Устройство для автоматического разгона и торможения двигателя станка с программным управлением

 

Изобретение относится к программному управлению станками, в частности к системам числового программного управления, и является усовершенствованием устройства для автоматического разгона и торможения двигателя станка с программынм управлением по авт.св. № 1149221. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем введения режима работы по экспоненциальному закону разгона-торможения. Данное устройство содержит генератор импульсов, делители частоты, блоки элементов И, реверсивньй счетчик скорости , блок управления, блок сравнения кодов, регистр скорости, два триггера управления, элементы И, регистр-счетчик ускорения, регистр, счетчики импульсов, два элемента задержки . Использование экспоненциального закона разгона-торможения для вычокоточных станков обеспечивает более плавный подход к заданной скоW рости, снижает динамическ1{,е ошибки, с позволяет увеличить начальные ускорения , что сокращает время и путь разгона-торможения . 3 ил.

СОЮЗ иВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А2 (51) 4 С 05 В 19 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1149221 (21) 3901099/24-24 .(22) 24.05.85 (46) 07.11.86. Бюл. N- 41 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) Ю.А.Раисов, A.Ã.Ñåðåäêèí и А.Н.Сухер (53) 621.055.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1149221, кл. С 05 В 19/18, 1983.

:(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РАЗГОНА И ТОРМОЖЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ СТАНКА

С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к программному управлению станками, в частности к системам числового программного управления, и является усовершенст вованием устройства для автоматического разгона и торможения двигателя станка с программынм управлением по

1 авт.св. Р 1149221. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем введения режима работы по экспоненциальному закону разгона-торможения. Данное устройство содержит генератор импульсов, делители частоты, блоки элементов И, реверсивный счетчик скорости, блок управления, блок сравнения кодов, регистр скорости, два триггера управления, элементы И, регистр-счетчик ускорения, регистр, счетчики импульсов, два элемента задержки. Использование экспоненциального закона разгона-торможения для вычокоточных станков обеспечивает более плавный подход к заданной скорости, снижает динамические ошибки, позволяет увеличить начальные ускорения, что сокращает время н путь pasгона-торможения. 3 ил.

1269099

Изобретение относится к программному управлению станками, в частнос- ти, к системам числового программного управления и является .усовершенствованием известного устройства для автоматического разгона и торможения двигателя станка с программным управлением по авт.св. Ж 1149221

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства 10 путем введения режима работы по экспоненциальному закону разгона-торможения.

На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 — схема блока управления, на фиг.3 — временная диаграм-ма работы устройства в режиме разгона по экспоненциальному закону.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, делитель 2, первый делитель 3 частоты, первый блок 4 элементов И, реверсивный счетчик 5 скорости, блок 6 управления, блск 7 сравнения кодов, регистр 8 скорости, первый триггер 9 управления, первый Z5

10 и второй 11 элементы И, регистрсчетчик 12 ускорения, второй блок

13 элементов И, второй делитель 14 частоты, регистр 15, счетчики 16 и

17 импульсов, первый элемент 18 задержки, второй триггер 19 управления, третий элемент И 20, второй элемент

21 задержки. Выход регистра 15 шиной связан со счетчиком 16, который через элемент 18 задержки связан с . -входом

35 второго триггера 19 управления, выход которого связан с входом элемента И 20 и управляющим входом параллельной записи счетчиков 16. Счетные входы счетчиков 16 и 17 связаны соответственно с выходом генератора 1 импульсов и выходом элемента И 20. Управляющий вход регистра 12, вход эле-, мента 21 задержки соединены с выходом делителя 14 частоты а выход эле-

Э

45 мента 21 задержки — с входом сброса счетчика 17. Блок управления содержит элементы И 22 и 23.

Устройство работает следующим образом.

В режиме разгона по экспоненциальному закону выражение для скорости имеет вид

V(t)=V„(1- ), где VI, — конечная скорость разгона; к — коэффициент, определяющий крутизну разгона1 выражение для ускорения

a(t) =ЫЧ, е

С учетом дискретизации времени выражение для ускорения запишется в виде рекурентного соотношения

a(t,, )=gV„e (:=a(t;)е a(t,), где lL t — интервал дискретизации.

