Устройство для программного управления намоточным станком

 

Изобретение относится к области автоматики, а более конкретно - к устройствам программного управления намоточным технологическим оборудованием . Целью изобретения является расширение области применения устройства и повьш1ение надежности его работы. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены задатчики данных 18., адреса 19 и кратности 20, распределитель 21 импульсов,счетчик 22 кратности, корректор 23 ско

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОф4ДЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„5U „„1451648 11 4 С 05 В 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4ь

4Л

©)

4ь

00 фио/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4260237/24-24 (22) 10.06.87 (46) 15,01.89. Бюл. Н 2 (71) Всесоюзный научно-исследоватепьский и проектно-конструкторский институт технологии электромашиностроения "ВНИИТэлектромаш" (72) М.М.Фишман и Ю.В.Леонов (53) 62 1.503.55(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 703780, кл. G 05 В 19/10, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ó 1251029, кл. G 05 B 19/18,02;01.85 (прототип).

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ НАМОТОЧНЫМ СТАНКОМ (57) Изобретение относится к области автоматики, а более конкретно — к устройствам программного управления намоточным технологическим оборудованием. Цепью изобретения является расширение области применения устройства и повышение надежности его работы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены задатчики данных 18, адреса 19 и кратности

20, распределитель 21 импульсов, счетчик 22 кратности, корректор 23 ско1451648 рости, элемент HE 24, второй элемент ИЛИ 17, первый триггер 16 и блок 25 шинных формирователей. Введение в состав устройства задатчиков данных, адреса и кратности, распределителя 21 импульсов, счетчика

22 кратности, корректора 23 скорости,содержащего первый и второй задатчики изменения скорости, первую и вторую схемы сравнения, третий элемент ИЛИ, второй триггер и второй счетчик витков, элемент НЕ 24 и блок 25 шинных формирователей с соответствующими связями расширяет область применения и повышает надежность работы устройства за счет возможности оперативного изменения программы работы и значительного сокращения количества вводимых команд. Например, для намотки цилиндрической катушки, имеющей

100 слоев, необходимо задать одну команду и кратность (100) ее повтоИзобретение относится к автоматике, конкретнее к устройствам программного управления намоточным технологическим оборудованием.

Цель изобретения — расширение области применения устройства и повышение надежности его работы.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 и 3— временные диаграммы и блок-схема . алгоритма его работы; на фиг.4— функциональная схема и временные диаграммы распределителя импульсов; на фиг.5 — функциональная схема корректора скорости.

Устройство содержит первый счетчик 1 витков,.мультиплексор 2, первый элемент ИЛИ 3, первый элемент

И 4, одновибратор 5, второй элемент

И 6, таймер 7, счетчик 8 адреса, индикатор 9, блок 10 памяти с двумя зонами хранения информации, дешифратор 11, электропривод 12 шпинделя, электропривод 13 раскладчика, электроприводы 14 и 15 механизмов вспомогательных движений, триггер 16, второй элемент ИЛИ 17, задатчик рения, а также с помощью задатчиков изменения скорости установить количество витков, наматываемых на малой скорости соответственно в начале и конце каждого слоя, Устройство обеспечивает автоматическое управление намоткой всех видов катушек электрических машин и аппаратов, возможность оперативного изменения в течение смены программы намотки, а также сокращение объема набираемых данных при вводе программы. Наиболее существенный эффект от внедрения предложенного устройства может быть получен при использовании его в намоточных стенках, имеющих небольшое количество приводов исполнительных механизмов, но значительное количество переключений в цикле, связанных с отработкой числовых уставок (количество витков в катушках), а также частые изменения программы работы. 1 э.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

18 данных, задатчик 19 адреса, задатчик 20 кратности, распределитель 21 импульсов, счетчик 22 кратности, корректор 23 скорости, эле5 мент HE 24 и блок 25 шинных формирователей.

Распределитель 21 импульсов (см. фиг.4) содержит генератор 26 импульсов, триггер 27, элемент ИЛИ 28, 10 одновибратор 29, элементы И 30 и 31.

Корректор 23 скорости состоит из первого задатчика 32 изменения скорости, второго счетчика 33 витков, второго задатчика 34 изменения скорости, первой 35 и второй 36 схем сравнения, третьего элемента

ИЛИ 37 и второго триггера 38.

Устройство работает следующим об20 разом.

