Программно-управляемый модуль

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использпвано в магистрально-модульных системах программного управления . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения автономной отработки заданной величины перемещения и определения момента начала торможения. Программно-управляемый модуль содержит генератор 1, два управляемых делителя частоты 2 и 3, два элемента И 11, 12, реверсивный счетчик 5,элемент ИЛИ 14, блок 8 совпадения, а также мультиплексор 10, счетчик 7 перемещения , счетчик 6 разгона,RS-триггер 13, регистр 4 задания. Данное устройство реализует новый способ перемещения электропривода с разгоном и торможением, причем одновременно с программным управлением величиной ускорения разгона-торможения автоматически определяется момент начала торможения на основе анализа унитарного кода.. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .РЕСПУБЛИН (51) 4 G 05 В 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4024 159/24-24 (22) 18.02.86 (46) 30.07.87. Бюл. У 28 (72) В.Н. Цымбал и В.Н. Яновский (53) 621,503.55(088.8) (5e) Модуль управления шаговым двигателем МУШД. Техническое описание

ШЛ3.057 118 ТО СКБ ИРЭ АР СССР.

Авторское свидетельство СССР

У 506001, кл. G 05 В 19/18, 1975.

Авторское свидетельство СССР

Ф 960735, кл, G 05 В 19/18, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N 1177795, кл. G 05 В 19/ 18, 1984. (54) ПРОГРАММНО-УПРАВЛЯЕМЫЙ МОДУЛЬ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в магистрально-модульных системах программного управления. Цель изобретения — расширение

„„SU„1327060 А 1 функциональных воэможностей путем обеспечения автономной отработки заданной величины перемещения и определения момента начала торможения.

Программно"управляемый модуль содержит генератор 1, два управляемых делителя частоты 2 и 3, два элемента

И 11, 12, реверсивный счетчик 5,элемент ИЛИ 14, блок 8 совпадения, а также мультиплексор 16, счетчик 7 перемещения, счетчик 6 разгона,RS-триггер 13, регистр 4 задания. Данное устройство реализует новый способ перемещения электропривода с разгоном и торможением, причем одновременно с программным управлением величиной ускорения разгона-торможения автоматически определяется момент начала торможения на основе анализа унитарного кода. 2 ил.

1327060

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в магистрально-модуль,ных системах программного управления

5 электроприводом, например в графопостроителях, координатных столах, станках с программным управлением или промышленных роботах.

Цель изобретения — расширение функ-10 циональных возмо>кностей путем обеспечения автономной отработки модулем заданной величины перемещения с автоматическим определением момента начала торможения. 15

Па фиг, 1 представлена структурнофункциональная схема предлагаемого модуля; на фиг. 2 — пример выполнения мультиплексора.

Модуль (фиг. 1) содержит генератор 20

1, первый и второй управляемые делители 2 и 3 частоты, регистр 4 задания, реверсивный счетчик 5 импульсов, счетчик 6 разгона, счетчик 7 перемещения, блок 8 совпадения, формирова- 25 тель 9 импульсов, мультиплексор 10, первый и второй элементы И 11 и 12, RS-триггер 13 и элемент ИЛИ 14

Мультиплексор 10 (фиг. 2) содер, жит группу 15 элементов И. 30 В качестве управляемых делителей

2 и 3 частоты может быть применена микросхема, например, 155 ИЕ8 бКО.

348.006 ТУ11, у которой коэффициент .деления зависит от кода на управляющих входах. Последовательность импульсов на выходе делителя частоты с переменным коэффициентом деления при коэффициентах деления, отличных к от 2, где k — натуральное число, 40 имеет непостоянный период следования.

Для выравнивания периода следования импульсов с делителя частоты с переменным коэффициентом деления применяют усреднители, 45

Счетчик. 7 перемещения и формирователь 9 импульсов могут быть выполнены, например, на одной микросхеме

"Программируемый таймер" КР 580 ВИ 53.

Генератор 1 вырабатывает постоянную частоту, причем его первый выход является выходом опорной частоты,которая преобразуется первым управляемым делителем 2 частоты в выходную частоту, а его второй выход является

55 выходом частоты разгона-торможения, которая преобразуется вторым управляемым делителем 3 частоты в частоту счета реверсивного счетчика 5 импульсов, которая характеризует величину ускорения разгона — торможения. Регистр

