Устройство для управления следящим приводом

 

Изобретение относится к области автоматики и предназначено для использования в системах числового программного управления станками. Целью изобретения является упрощение и повышение быстродействия устройства . Устройство для управления следящим приводом содержит генераторы одиночных импульсов, генератор импульсов, делители частоты, дискриминаторы, усилитель мощности, элементы 2И-ШШ и формирователь импульсов и строба, который из импульсов . генератора формирует две последовательности коротких импульсов той же частоты и сдвинутые друг относительно друга на полпериода, и строб, который в зависимости от масштаба перемещения имеет разную длительность и формируется по каждому импульсу, синхронизирукадему импульсы программы , поступающие из интерполятора. При поступлении из интерполятора импул| сов программы в зависимости от направления перемещения и координаты с помощью строба из импульсной последовательности , поступающей на входы второго, третьего, четвертого или пятого делителей частоты, вычеркивается или добавляется один, два или четыре (в зависимости от масштаба перемещения) импульса. 5 ил. W С to 00 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН (191 (11) (58 4 С 05 В 19/18 11/01 жф )(;(У: >

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ àйЬ cь .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3925804/24-24 (22) 10. 07. 85 (46) 23.12.86. Бюл. В 47 (72) Я.Х. Гольденштейн, В.А. Коган и E.Ã, Коган (53) 621.503.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 682870, кл. (05 В 11/01, 1960.

Устройство числового программного управления "Луч-43M". Техническое описание в ЯМ1.409.006 Т01. i (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СЛЕДЯЩИМ ПРИВОДОИ (57) Изобретение относится к области автоматики и предназначено для использования в системах числового программного управления станками.

Целью изобретения является упрощение и повышение быстродействия устройства. Устройство для управления следящим приводом содержит генераторы одиночных импульсов, генератор импульсов, делители частоты, дискриминаторы, усилитель мощности, элементы 2И-ИЛИ и формирователь импульсов и строба, который из импульсов генератора формирует две последовательности коротких импульсов той же частоты и сдвинутые друг относительно друга на полпериода, и строб, ко- торый в зависимости от масштаба перемещения имеет разную длительность и формируется по каждому импульсу, синхронизирующему импульсы программы, поступающие из интерполятора.

При поступлении иэ интерполятора импульсов программы в зависимости от направления перемещения и координаты с помощью строба иэ импульсной последовательности, поступающей на входы второго, третьего, четвертого или пятого делителей частоты, вычеркивается или добавляется один, два или четыре (в зависимости от масштаба перемещения) импульса. 5 ил.

1 12788

Изобретение относится к автоматике и предназначено для использования в системах числового программного управления станками.

Целью изобретения является упрощение устройства для управления следящим приводом и поньппение era быстродействия.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 — 10 пример выполнения формирователя импульсов и строба, на фиг.3 — временная диаграмма работы формирователя импульсов и строба, на фиг.4— пример выполнения первого делителя 15 ,частоты, на фиг.5 — временная диаг1 рамма формирования выходных сигналов первого делителя частоты.

Устройство для управления следящим приводом содержит генераторы 1-8 одиночных импульсов, генератор 9 импульсов, делители 10-14 частоты, усилитель 15 мощности, дискриминаторы 16-19, элементы 2И-2ИЛИ 20-23, формирователь 24 импульсон и строба, содержащий формирователи 25 и 26 импульсов, элемент НЕ 27, триггеры 28 и 29, элементы И-НЕ 30 и .31,счет чик 32 импульсов, элемент 2И-ЗИЛИ 33, делитель 10 частоты содержит делитель 34 и Р-триггер 35.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы с генератора 9 импульсов поступают на вход делителя 10 частоты, на выходе которого образуются две импульсные последовательности одинаковой частоты со скважностью . равной двум, но сдвинутые друг относительно друга на четверть периода. 40

Для формирования этих последовательностей на выходе делителя 34 установлен D-триггер 35, на D-вход которого подается сигнал, поступающий на первый выход делителя часто- 45 ты. На С-вход D-триггера 35 поступает сигнал удвоенной частоты.Прямой выход D-триггера 35 является вторым выходом делителя 10 частоты (фиг.5).