Начальная установка устройства осуществляется импульсным сигналом, который через первый элемент ИЛИ 3 подается на входы сброса счетчиков витков 1, адреса 8 и кратности 22, триггера 16 и корректора 23 скорости, при этом с пятого выхода устройства выдается сигнал Исходное".

1451648

Программа управления циклом работы намоточного станка записывается в блок 10 памяти, выполненный на базе интегральных оперативных запоминающих устройств с энергонезависимым питанием. В зону II записывается последовательность кодов команд на выполнение технологических операций, а в зону I — последовательность числовых уставок (количество витков), подлежащих отработке при выполнении соответствующих команд.

Запись команды или группы команд осуществляется следующим образом.

Код команды и уставка набираются на задатчике 18 данных, кратность их отработки — на задатчике 20 кратности, начальный адрес занесения в память— на задатчике 19 адреса. B качестве эадатчиков могут использоваться программные переключатели со встроенными преобразователями десятичного кода, в котором набирается информация,например, в двоично-десятичный, а в задатчике 19, кроме того, преобразователи двоично-десятичного кода в двоичный, в котором работает счетчик 8 адреса и осуществляется адресация блока 10 памяти. При поступлении на вход устройства потенциального сигнала "Пуск 1" для блока 10 памяти устанавливается режим записи информации, для блока 25 шинных формирователей — режим ввода информации в память, а распределитель 21 импульсов запускается в работу. Первый импульс распределителя 21, поступающий по линии связи В, осуществляет запись начального адреса в счетчик

8 адреса и кратности данных в счетчик 22 кратности. Импульс, поступающий по линии связи С, обеспечивает запись информации, набранной с помощью задатчика 18, через блок 25 шинных формирователей в блок 10 памяти по адресу, указанному в счетчике 8 адреса. Импульс, поступающий по линии связи D увеличивает на единицу содержимое счетчика 8 адреса и уменьшает на единицу содержимое счетчика 22 кратности. Затем вновь распределитель 21 поочередно формирует импульсы на выходах С и D, при этом осуществляется запись набранных данных по следующему адресу, и так до тех пор, пока число в счетчике 22 не станет равным нулю, В этом случае счетчик 22 кратности по линии свя10

55 эи А запретит работу распределите лю 21.

Аналогичным образом осуществляется запись всех команд программы.

Пример программы приведен в таблице.

Шифр команды соответствует коду» поступающему на адресный вход мультиплексора 2, который в зависимости от шифра (О или 1, 2,...,9) коммутирует на выход сигналы, поступающие соответственно на первый или один из вторых его информационных входов.

После записи программы сигнал Пуск 1" снимается, а сигнал "Начальная установка возвращает устройство в исходное "остояние. С помощью корректора 23 скорости устанавливается количество витков, наматываемых на малой скорости в начале и в конце каждого слоя катушки. При поступлении на вход устройства импульсного сигнала "Пуск 2" первый триггер 16 устанавливается в единичное состояние, в результате чего первый элемент И 4 подготавливается к срабатыванию, для блока 70 rzaмяти устанавливается режим чтения информации, а для блока 25 шинных формирователей — режим вывода информации из памяти, Блок 25 содержит две группы шинных формирователей, первая иэ которых передает на информационные входы счетчика 1 витков числовую установку из I зоны блока

10 памяти, а вторая — на адресные входы мультиплексора 2 и первые входы дешифратора 11 код команды из II зоны блока 10 памяти. Код, поступающий в этом случае на адресные входы мультиплексора 2, обеспечивает прохождение сигнала с нулевого выхода первого счетчика 1 витков через первый информационный вход мультиплексора 2 и элемент И 4 и запуск одновибратора 5. Импульс, сформировавшийся на первом выходе одновибратора 5, передним фронтом обеспечивает прибавление единицы к содержимому счетчика 8 адреса и разрешает запись числа в первый счетчик 1 витков, что приводит к чтению из блока

10 памяти информации, хранящейся по его первому адресу, и занесению в первый счетчик 1 витков записанного в I зоне данного адреса (числовой уставки), Длительность импульса оцновибратора 5 выбрана большей, 145