В устройстве осуществляется умножение текущего кода ускорения a(t;), хранимого в регистре 12, на величину

k= ff-

В режиме разгона по экспоненциальному закону в регистр 15 заносится дополнительный код k--(fight) в регистр 12 — код начального ускорения a(t ), в регистр 8 скорости— код конечной скорости F> подается команда Экспонента, по которой на третий вход элемента И 20 устанавливается сигнал логической единицы.

При работе устройства с каждым переполнением делителя 3 частоты происходит следующее. Импульс переполнения устанавливает триггер 9, который открывает элемент И 11 и устанавливает триггер 19. Триггер 19 открывает элемент И 20 по первому входу и подает сигнал записи в счетчик 16 содержимого регистра 15. С выхода генератора 1 импульсов идет синхронное заполнение делителя частоты 14 и счетчика 16. Число импульсов, соответствующее коду текущего ускорения, снимается с выхода блока

13 элементов Ии через элемент И 11 и блок 6 управления подается на суммирующий вход реверсивного счетчика

5. Это же число импульсов поступает на второй вход элемента И 20, который открыт до момента сброса триггера

19. Последний сбрасывается при переполнении счетчика 16 импульсов через элемент 18 задержки. Момент переполнения счетчика 16 импульсов зависит от значения кода, введенного в него от регистра 15. Поэтому через элемент И 20 на счетчик 17 импульсов проходит число импульсов, равное

a(t;) (1-ыЫ), соответствующее значению ускорения в следующем интервале дискретизации. Полученный в счетчике 17 код переписывается в регистр

12 по сигналу переполнения делителя

14, частоты, после чего сбрасывается триггер 9 и через элемент 21 задерж30

3 1269 ки очищается счетчик 17. Элемент 18 задержки необходим для исключения потери последнего импульса результата умножения. Работа устройства поясняется временной диаграммой (фиг.З).

Для наглядности принято, что делитель 2, счетчики 16 и 17 — четырехразрядные, в регистре 12 ускорения первоначально хранится число 4, а величина 1=3/4. В этом режиме на 1О входе "ЭКСП" элемента И 20 — логическая единица, на втором входе элемента И 10 — логический нуль, реверсивный счетчик 5 работает на суммирование. 15

Режим торможения по экспоненциальному закону отличается от предыдущего режима тем, что блок 7 сравнения кодов вырабатывает команду

"Торможение" и блок 6 управления пе- 20 ресылает импульсы от элемента И 11 на вычитающий вход реверсивного счетчика S.

Формула из обретения 25

Устройство для автоматического разгона и торможения двигателя станка с программным управлением по авт.св. Н 1149221, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расши099 4 ренин функциональных возможностей устройства путем введения режима работы по экспоненциальному закону разгона-торможения, в него введены последовательно соединенные регистр, первый счетчик импульсов, первый элемент задержки, второй триггер управления, третий элемент И и второй счетчик импульсов, второй вход которого соединен с выходом введенного второго элемента задержки, а выходы — с третьими входами регистра-счетчика ускорения, выход генератора импульсов соединен с вторым входоМ первого счетчика импульсов, третьим входом поДключенного к прямому выходу второго триггера управления, Sвход которого соединен с прямым выходом первого триггера управления, R вход которого подключен к входу второго элемента задержки, второй вход третьего элемента И соединен с выходом второго блока элементов И, третий вход — с четвертым входом устройства для автоматического разгона и торможения двигателя станка с программным управлением, пятый вход которого подключен к входу регистра, четвертый вход регистра-счетчика ускорения соединен с выходом второго делителя частоты, 1269099

С ЮыюР

ЯЮЮчюа

ЯTМ

+ сЖюга сна Х

C АамА сна/лю и барс) ig фиг, Я

Усев

8ыла/

Усмиря

Перелови

lewumcvz юы,мР юриггергг яы,ыl лорио гера

8ыюР

БЯм У.У

8ы Р

ff Z0

Выюl

Ф11

Фиг..7

Составитель И.Швец

Техред И.Попович Корректор Т.Колб

Редактор Н.Бобкова

Заказ 6034/49 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д .4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4