Эти последовательности усиливаются усилителем 15 мощности и через первый и второй выходы устройства подаются на входные обмотки четырех датчиков перемещения координат. С выходов датчиков перемещений импульсные сигналы, фазы которых:определяются положением исполнительного меха10 2 низма каждой координаты, поступают через первую группу входов устройства на первые входы дискриминаторов соответствующих координат. Дискриминатор 16, делитель 11 частоты, элемент 2И-2ИЛИ 20 и генераторы 1 и 2 одиночных импульсов образуют преобразователь координаты Х. Генераторы

3 и 4 одиночных импульсон, элемент

2И-2ИЛИ 21, делитель 12 частоты с дискриминатором 17 образуют преобразователь коорцинаты Y. Генераторы 5 и 6 одиночных импульсов, элемент

2И-2ИЛИ 22, делитель 13 частоты с дискриминатором 18 образуют преобраэонатель координаты Z. Генераторы

7 и 8 одиночных импульсов, элемент 2И-2ИЛИ 23, делитель 14 частоты и дискриминатор 19 образуют преобразователь координаты С. Генераторы 1,3,5 и 7 одиночных импульсов формируют на выходе положительные импульсы, а генераторы 2,4,6 и 8— отрицательные импульсы.

Импульсы с выхода генератора 9 импульсов поступают на пятый вход формирователя 24 импульсов и строба, на первом и втором выходах которого формируются две импульсные последовательности., сдвинутые друг относительно друга на по.тпериода, частота которых совпадает с частотой импульсов генератора. При отсутствии импульсов на входах генераторов одиночных импульсов импульсы с второго выхода формирователя 24 импульсов и строба через элементы 2И-2ИЛИ 2023 поступают на входы делителей 1114 частоты. С выхода последних импульсы, частота следонания которых сонпадает с частотой следования импульсов с датчиков перемещений, поступают на вторые входы соответствующих дискриминаторов. На выходе каждого дискриминатора формируются импульсные последовательности, управляющие приводами соответствующих координат и стремящиеся привести их в положение„ когда сигналы, поступающие на первый и второй входы каждого дискриминатора, сдвинуты друг относительно друга на полпериода.

При этом скважность сигналов на выходах дискриминаторов 16-19 станонится равной двум, что соответствует неподвижному состоянию приводов. В это состояние устройство и устанав1278810 4 ливается после завершения переходного процесса, вызванного включением.

При работе устройства управления следящим приводом совместно с устройством числового программного управления на входы генераторов одиночных импульсов могут поступать импульсы интерполяторов +Х или -Х, 1

+Y или -У, +Z или -Z, +С или -С. Любой из этих импульсов синхронизируется в интерполяторе импульсами скорости. Поэтому по каждому синхронизирующему импульсу (СИ), поступающему на первый вход формировате ля 24 импульсов и строба, на его 15 третьем выходе формируется строб.

Передний фронт этого строба совпадает с задним фронтом импульса на втором выходе формирователя 24 импульсов и строба, следующего непос- 20 редственно за СИ. Длительность строба в зависимости от масштаба перемещения (масштаб может выбираться из ряда 1,2,4) равна одному, двум

„ или четырем периодам следования импульсов на втором выходе формирователя 24 импульсов и строба. Этот строб поступает на вторые входы всех генераторов 1-8 одиночных импульсов, 1 на первые входы которых поступают 30 импульсы перемещения интерполятора. Причем импульсы, соответ-, ствующие положительным направлениям перемещений +Х, +Y, +Z и

+С, поступают на нечетные генераторы 1, 3, 5 и 7 одиночных импульсов соответствующих преобразователей, а импульсы, соответствующие отрицательным направлениям перемещений -Х, -Y, -Z и -С, — на четные 40 генераторы 2,4,6 и 8 одиночных импульсов соответствующих преобразователей. Поскольку работа всех четырех преобразователей идентична, рассмотрим их работу при поступлении импуль-45 сов интерполятора на примере преобразователя координаты Х. При поступлении на первый вход генератора одиночных импульсов импульса интерполятора +Х на его выходе появляется 50 импульс, разрешающий прохождение через элемент 2И-2ИЛИ 20 одного, двух или четырех (в зависимости от масштаба) импульсов, поступающих на его первый вход, на вход делителя 11 час-55 тоти. Эти импульсы добавляются в последовательность импульсов, поступающих на третий вход элемента 2И-2ИЛИ 20, и изменяют фазу импульсной последовательности на выходе делителя 11 частоты соответственно на одну,две или четыре дискреты в положительном направлении.

При поступлении импульса интерполятора -Х на первый вход генератора

2 одиночных импульсов на его выходе появляется отрицательный импульс, блокирующий в зависимости от масштаба перемещений один, два или четыре импульса, поступающих на вход делителя 11 частоты через третий вход элемента 2И-2ИЛИ 20 с второго выхода формирователя 24 импульсов и строба. При этом фаза импульсной. последовательности на выходе делителя 11 частоты изменяется на одну, две или четыре дискреты в отрицательном направлении.