45

55

5 чем суммарное время, приходящееся .на переходные процессы при изменении состояния счетчика 8 адреса и занесении информации в первый счетчик 1 витков, но меньшей,чем время срабатывания управляемых механизмов и датчиков. Часть слова, читаемого из II зоны блока 10 памяти — код команды, поступает через блок 25 шинных формирователей на адресный вход мультиплексора 2, переключая его на обслуживание вторых информационных входов, и в дешифратор 11, на второй и третий входы которого поступают прямой и инвертированный сигналы с нулевого выхода первого счетчика 1 витков. Если в первый счетчик 1 витков записано число, то дешифратор 11 преобразует поступивший код в команду или команды на управление электроприводом 12 шпинделя и/или электроприводом 13 раскладчика. По мере вращения шпинделя сигналы от датчика счета витков, встроенного в электропривод

12 шпинделя, поступают на счетные входы первого счетчика 1 витков, в котором осуществляется отсчет числа импульсов от величины заданной уставки, и корректора 23 скорости. Последний сравнивает заданное количество витков, наматываемых на малой скорости, с текущим количеством и при достижении равенства выдает сигнал на разгон электропривода 12 шпинделя до номинальной скорости. Перед окончанием намотки каждого слоя катушки количество оставшихся витков в первом счетчике 1 витков сравнивается корректором 23 скорости с заданным и при достижении равенства выдается сигнал перехода электропривода 12 шпинделя на малую скорость. Электропривод 12 формирует сигнал, пропорциональные скорости вращения, и посылает их на электропривод 13 раскладчика витков.

После намотки заданного количества витков состояние нулевого выхода первого счетчика 1 витков изменяется на нулевое, в результате чего дешифратор 11 преобразует поступивший из II зоны блока 10 памяти код в команду управления одним из электроприводов 14 или 15 вспомогательных движений. При срабатывании механизма вспомогательного движения сигнал от встроенного в него датчика положения через один из

1648 6 вторых входов мультиплексора 2 и певвый элемент И 4 поступает на вход одновибратора 5 и далее через второй элемент ИЛИ 17 на счетный вход счетчика 8 адреса, что приводит к увеличению его содержимого на единицу. В результате этого происходит чтение слова, хранящегося по следующему адресу блока 10 памяти. Дальнейшая работа устройства аналогична описанной.

Таймер 7 осуществляет задержку переднего фронта импульса, поступающего на его вход, обеспечивая автоматическую выдачу с четвертого выхода устройства сигнала "Задержка !! цикла, если длительность отработки одного из этапов цикла станет больше установленной на таймере величины временной задержки, которая выбирается несколько большей длительности самого протяженного этапа цикла, На вход таймера 7 через второй вход второго элемента И 6, если на первом его входе присутствует сигнал с выхода триггера 16, поступает импульс, по длительности равный паузе между импульсами на первом выходе одновибратора 5. Сигнал

Ф на выходе таймера 7 образуется лишь в случае, когда пауза превысит установленную (заданную) величину.

Сигнал "Задержка цикла" может быть использован как справочный обслуживающим персоналом отдельно стоящего намоточного станка и как блокировочный при работе намоточного станка в составе роботизированного технологического комплекса. В качестве таймера 7 может быть использована, например, схема, включающая генератор, счетчик импульсов и триггер.

При наличии сигнала "1" на входе схемы счетчик импульсов и триггер по своим входам сброса устанавливаются в нулевое состояние. При изменении сигнала на выходе элемента И 6 с "1" на "0",начинается отсчет импульсов генератора, поступающих на счетный вход счетчика импульсов. Если длительность паузы на выходе одновибратора 5, а следовательно, и сигнала на выходе второго элемента

И 6 не превышает заданной величины (выбранной емкости счетчика импульсов), то сигнал переполнения на выходе счетчика импульсов не появляется, а сигнал "1" с выхода второго элемента И 6 вновь устанавливает в

1451648 нулевое состояние счетчик импульсов и подтвержлает нулевое состояние триггера. Если длительность паузы превышает установленную величину, на выходе счетчика импульсов появляется сигнал переполнения, устанавливающий в единичное состояние триггер,что приводит к выдаче схемой выходного сигнала "Задержка цикла".

Сигнал "Задержка цикла" снимается при очередном запуска одновибратора и не может появиться при включении устройства до подачи команды

"Пуск 2".

В конце программы управления циклом работы намоточного станка записывается команда "Конец цикла, . которая через второй вход первого

° элемента ИЛИ 3 устанавливает устройство в исходное состояние. Нулевой выход счетчика 8 адреса используется для выдачи сигнала "Исходное", который может быть использован как информационный и как блокировочный.