4 задания принимает с магистрали данных и хранит код величины ускорения разгона-торможения, определяющий коэффициент деления второго управляемого делителя 3 частоты, а также значения управляющих сигналов "+Х", "-Х", ".+7" и "-Y" для мультиплексора 10 и признак "Работа", определяющий состояние шины Разрешение разгона". Реверсивный счетчик 5 импульсов суммирует импульсы частоты разгона-тормо>кения при разгоне и вычитает при торможении, его выход признака максимального заполнения является признаком дости>кения максимальной скорости перемещения, а разрядные выходы определяют коэффициент деления первого управляемого делителя 2 частоты. Счетчик 6 разгона ведет подсчет импульсов разгона, а счетчик 7 перемещения вычитает каждый импульс выходной частоты из величины заданного перемещения, причем его нулевой выход свидетельствует об окончании отработки заданного перемещения и является выходом запроса модуля. Блок 8. совпадения определяет момент начала торможения путем сравнения текущего кода счетчика 7 перемещения с числом импульсов разгона счетчика 8 разгона, а формирователь 9 импульсов формирует выходные импульсы с заданными параметрами, например длительностью.

Мультиплексор 10 в зависимости от значения управляющих входов выдает импульсы выходной частоты на один из на одну из пар выходов (+Х, "+Y ), gp Ygt) (yy ygg н н+7н)

Первый и второй элементы И 11 и

12 разрешают счет реверсивного счетчика 5 импульсов соответственно при разгоне или тормо>кении.

RS-триггер 13 управляет разрешением торможения, а элемент ИЛИ 14 сбрасывает признак "Работа" регистра

4 задания, тем самым запрещая разгон.

Группа 15 элементов И разрешает выдачу импульсов выходной частоты на выходы мультиплексора 10, разрешенные

его управляющими входами.

Модуль работает следующим образом.

Перед началом работы модуль (фиг,2) устанавливается в исходное состояние

1327060 (например, командами С и Z при выполнении модуля в стандарте KAMAK).

В начале цикла из магистрали данных заполняется регистр 4 задания,куда заносится код величины ускорения разгона-торможения, значения управляющих входов мультиплексора 10 в зависимости от требуемого направления перемещения и признак "Работа",являющийся пуском модуля, а также код величины требуемого перемещения в счетчик 7 перемещения. В первоначальны момент до установления в "1" признака "Работа" в регистре 4 задания реверсивный счетчик 5 импульсов.находится в состоянии, когда все его разряднр е выходы установлены в "0"1.

При этом крэффициент деления первого управляемого делителя 2 частоты .равен бесконечности и импульсы на его выходе отсутствуют.. На тактовые входы первого и второго управляемых делителей 2 и 3 частоты подается соответственно опорная частота F, и частота разгона-торможения F, Час1 тота импульсов на выходах управляемых делителей частоты определяется коэффициентом деления — кодом, поступающим на их управляющие входы.Частота импульсов Р на выходе второго управляемого делителя 3 частоты и ° F, г где п — код, соответствующий заданному ускорению разгона-торможения, поступающий из регистра 4 задания на управляющие входы делителя 3 частоты.

Импульсы с постоянной частотой Fсоответствующей заданному ускорению, поступают на первые входы первого и второго элементов И 11 и 12. При установлении признака "Работа" регистра 4 задания в "1" единичным значением на шине "Разрешение разгона" открывается первый элемент И 11 и частота, соответствующая коду величины ускорения разгона-торможения, т.е. коэффициенту деления второго управляемого делителя 3 частоты, подается на суммирующий вход реверсивного счетчика 5 импульсов. Импульсы на суммирующий вход реверсивного счетчика 5 будут поступать до тех пор, пока из элемента ИЛИ 14 не поступит сигнал сброса разрешения разгона, т.е. сброса признака "Работа" в регистре

4 задания. Одновременно с заполнением реверсивного счетчика 5 происходит заполнение счетчика 6 разгона и счетчика 7 перемещения выходной частотой

F „ первого управляемого делителя 2 ьых частоты, на управляющие входы которого поступают текущий код числа N реверсивного счетчика 5 импульсов. Следовательно, частота F „ изменяется пропорционально числу N:

1 1 Ро

2" выем

При этом траектории разгона и торможения максимально приближены к естественным траекториям разгона и торможения электроприводов, обеспечивая тем самым оптимальность управления.

Импульсы выходной частоты F форьык мируются формирователем 9 импульсов, с выхода которого с заданной длительностью, например 0,5 мкс, поступают на вход мультиплексора 10. Сформиро25 ванные импульсы выходной частоты коммутируются в мультиплексоре ° 10 в соответствии со значениями управляющих входов, определяемых регистром 4 задания ° При этом перемещение задается

30 по одному из восьми возможных направлений.

При достижении максимальной скорости или сравнения кодов счетчика 6 разгона и счетчика 7 перемещения, что свидетельствует об отработке на разгоне половины заданной величины перемещения, а вторая половина должна быть отработана с торможением, сбрасывается в "0" признак "Работа" регистра

40 4 задания, первый элемент И 11 закрывается и заполнение реверсивного счетчика 5 импульсов прекращается.

