Система программного управления станками с цифровой информацией

 

№ !26767

Класс 74Ь, 8от

49Ь, 5ов

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. В. Зинченко, В. И. Лазарев, Ю. Б. Пржиемский, С. А. Сигорскнй, А. H. Котов, М. П. Ковалев, Е. А. Аксенов. Л. Л. Макаров и Н. Ф. Шерстов

СИСТЕМА ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ СТАНКАМИ

С ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИЕЙ

Заявлено 26 ноября 1958 г. за М 61б639/40 в Комитет по делам изооретс ий ii открытий при Совете Министров CCCP

Опубликовано в «Б|оллетене изобретений; Хе 5 за 1960 г.

Известны системы программного управления станками с шаговым двигателем, с применением импульсного датчика обратной связи, реагирующего на направление перемещения исполнительного вала, фазоимпульсные системы цифрового управления, работающие по дифференциальной схеме и фотоэлектрические следящие системы, для копирования по чертежу, в которых генератор подает импульсы на схемы сравнения в противофазе для обеспечения реверсивности привода.

Отличительная особенность описываемой системы программного управления станками с цифровой информацией состоит в том, что, с целью повышения надежности, структурная схема ее выполнена дифференциальной. Это позволяет устранить влияние на работоспособность системы изменения во времени параметров элементов системы, параметров питающих устройств и исключить из схемы элементы, определяющие направление перемещения схемы знака, схемы реверса), которые усложняют схему и понижают ее надежность. Для исключения возможности потери информации, в момент одновременного прихода на реверсивный счетчик командного импульса и импульса обратной связи, в схему введена внутренняя синхронизация этих импульсов, что позволило отказаться от применения схемы разделения, в результате чего достигнуто уменьшение рабочей частоты элементов схемы, повышающее ее надежность. Для останова выходного вала следящей системы при отсутствии командных импульсов в схему введена быстродействующая останавливающая схема.

На чертеже изображена структурная схема системы программного управления. № 126767

Вводное устройство В5 системы, включающее в себя электронную схему формирования с двумя выходными каналами: канал .положительной информации и канал отрицательной информации; реверсивпый импульсный датчик ИД, служащий для последовательного преобразования линейных u.ill врящатель ых перемещений исполнительного органа ооъектя управления и электр 1ческис импульсы, Импульсный датчик обратной связи выполнен реверсивным, т. е. он имеет двя выходных канала (+ и — ), которые работают ь зависимости от направления перемещения исполнительного органа об.ьекта управления. Схема датчика электронная, импульсная, фазочувствительная. При .перемещении исполнительного органа объекта управления на величину, равную цене одного импульса, схема датчика выдает один электрический иипульс по тому или шуму анялу, в зависимости от направления перемещения. Внутренняя схема синхронизации БСь БС, БС,;, БС4 и схемы объединения СО„СО, служат для синхронизации командных импульсов, поступаюших с вводного устройства и импульсов o() ратной связи, поступающих с датчика обратной связи, и введение их;: реверсивный счетчик РС. Схема состоит из генератора импульсов сичхронизации ГИ и блоков синхронизации БСь БС, БСЗ, БС4. Генератор импульсов генерирует импульсы синхронизации ГИ и ГИС, сдвинутые по фазе па 180, причем импульсы ГИ посылаются на блок синхронизации БС, и БС, стоящие в цепи вводного устройстьа, а импульсы I ИС вЂ” на блоки БС и БС,ь стоящие в цепи обратной связи.

Блок синхронизации пропускает рабочий импульс только в момент прихода импульса синхронизации. Положительный капал вводного устройства после схемы синхронизации обьединяется диодной схемой объединения СО1 с отрицательным каналом импульсного датчика. Отрицательный канал вводного устройства обьединяется схемой объединения. С0> с положительным каналом импульсного датчика.

