной 8 выбора коэффициента 30 пересчёта и шиной 9 реверса, выход первого разр да счетчика 1 подключён к второму входу первого элемента И-НЕ ., первый вход которого соединен с первой шиной 10 выбора тактнос-дз ти коммутации, а выход св зан с вторым входом второго элемента И-НЕ 3, первый вход которого подключен к второй шине 11 выбора тактности коммутации , выход соединен с первым адрес- 40 ным входом ПЗУ 4, второй и третий адресные входы которого соединены соответственно с выходами второго и третьего разр дов счетчика 1, выход четвертого разр да которого соединен д с первым входом элемента ИЛИ 5, второй вход которого подключен к первой шин.е 12 выбора режима коммутации, а выход св зан с четвертым адресным входом ПЗУ 4, п тый адресный вход которого соединен с второй шиной 13 выбора режима коммутации, а разрешающий вход V ПЗУ 4 подключен к шине . 14 включени  шагового двигател . Выходы Q1-Q6 ПЗУ 4 используютс  в ка- честве выходов распределител .In the drawing, a block diagram of a reversing pulse distributor for controlling a step motor is represented. A reverse pulse distributor for controlling a stepping motor contains a binary counter 1, the first 2 and second 3 AND-NOT elements, a fixed memory device (ROM ) 4, element OR 5, clock bus 6,., Control bus 7, conversion factor selection bus 8 (counting module), reverse bus 9, first 10 and 20 second 11 commutation selector buses, first 12 and second 13 mode select buses commutation and bus 14 steps the motor, the clock input, the resolution inputs of the account V, the settings of the counting module D and the settings of the counting direction ± 1 binary counter 1 are connected respectively to the clock bus 6, the control bus 7, the bus 8 for the conversion factor 30 and the reverse bus 9 , the output of the first discharge of counter 1 is connected to the second input of the first NAND element, the first input of which is connected to the first bus 10 of the switching cycle selection, and the output is connected to the second input of the second AND 3 NOT element 3, the first input of which connected to the second bus 11 discretionary comm the output is connected to the first address-40 input of ROM 4, the second and third address inputs of which are connected respectively to the outputs of the second and third bits of counter 1, the output of the fourth bit of which is connected to the first input of the OR 5 element, the second input of which is connected to the first bus. 12 switching mode selections, and the output is connected to the fourth address input of ROM 4, the fifth address input of which is connected to the second switching mode selection bus 13, and enabling input V of ROM 4 is connected to the bus. 14 turning on the stepper motor. Outputs Q1-Q6 of ROM 4 are used as outputs of the distributor.

Реверсивный распределитель импульсов дл  управлени  шаговым двигателем работает следующим образом.A reverse pulse dispenser for controlling a stepper motor operates as follows.