Далее, если запрет разгона был вызван достижением максимальной скорости, о чем свидетельствует импульс на выходе признака максимального запопнения реверсивного счетчика 5 импульсов, перемещение осуществляется с постоянной скоростью V до появления импульМЕВс са на выходе блока 8 совпадения.Максимальной скорости перемещения соответствуют единичные значения всех разрядных выходов реверсивного счетчика

5 импульсов, т.е. код N причем мсвкс во время разгона до максимальной скорости код на выходе счетчика 5 изменяется от 0 до N „ по линейному закону. Если же запрет разгона был вызван отработкой половины заданного пе 1327060 ремещения на разгоне, то импульс срав. нения с выхода блока 8 совпацения,вызвавший запрет разгона, также сбрасывает счетчик 6 разгона и устанавливает RS-триггер 13 в единичное состояние, который через второй элемент

И 12 разрешает вычитание реверсивного счетчика 5 импульсов, и перемещение происходит с торможением. При этом импульсы с частотой Р через второй 10 элемент И 12 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 5 импульсов, код которого N линейно уменьшается, уменьшая пропорционально частоту F . Торможение прекращается выл по окончании отработки модулем заданного перемещения, о чем свидетельствует импульс на нулевом выходе счетчика

7 перемещения, содержащего в данный момент код "0". Этот же импульс сбра- 20 сывает RS-Vpzrrep 13 в "0", запрещая торможение, блокирует выдачу импуль— сов выходной частоты Г„ц„ с первого управляемого делителя 2 частоты, а также в качестве сигнала запроса,под- 25 тверждающего готовность модуля к отработке следующего цикла, поступает в магистраль данных и на выход запроса модуля. Так заканчивается цикл отработки модулем заданного перемеще- 3О ния. В результате модуль находится в следующем состоянии: регистр 4 задания — код задания отработанного цикла и признак "Работа", сброшенный в

"0"; реверсивный счетчик 5 импульсов — "О"; импульсы на выходе первого управляемого делителя 2 частоты отсутствуют; суммирующий счетчик 6 разгона - "0"; счетчик 7 перемещения — "0", т.е. все импульсы задания 40 перемещения отработаны.; RS-триггер 13 — "0". Таким образом, модуль готов к приему нового задания на перемещение. При необходимости отработки нового перемещения, цикл повторяется. 45

Формула изобретения

Программно-управляемый модуль, со-,50 держащий r ен ер атор, первый выход к оторого подключен к тактовому входу первого управляемого делителя частоты, управляющие входы которого подключены к группе выходов реверсивного 55 счетчика импульсов, суммирующий и вычитающий входы которого соединены с выхоцами соответственно первого и второго элементов И, первые входы которых подключены к выходу второго управляемого делителя частоты, а вторые входы подключены к шинам Разгон, и

"Торможение" соответственно, второй выход генератора псдключеп к тактовому входу второго управляемого делителя частоты„.управляющие входы которого подключены к шине Величина ускорения", а также блок совпадения и элемент ИЛИ, с т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения автономной отработки заданной величины перемещения и определения момента начала торможения, введены формирователь, мультиплексор, RS-триггер, счетчик перемещения, счетчик разгона, регистр задания, первые выходы которогс подключены к управляющим входам второго делителя частоты, а первые входы подключены к магистрали данных, второй выход регистра задания подключен к второму входу первого элемента И, второй вход .подключен к выходу элемента ИЛИ, а третьи выхоцы регистра задания — к управляющим входам мультиплексора, у которого первый, второй, третий и четвертый выхоцы соединены соответственно с выграммно-управляемого модуля, вход мультиплексора через формирователь подключен к выходу первого управляемого делителя частоты, S-вход RSтриггера подключен к выходу блока совпадения, к первому входу счетчика разгона и к первому входу элемента ИЛИ, второй вход котсрсгс подключен к выходу !!Переполнение! реверсивного счетчика и к второму входу счетчика разгона, третий вход ксторого подключен к выходу первого управляемого делителя частоты и к первсму входу счетчика перемещения„ выход которого соединен с вторым входом первого управляемого делителя частоты, с R-входом

RS-триггера, магистрали и с L-выходом программно-управляемого модуля, вторые входы счетчика перемещения псд— ключены к магистрали,, а первые выходы — к первым входам блока совпадения, вторые входы которого подключены к выходам счетчика разгона, выход !

RS--триггера подключен к шине Торможение".

Составитель О. Ольшанский

Редактор А. Лежнина Техред Б.Кадар Корректор Т. Колб

Заказ 3388/43 Тирах 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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