Изменение фазы импульсной последовательности на втором входе дискриминатора 16 приводит к тому, что скважность импульсов на его выходе становится отличной от двух. Изменение скважности сигналов, поступающих на привод, вызывает его движение в соответствующем направлении до тех пор, пока фаза сигнала с выхода датчика перемещений, поступающего на первый вход дискриминатора 16, не из меняется на величину, равную сдвигу фазы.на его.втором входе. При этом скважность импульсной последовательности на выходе дискриминатора 16 вновь становится равной двум, и движение исполнительного механизма прекращается.

Частота следования импульсов программы с интерполятора в данном случае ограничена величиной, равной 1/2, 1/3 или 1/S (в зависимости от масштаба перемещения) частоты импульсов генератора 9 импульсов, что выше максимально допустимой частоты импульсов интерполятора для известного устройства, которая независимо от масштаба перемещения не может быть больше чем 1/16 частоты генератора

9 импульсов.

Формирователь 24 импульсов и строба работает следующим образом (фиг.2 и 3).

Импульсы с генератора 9 импульсов через пятый вход формирователя

24 импульсов и строба поступают на формирователь 25 импульсов, а через элемент НЕ 27 на формирователь 26 l278810

В импульсов. Импульсы, частота которых совпадает с частотой импульсов генератора 9 импульсов и сдвинутые друг относительно друга на полпериода, поступают на первый и второй выходы формирователя 24 импульсов и строба.СИ, поступающие на динамический вход установки в единицу триггепа 28, запоминаются на нем до прихода очередного импульса с формиро- 10 вателя 25 импульсов. Задним фронтом последнего через элемент И-НЕ 30 устанавливается в единицу триггер 29, Сигналом с инверсного выхода послед-, него сбрасывается в нуль триггер 28. 15

Сигнал с прямого выхода триггера

29 разрешает прохождение импульсов через элемент И-НЕ 31 на счетный вход счетчика 32 импульсов, который сбрасывается по заднему фронту сле- 20 дующего импульса с выхода формирователя 25 импульсов. В зависимости от масштаба перемещения по заднему фронту очередного импульса с выхода элемента И-HE 31 сигналом с первого, 25 второго или третьего выходов счетчика 32 импульсов через элемент

2И-ЗИЛИ 33 сбрасываются в нуль триггер 29 и счетчик 32 импульсов,чем формируется задний фронт строба на третьем выходе формирователя 24 импульсов и строба.

Таким образом, введение элеменТоВ 2И-2ИЛИ и формирователя импуль- 35 сов и строба позволяют упростить устройство для управления следящим приводом и повысить его быстродействие.

Формула из обретения

Устройство для управления следящим приводом, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, первый делитель частоты и усилитель мощности, первый и второй выходы которого являются соответственно первым и вторым выходами устройства, восемь генераторов одиночных импульсов, первые входы которых являются первой группой входов устройства для управления следящим приводом, вторая группа входов которого соединена с первым входом соответствующих дискриминаторов, вторые входы которых подключенЫ к выходам вторых делителей частоты, а выходы — к третьим выходам устройства для управления следящим приводом, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что., с целью упрощения и повышения быстродействия, в него введены формирователь импульсов и строба, первый, второй, третий и четвертый элементы 2И-2ИЛИ, первые входы которых подключены к первому выходу формирователя импульсов и строба, вторые входы — к второму выходу формирователя импульсов и строба, третий и четвертые входы — к выходам соответствующих генераторов одиночных импульсов, а выходы — к входам вторых делителей частоты, выход генератора импульсов соединен с первым входом формирователя импульсов и строба, вторые входь1 — с третьей группой входов устройства для управления следящим приводом, а третий выход — с вторыми входами генераторов одиночных импульсов.

12788 t0

Фиг. 2

Вход элемента

Н127

Вьиод форми юдотеля 8ь

Выход формироЮовеля 25 си

Выход триггера

Пердый быход счетчика 32

Второй Выход счетчика 82

Третий" дыход счетчика 32

4Ьскретность

Дискретность 2 йюокретмость Ф

1278810 Т т с!

l I 1 ю-Йод п риггера 55—

С-дход гприггера 35

Выход приггерд 35

Составитель И. Швец

Редактор О. Юрковецкая Техред N.Õoäàíè÷ Корректор Л. Патай

Заказ 6835/45

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