При подаче на шину 7 управлени  потенциального сигнала разрешени  счета двоичный счетчик 1 отсчитывает поступающие на его тактовый вход импульсы , подаваемые на тактовую шину 6, при этом записываемое в счетчик 1 двоичное число с каждым тактовым импульсом увеличиваетс  или уменьшаетс  на единицу в зависимости от уровн  потенциахгьного сигнала на. шине 9 реверса, т.е. на входе-дл  задани  направлени  счета. С учетом уровней потенциальных сигналов на первых входах первого 2 и второго 3 элементов И-НЕ, т.е. на первой 10 и второй 11 шинах выбора тактности коммутации, и уровней потенциальных сигналов на первой 12 и второй 13 шинах выбора режима коммутации, а также в зависимости от модул  счета счетчика 1, определ емого информацией , подаваемой на шину 8 выбора коэффициента пересчета, на адресных входах ПЗУ формируетс  соответствующий двоичный код, обуславливающий при подаче разрешающего потенциального сигнала низкого уровн  на шину 14 включени  шагового двигател  (т.е. на разрешающий вход - V ПЗУ 4) по вление на выходах распределител  кодовых комбинаций, соответствующих заданному режиму коммутации фаз выбранного шагового двигател . Вариант программировани  ПЗУ 4 дл  использовани  его в предлагаемом реверсивном распределителе дл  управлени  шаговым двигателем и зависимость двоичного адресного кода от потенциальных сигналов на первой 10 и второй 1t шинах выбора тактности коммутации , первой 12 и второй 13 шинах выбора режима коммута1 ;ии, шине 14 включени  шагового двигател , а также , от модул  счета счетчика 1 представлены дл  случа  пр мого счета в таблице.When a potential resolution signal is applied to control bus 7, binary counter 1 counts the pulses arriving at its clock input sent to clock bus 6, and the binary number written to counter 1 increases or decreases with each clock pulse depending on the potential level of the signal. on. bus 9 reverse, i.e. at the inlet for specifying the direction of the bill Taking into account the levels of potential signals at the first inputs of the first 2 and second 3 elements NAND, i.e. on the first 10 and second 11 buses of the choice of the switching speed, and the levels of potential signals on the first 12 and second 13 buses of the choice of the switching mode, and also depending on the counting module of the counter 1 determined by the information supplied to the bus 8 of the conversion factor selection, on address the corresponding binary code is formed at the ROM inputs, which, when a permitting potential low signal is applied to the stepper motor enable bus 14 (i.e., to the enable input - V ROM 4), the output of the code combi distributor tions corresponding to a predetermined mode switching phases selected stepper motor. Programming option ROM 4 for use in the proposed reversing distributor to control the stepper motor and the dependence of the binary address code on the potential signals on the first 10 and second 1t buses of switching tact selection, first 12 and second 13 buses of switching mode selection; 1, and step bus 14 the motor, as well as from the counter 1 counting module, are presented for direct counting in the table.

В случае симметричных режимов коммутации кодовые комбина1Ц1и На выходах распределител  мен ютс  по каждому второму тактовому импульсу в отличие от несимметричных режимов, но средн   скорость вращени  вала двигател  посто нна и не зависит от тактности коммутации.In the case of symmetric switching modes, the code combinations are at the outputs of the distributor vary in each second clock pulse in contrast to asymmetric modes, but the average rotation speed of the motor shaft is constant and does not depend on the switching tact.

При изменении уровн  потенциального сигнала на шине реверса адресные коды мен ютс  в обратной последовательности , обеспечива  считыва5When the potential signal level on the reverse bus changes, the address codes change in the reverse order, providing read

ние записанной в ПЗУ 4 информации в обратном пор дке и тем самым отработку реверса шагового двигател  и его вращение в противоположном направлении.,reversing the information recorded in ROM 4 and thus working off the reverse of the stepper motor and its rotation in the opposite direction.,

При подаче потенциального сигнал запрета счета на шину 7 управлени  счетчик 1 останавливаетс  с сохранением информации на своих выходах, благодар  чему обеспечиваетс  фиксированна  сто нка шагового двигател  . Если в данном режиме на шину 14 включени  шагового двигател  подать запрещающий потенциальный сигWhen a potential signal of the prohibition of counting on the control bus 7 is applied, the counter 1 stops and the information is stored at its outputs, thereby providing a fixed station of the stepper motor. If, in this mode, a prohibiting potential sig

;нал высокого уровн , то на всех выходах ПЗУ 4 независимо от состо ни  адресных входов по в тс  сигналы одинакового (высокого) уровн , обеспе-/ чивающие обесточивание обмоток шаге- вого двиг;ател , причем информаци  о состо нии распределител , в частности о направлении движени  и режиме; high level, then, on all outputs of ROM 4, regardless of the state of the address inputs, the signals of the same (high) level ensured de-energization of the windings of the walking motor, the motor, and information about the status of the distributor, in particular driving direction and mode

