SU568938A1 - Контурна система программного управлени - Google Patents

Description

перемещени , подключенный к преобразователю «перемещение-напр жение, и второй блок сравнени , один из входов которото через блок пам ти соединен с устройством ввода программы, а выход второго блока сравнени  подключен ко входу устройства управлени  3.

Недостатками такой системы  вл ютс  ограничение точности отслеживани  перемещений в результате того, что определение ошибок подачи производитс  по отклонени м скорости, определ емой цифровым тахометром , без учета ошибок перемещений, система регулировани  скорости подачи не выдает импульсов, компенсирующих ошибки перемещени , а только разрешает формирование импульсов команд при отрицательном содержании блока ошибки, регулирование скорости подачи ло каждой оси координат производитс  путем ускорени  или замедлени  скорости подач по всем ос м координат одновременно. Система нуждаетс  в интерпол торе, что усложн ет систему и снижает ее надежность.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и надежности контурной системы программного управлени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в систему введены функциональный преобразователь , вход которого подключен к устройству ввода программы, последовательно соединепные первый инвертор и первый сзмматор, коммутатор и второй инвертор и по каждой координате третий и четвертый блоки сравнени  и второй сумматор, подключенный к функциональному преобразователю и задатчику скорости , выход второго сумматора по каждой координате через .последовательно соединенные первый блок сравнени  и третий блок сравнени , подключенный к устройству регулировани  скорости данной координаты, подсоединен к блоку управлени  исполнительным органом, причем выход второго сумматора соединен со входом четвертого блока сравнени , подключенного к преобразователю «перемещение-напр жение данной координаты, вход первого сумматора и выход второго инвертора соединены соответственно с выходом четвертого и входом третьего блоков сравнени  одной координаты, а выход коммутатора и вход первого инвертора подключены соответственно к выходу четвертого и входу третьего блоков сравнени  другой координаты , причем выход устройства управлени  соединен со входами функционального преобразовател , задатчика скорости и по каждой координате - со входами блока пам ти, устройства регулировани  скорости и устройства фиксации.

На чертеже .представлена блок-схема двухкоординатной контурной системы программного управлени , котора  содержит исполнительные органы 1 и 2, блоки 3 и 4 управлени  и сполнительным органом, задатчик скорости 5, функциональный преобразователь б, третьи йлоки сравнени  7 и 8, датчики скорости 9 и 10, датчики перемещени  И и 12, устройство управлени  13, коммутатор 14, устройства фиксации 15 и 16, вторые блоки сравнени  17 и 18, блоки пам ти 19 и 20, соединени  21 устройства управлени  с блоками системы, устройства регулировани  скорости 22 и 23, вторые сумматоры 24 и 25, преобразователи «перемещение-напр жение 26 и .27, четвертые блоки сравнени  28 и 29, первый сумматор 30, первый инвертор 31, второй инвертор 32, первые блоки сравнени  33 и 34, устройство ввода программы 35.

Система работает следующим образом. При пр молинейных траекторных перемещени х исполнительного органа станка по ос м координат управл ющий ток может подаватьс  в каналы регулировани  как одновременно , так и раздельно. Скорость перемещени  исполнительных органов 1 и 2, например двух

гидродвигателей, в ортогональных координатных направлени х регулируетс  блоками 3, 4 управлени  исполнительными органами, например управл емыми дроссел ми гидросистем , приводимыми в действие электроприводами посто нного тока, параметры которого регулируютс  задатчиком скорости 5, получающим команды от устройства управлени 

13на соответствующее изменение напр жени  управл ющего тока. При пр моли}1ейных траекторных перемещени х цепи обратной св зи отдатчиков 11 и 12 разобщены коммутатором

14и параметры управл ющего тока, подаваемого задатчиком скорости 5 на блоки управлени  3 и 4, корректируютс  только датчиками скорости 9 и 10, например датчиками давлени  жидкости в гидросистемах гидроприводов . В этом случае блоки 3, 4 питаютс  током, параметры которого пропорциональны производной от ошибки перемещени , то есть пропорциональны изменению скорости перемещени , и стабилизируют таким образом скорость движени  исполнительного органа в каждом координатном направлении. При раздельном поочередном функционировании каналов регулировани  в процессе позиционировани  органов станка смещение нефункционирующего исполнительного органа 1 или 2 предотвращаетс  его закреплением устройством фиксации 15 или 16 по команде устройства управлени  13.

В процессе перемещений датчики перемещени  И и 12 выдают ток на вторые блоки сравнени  17, 18, функционально св занные с блоками пам ти 19, 20.