Индикатор 9 является вспомогательным элементом и предназначен для использования при откладке устройства и управляемого оборудования и поиска неисправностей в них. На индикаторе отображаются следующие данные: номер строки программы (адрес блока

10 памяти), команда и количество витков, подлежащих намотке при отработке данной команды, кратность данных, которую осталось записать в блок 10 З5 памяти при вводе данных, количество витков, которые осталось намотать при отработке уставки.

На фиг.2 слева от линии ЗР показана диаграмма работы устройства 40 при записи программы работы в памятЬ устройства, а справа от линии ЗР— при ее отработке.

Корректор 23 скорости (фиг.5) предназначен для формировалия ко- 45 манды увеличения скорости вращения электропривода 12 шпинделя. На первом 32 и втором 34 задатчиках изменения скорости устанавливается количеством витков, подлежащих намотке 50 на малой скорости соответственно в начале и в конце каждого слоя катушки. При поступлении по входу сброса (входу "Е") сигнал второй счетчик 33 витков и второй триггер 38 ус- 55 танавливаются в исходное состояние.

При отсутствии сигнала на входе "Е" и поступлении сигналов "+1" по счетному входу блока второй счетчик

33 витков увеличивает свое содержимое, которое сравнивается первой схемой 35 сравнения с числом, набранным на первом задатчике 32. Схема

35 сравнения, также как и схема 36 сравнения, содержит группу элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, количество которых определяется разрядностью контролируемых чисел. Каждый элемент

РАВНОЗНАЧНОСТЬ одним входом подключен к одному из информационных выходов счетчика витков, а другим — к соответствующему выходу задатчика изменения скорости. Выходы всех элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ подключены к входам элемента И, выход которого является выходом схемы сравнения.

При совпадении чисел на входах первой схемы 35 сравнения на ее выходе возникает сигнал, устанавливающий второй триггер 38 в единичное состояние. С выхода триггера 38 выдается команда на переключение электропривода 12 шпинделя с малой скорости на большую рабочую скорость, на которой наматывается основная часть ! каждого слоя катушки. На второй схеме 36 сравнения происходит сравне ние содержимого первого счетчика 1 витков, подключенного к ней шинами

Е, с числом, набранным на втором задатчике 34. При совпадении этих чисел схема 36 сравнения выдает сигнал, который проходит через элемент ИЛИ 37 и возвращает триггер 36 в нулевое состояние, обеспечивая выдачу корректором скорости команды переключения электропривода 12 шпинделя с большей скорости на меньшую.

Формула изобретения

1. Устройство для программного управления намоточным станком, содержащее электропривод шпинделя и электропривод раскладчика, первый счетчик витков, дешифратор, первый выход которого соединен с входом электропривода шпинделя, соединенного первым выходом со счетным входом первого счетчика витков и первым выходом устройства, второй выход дешифратора подключен к входу электропривода раскладчика, выход которого является вторым выходом устройства, блок. памяти, счетчик адреса, электроприводы механизмов вспомогательных движений, мультиплексор, первый элемент ИЛИ, первый и второй элементы

14516

И, одновибратор, таймер и индикатор, вход начальной установки устройства подключен к первому входу первого элемента ИЛИ выход которого соедиЭ