коммутации, сохран етс . При возоб 10 switching, persists. When you return 10

20 е20 e

49597664959766

содержащий тактовую шину, шины управлени , выбора коэффнцт -ента пересчета и реверса, соединенные соответственно с тактовым входом, входами разрешени  счета, задани  модул  счета и задани  направлени  счета двоичного счетчика, посто нное запоминающее устройство, выходы которого используютс  в качестве выходов распределител , отличающийс  тем, что, с целью расширени  эксплуатационных возможностей, в него введены перва  и втора  шины выбора тактнос- ти коммутации, перва  и втора  шины выбора режима коммутацьЙ, шина включени  шагового двигател , элемент ИЛИ, первый и второй элементы И-НЕ, первые входы которых соединены соответственно с первой и второй шинами выбора тактности коммутации, второй вход первого элемента И-НЕ подключен к выходу первого разр да счетчика, выход св зан с вторым входом второгоcontaining a clock bus, control buses, selection of a coefficient-recalculation and reverse, connected respectively to the clock input, counting permission inputs, specifying the counting module and specifying the counting direction of the binary counter, the persistent storage device, the outputs of which are used as outputs of the distributor, differing from that, in order to expand operational capabilities, it introduced the first and second commutation bus, the first and second commutation bus, the stepper engagement bus the player, the element OR, the first and second elements AND-NOT, the first inputs of which are connected respectively to the first and second buses of the selection of the tact of switching, the second input of the first element AND-NOT connected to the output of the first discharge of the counter, the output connected to the second input of the second

1515

новлении движени , т.е; подаче сигна- 25 элемента И-НЕ, выход которого соедила низкого уровн  на шину 14 включе ни  шагового двигател  и сигнала разрешени  счета на шину 7 управлени ,movement, i.e.; feeding the signal-25 element of IS-NOT, the output of which connected a low level to the bus 14 turns on the stepper motor and the counting enable signal to the control bus 7,

изменение кодовой комбинации на выходах распределител  начнетс  из того же состо ни , при котором произошел ост.анов. Режим сто нки с обесточенными обмотками особенно эффективенthe change of the code combination at the distributor outputs will start from the same state in which the stop has occurred. Standby mode with de-energized windings is especially effective.

Claims (1)

.в том случае, когда шаговый двигатель должен делать в процессе работы продолжительные остановки без потери информации. В этих услови х данный режим существенно повьш1ает уст ройства в целом при одновременном облегчении теплового режима блоков устройства. Формула изобретени . in the case when the stepping motor must make in the process of work long stops without loss of information. Under these conditions, this mode significantly increases the device as a whole, while simultaneously facilitating the thermal regime of the device blocks. Invention Formula Реверсивный распределитель импульсов дл  управлени  шаговым двигателем.Reversing pulse distributor to control a stepper motor. нен с первым адресным входом посто нного запоминающего устройства, второй и третий адресные входы кот орого подключены соответственно к выходам 30. второго и-третьего разр дов счетчика, выход четвертого разр да которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к первой шине выбора режима коммутации , выход св зан с четвертым адресным входом посто нного запоминающего устройства, п тый адресный вход которого соединен с второй шиной выбора режима коммутации, а разрешающий вход посто нного запоминающего устройства подключен к шине включени  шагового двигател .The first and second address inputs of the cat are connected respectively to the outputs 30. The second and third bits of the counter, the output of the fourth bit of which is connected to the first input of the OR element, the second input of which is connected to the first bus. switching mode selection, the output is connected to the fourth address input of the permanent storage device, the fifth address input of which is connected to the second switching mode selection bus, and the enabling input of the permanent storage device The device is connected to the stepper motor start bus. 3535 4040 нен с первым адресным входом посто нного запоминающего устройства, второй и третий адресные входы кот орого подключены соответственно к выходам второго и-третьего разр дов счетчика, выход четвертого разр да которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к первой шине выбора режима коммутации , выход св зан с четвертым адресным входом посто нного запоминающего устройства, п тый адресный вход которого соединен с второй шиной выбора режима коммутации, а разреающий вход посто нного запоминающего устройства подключен к шине вклюени  шагового двигател .The first and second address inputs of the cat are connected to the outputs of the second and third bits of the counter, the output of the fourth bit of which is connected to the first input of the OR element, the second input of which is connected to the first bus of the mode selection the output is connected to the fourth address input of the permanent storage device, the fifth address input of which is connected to the second bus of the switching mode selection, and the enabling input of the permanent storage device The device is connected to the bus including the stepper motor. Продолжение таблицыTable continuation