При программировании требуемых перемещений в каждом переходе технологической операции  чейки блока пам ти настраиваютс  на соответствующее количество импульсов, ко-торые в процессе функционировани  системы

через преобразователи, содержащиес  в блоках 19, 20, сравниваютс  с поступающими от датчика 11 или ,12. При переходе в сбалансированное состо ние блоки сравнени  17 и 18 выдают управл ющие команды устройству

управлени  13, которое, в свою очередь, выдает команды: задатчику 5 - обесточить каналы регулировани ; устройствам фиксации 15, 16 - закрепить исполнительные органы 1 и 2; блокам пам ти 19, 20 - подключить к сравнени  17, 18  чейки пам ти перемещений в последующем переходе технологической операции; коммутатору 14 - разобщить или соединить сумматор 30 с блоками сравнени  7, 8; устройству 35 - подать очеpeiHvio программу работы блоков системы. Стабильные, но различные (пропорциональные ) СКОРОСТИ движени  исполнительных органов при воспроизведении пр молинейных траекторных перемещений органов станка, наКЛОНТ5ЫХ относительно координатных осей X, у. обеспечиваютс  включением зстройством 13 в плечо блока сравнени  7 или 8 соответствуюнгего резистора устройства регулировани  скорости 22 или 23. Ппи управлении КОНТУРНЫМИ перемещени ми по командам устройства управлени  13 задатчик 5 и функниональный преобразователь 6подключаютс  в цепь питани , а коммутатор 14 подключает цепи обратной св зи от датчиков 11, 12 к третьим блокам сравнени  По команде устройства 13 устройства регулировани  скорости 22 и 23 автоматически ПРИВОДЯТ в равновесное состо ние (балансируют ) мостовые схемы блоков сравнени  7 и 8, функциональный ппеобразователь 6 подключаетс  к сумматорам 24, 25 и обеспечивает изменение управл ющего тока по требуемой математической функции. Блоки 7 и 8 начинают выдавать токи иитани  блокам управлени  3, 4 переменного напр жени  по тем ФУНКЦИЯМ, которые ВОСПРОИЗВОДИТ преобразователь 6. Например, если преобразователь воспроизводит изменение параметров тока в КРУГОВЫХ функци х «синус-косинус, то скорость перемещени  исполнительного органа по оси X будет: U - UT:- sin ш/, а скорость по оси У: и у - UT cos wf. В результате сложени  этих скоростей исполнительный орган станка будет иметь траекторией движени  окружность. Эллиптические кривые исполнительный орган станка будет описывать, если ПРИ воспроизведении этой же бункпии (круговой) в плечи мостовых схем блоков сравнени  7 и 8 будут введены дополнительные резисторы устройств 22 или 23, устанавливающих в данном случае величины большой или малой полуосей эллипса. Радиусы КРИВИЗНЫ полученных траекторий перемещени  определ ютс  скоростью изменени  напр жени  управл ющего тока, выдаваемого в каналы регулировани  функциональным преобразователем 6, величина вектора скорости (скорость подачи исполнительного органа по этой траектории движени ) устанавливаетс  задатчиком скорости 5. Длина траекторных перемещений по каждой координате ограничиваетс  системами отсчета перемещений, описанными вьипе. Дл  исключени  рассогласовани  скоростей координатных перемещений исполнительных органов 1 и 2, которые могут возникнуть в результате колебаний внещних нагрузок на .приводы , система снабжена цепью обратной св зи датчиков перемещени  И и 12 с блоками сравнени  7 и 8 через преобразователи 26, 27 параметров тока до уровн  управл ющего тока , блоки сравнени  28, 29, сумматор 30, инверторы 31, 32 и через коммутатор 14. Ввиду того, что параметры тока управлени  в каждом канале регулировани  корректируютс  датчиками 9 и 10 по СКОРОСТИ слежени  через первые блоки сравнени  33 и 34, датчики перемещени  11 и 12 выдают на блоки сравнени  28, 29 ток. параметры которого пропорциональны ощибке перемещени  каждого исполнительного органа I и 2 и производной от этой ощибки, т. е. пропорциональны изменени м скорости перемещени . Блоки 28, 29 сравнивают эти параметры с параметрами тока питани  контуров регулировани  и выдают иа сумматор 30 сигналы, пропорциональные ошибкам слежени  по каждому контуру регулировани . В результате наличи  в цепи датчика 11 инвертора 31 сУМматор 30 ПРОИЗВОДИТ алгебраическое действие суммировани  и выдает через коммутатор 14 корректирующий импульс. Использование инвертора 32 обеспечивает подачу на блоки сравнени  7 и 8 импульса противоположного знака, что повыщает быстродействие системы регулировани . Если в результате внещних воздействий СКОРОСТЬ движени  органа 1 снижаетс , соответственно снижаетс  и скорость движени  органа 2 и исполнительный орган станка продолжает движение ПО заданной траектории. Таким образом, предлагаема  система , в отличие от известных,  вл етс  замкнутой по каналам регулировани . Все параметры функнионировани  системы в каждом переходе технологической операции устанавливаютс  устройством ввода программы 35. например электронной вычислительной машиной, которое разрабатывает технологический процесс выполнени  операции на станке и засылает в запоминающие устройства: из блока 13 - программу последовательности действи  всех элементов системы; блоков 19, 20 - программу величин перемещений: блоков 5. В. 22. 23- программу режимов обработки. Применение данной системы праграммного управлени  позвол ет повысить точность и расщирить функциональные возможности систем управлени , автоматически программировать процессы обработки гговерхностей криволинейной ФОРМЫ без применени  дорогосто щего оборудовани  (интерпол торов и др.), цифровых и копировальных систем управлени  и значительно сокращает количество электрической и электронной аппаратуры

в системе, повышает надежность, сокращает стоимость и габаритные размеры.

Claims (3)

1. Сборник «Контурные системы числового управлени  и их элементы, М., «Машиностроение , 1972 г., С. 25-29.

2. Патент США № 3619582, кл. , 1971 г.

3. Патент США № 3792333, кл. 318-571, 1974 г.