Реверсивный с-гетчик PC служагций для сравнения количества командных импульс; з и импульсов обратной связи, выполнен ня триггерных ячейках с управляющими вептильными устройствами и имеет шесть двоичных разрядов, т. е. его объем равен 63 импульсам. За нулевое состояние реверсивного счетчика принято такое, при котором в его объеме находится 32 импульса, т. е. половина его полного объема. Реверсивный счетчик имеет двя вхо, тя: вход сложения и вход вычитания. Импульс, пришедший по входу сложения, поставит счетчик в состояние, соответствующее 33 импульсам, Импульс, пришедший по входу вычитания, поставит счетчик в состояние, соответствующее 31 импульсу. Со схемы объединения СО импульсы вводятся на вход сложения реверсивного счетчика, а со схемы ооъединения СΠ† вход вычитания.

Схема преобразования СП двоичного кода реверсивного счетчика в постоянное напряжение, пропорциональное по величине количеству находящихся в реверсивном счетчике импульсов, состоит из двух цепочек, суммирующих сопротивление CCi и СС, включенных на аноды триггеров и суммирующего дифференциального усилителя постоянного тока, с большим коэффициентом усиления и глубокой перекрестной отрицательной связью. Величины суммирующих сопротивлений подобраны таким образом, что при состоянии реверсивного счетчика, соответствующего нулевому состоянию системы (т. е. 32 импульсам реверсивного счетчика), напряжение на выходе суммирующего усилителя равно нулю.

При уменьшении числа импульсов на реверсивном счетчике менее 32, напряжение на выходе суммирующего усилителя будет отри№ 1267б7 цательным и будет изменяться по ступенчатому, линейному закону.

Максимальное число ступенек напряжения может быть равно 32. При увеличении числа импульсов в реверсивном счетчике более 32 (до б3), напряжение на выходе суммирующего усилителя будет положительным и тоже будет изменяться по ступенчатому линейному закону, причем каждое ступенчатое изменение напряжения определяется наличием нового импу,чьса в реверсивном счетчике. Это напряжение является управляющим.

С суммирующего усилителя управляющее напряжение через балансньш электронный усилитель БЗУ управляет обмотками управления электромашинного усилителя ЭЛ1У, который, в свою очередь, управляет реверсивным приводным мотором постоянного тока.

Исполнительпый грпвод следящей системы может быть выполнен по любой схеме.

Исполнительный приводной мотор ПМ через редуктор Р приьоднт в движение исполнительный орган объекта управления ОО, на котором установлен импульсный датчик обратной связи.

В данной системе использованы методы стабилизации, применяемые в обычных непрерывных следящих системах, но в силу своей дискретности в стоянии покоя следящая система оказывается разомкнутой. При наличии люфтов в реальных приводных механизмах и мертвых зон в приводных моторах следящая система начинает кслебаться г, пределах -1 импульс. Для того чтобы снять эти колебания, не ухудшая одновременно динамических свойств следящей системы, предусмотрена останавливающая схема, состоящая из двух узлов I и П, которые быстродействующими реле замыкают обмотки управл.-ния электромашинного усилителя при отсутствии информации и при нулевом состоянии реверсивного счетчика, тем самым выключая исполнительный привод.

Контакты С, и С2 обоих реле Р, и Р9 включены последовательно.

Реле Р, замыкает свой контакт С, только в том случае, если частота командных импульсов оудет ниже определе;-ной, критической для данной следящей системы частоты. При частоте ниже этой критической частоты следяшая система работает как импульсная, отрабатывая каждый импульс.

При частоте выше этой критической частоты следящая система работает как непрерывная с определенным числом импульсов рассогласования, находящихся в реверсивном счетчике и выражающих динамическую ошибку системы.

Реле Р замыкает свой контакт С при нулевом состоянии реверсивного счетчика, устройством дешефрирования нуля счетчика (32 импульса). Узел I предназначен для устранения возможных колебаний системы в том случае, если динамическая ошибка системы при какойлибо скорости оказывается равной нулю и контакт С разомкнут.

Предмет изобоетенн

1. Система программного управления станками с цифровой информацией, отличающаяся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и надежности управления, схема выполнена дифференциальной с применением внутренней синхронизации, исключающей возможность потери информации.

2. Система по п. 1, отличающа я ся тем, что, с целью гашения колебаний при отсутствии информации, применена релейная останавливающая схема. № 126767 2 W

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор А. И. Дышельман Гр. 255

Информационно-издательский отдел, Поди, к псч. 4.1V-60 r.

Объем 0,34 и. л. Зак. 2557 Тираж 840 Цена 50 коп.

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14.