5 нен с входами сброса первого счетчика витков и счетчика адреса, информационные выходы первого счетчика витков подключены к первым входам индикатора, а нулевой выход первого счетчика витков соединен с первым информационным входом мультиплексора, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, соединенного выходом с входом одновибратора, первый выход одновибратора соединен с управляющим входом первого счетчика витков, информационные выходы счетчика адреса подключены к вторым входам индикатора и адрес20 ным входам блока памяти, адресные входы мультиплексора соединены с первыми входами дешифратора, третьи выходы которого подключены к входам электроприводов вспомогательных 25 движений, выходы которых являются третьими выходами устройства и соединены с вторыми информационными входами мультиплексора, четвертый выход дешифратора подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, вто30 рой инверсный выход одновибратора соединен с вторым входом второго злеэлемента И, подключенного инверсным выходом к входу таймера, выход которого является четвертым выходом уст- З5 ройства, пятым выходом которого является нулевой выход счетчика адреса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности уст- 40 ройства, в него введены задатчик цанных, задатчик адреса и задатчик кратности, распределитель импульсов, счетчик кратности, корректор скорости, элемент НЕ, второй элемент ИЛИ, пер- 45 вый триггер и блок шинных формирователей, первые информационные выходы которого подключены к информационным входам первого счетчика витков, а вторые информационные вы- 50 ходы — к первым входам дешифратора, информационные входы блока шинных формирователей соединены с выходами задатчика данных, а информационные входы-выходы блока шинных формирова- 55 телей соединены с информационными входами-выходами блока памяти и третьими входами индикатора, первый управляющий вход блока шинных фор48 1О мирователей, соединенный с пер| управляющим входом блока памяти, подключен к входам первого, второго элементов И и выходу первого триггера, установочный вход которого подключен к входу второго пуска устройства, вход первого пуска устройства подключен к вторым управляющим входам блока шинных формирователей и блока памяти и первому входу распеделителя импульсов, первый выход которого соединен с управляющими входами счетчика адреса и счетчика кратности, информационные входы которого подключены к выходам задатчика кратности, а информационные входы счетчика адреса подключены к выходам задатчика адреса, второй выход распределителя импульсов соединен с третьим управляющим входом памяти, третий выход распределителя импульсов соединен со счетным входом счетчика кратности и с вторым входом второго элемента ИЛИ, первый вход соединен с выходом одновибратора, а выход — со счетным входом счетчика адреса, нулевой выход счетчика кратности подключен к второму входу распределителя импульсов, информационные выходы счетчика кратности соединены с четвертыми входами индикатора, вход сброса счетчика кратности соединен с выходом первого элемента ИЛИ, входом сброса первого триггера и входом сброса корректора скорости, информационные входы которого подключены к информационным выходам первого счетчика витков, а счетный вход корректора скорости — к первому выходу электропривода шпинделя, второй выход которого соединен с вторым входом злектропривода раскладчика, выход корректора скорости соединен с вторым входом электропривода шпинделя, причем нулевой выход первого счетчика витков соединен с вторым входом дешифратора и через элемент

НЕ с третьим входом дешифратора.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что корректор скорости содержит первый и второй задатчики изменения скорости, первую и вторую схемы сравнения, третий элемент ИЛИ, второй триггер и второй счетчик витков, вход сброса которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ и является входом сброса корректора скорости,.

1451648 c

12 счетный вход которого соединен с ется выходом корректора скорости, а счетным входом счетчика витков, а вход сброса второго триггера подклюинформационные выходы второго счет- чен к выходу третьего элемента ИЛИ, чика витков подключены к первым вхо- второй вход которого соединен с вы5 дам первой схемы сравнения, вторые ходом второй схемы сравнения, первходы которой соединены с выходом вые входы которой подключены к выпервого задатчика изменения скоро- ходам второго задатчика изменения сти, а выход первой схемы сравнения скорости, вторые входы второй схеподключен к установочному входу вто- 10 мы сравнения. являются информационнырого триггера, выход которого явля- ми входами блока.

Программа управления циклом работы намоточного станка

Программа работы намоточного станка

Информация, набираемая на задатчике

Уставка (количе ство витков) Команда

Адрес (номер строки блока кратности аннь адрес

Содержание команда (шифр) уста ка (кол витков) кра нос дан амяначал ный ад и) рес

"Исходное"

000

0000 00

0110 01

01 000 0000

001

Включить электроприводы шпинделя и раскладчика, намотать 110 вит01

50 001

0110

002 0110

01 ков после чего осуществить реверс раскладчика

050 0110

0080 01

20 051

0080

051

Включить электроприводы шпинделя и раскладчика, намотать 80 витков, после чего осуществить реверс раскладчика

052 0080

0 01

070 0080

01 071 0080

02

0080 02

Включить электроприводы шпинделя и раскладчика, намотать 80 витков, после чего включить тормозные муфты электроприводов шпинделя и раскладчика

Включить механизм отрезки провода

"Конец цикла"

071

072 000

073 000

012

64

70

073

000 70

1451648

1451648

4 них -адрес бьВора икфорнациоккогобходо нупьпаппексоро;

T -бепииико бренедкойзадежки кокаролируеной тай нерон;

@lid HA -садержиноеi-и сярокиперйй v бтарой зонпанпти

Н соотбетстбемно; и -ноиер строки понпта и окотарую записана конандо. колеи цикла

Рй а М2 -быходы дешифраторо, подкяоменнйе к прибодон ейабиых а Огпоногательиых ддим.гний соатдетстбекм .

Фи/8 У

1451648

Составитель Е.Титов

Редактор Л.Пчолинская Техред M.Äèäûê Корректор М.Максимишинец

Заказ 7078/45 Тираж 788 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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