Устройство для автоматического разгона и торможения двигателя с программным управлением

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении микропрограммируемых контроллеров автоматизированных систем управления технологическими процессами. Цель изобретения - расширение области применения. Устройство содержит задающий генератор, задающий регистр, первый и второй реверсивные счетчики, первый и второй блоки сравнения, первый и второй блоки управления, первый и второй триггеры управления, триггеры пуска и режима, первый и второй одновибраторы, первый и второй коммутаторы, первый и второй элементы ИЛИ, элемент И, элемент ИЛИ-НЕ, вход пуска устройства, первый и второй входы устройства установки режима работы, вход остановка устройства, информационные входы устройства и выходы устройства. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 G 05 В 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4398282/24-24 (22) 25.02.88 (46) 23.09.89. Бюл. )(- 35 (72) В.С.Харченко, Г.Н.Тимонькин, А.В.Мунтяну и С.Н.Ткаченко (53) 621.503.55(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ((- 1134669, кл. G 05 В 19/18, 198 1.

Авторское свидетельство СССР

1(- 1149221, кл. G 05 В 19/18, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РАЗГОНА И ТОРМОЖЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ С

ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении микропрограммируемых контроллеров автоматизированных систем управИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве микропрограммируемого контроллера в АСУ ТП.

Целью изобретения является расширение области применения устройства.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 — ал.горитм ее работы; на фиг.3 — диаграмма изменения уровня, реализуемая устройством.

Функциональная схема устройства (фиг.1) содержит задающий генератор

1 с первым и вторым входами 1.1 и

1.2, задающий регистр 2, первый и второй реверсивные счетчики 3 и 4, первый и второй блоки 5 и 6 сравне2 ления технологическими процессами.

Цель изобретения — расширение области применения. Устройство содержит задающий генератор, задающий регистр, первый и второй реверсивные счетчики, первый и второй блоки сравнения, первый и второй блоки управления, первый и второй триггеры управления, триггеры пуска и режима, первый и второй одновибраторы, первый и второй коммутаторы, первый и второй элементы ИЛИ, элемент И, элемент ИЛИ-НЕ, вход пуска устройства, первый и второй входы устройства установки режима работы, вход останова устройства, информационные входы устройства и выходы устройства .

3 ил. ния, символами 5 ° 1 и 5.2 обозначены первый и второй выходы блока 5, первый и второй блоки 7 и 8 управления, включающие по два элемента И соответственно 7.1, 7.2 и 8.1, 8.2, пер- Я вый и второй триггеры 9 и 10 управ- ф) ления, триггер 11 пуска, триггер 12 фф режима, первый 13.1 и второй 13.2 одновибраторы, первый и второй коммутаторы 14 и 15, первый и второй элементы ИЛИ 16 и 17, элемент И 18, элемент ИЛИ-НЕ 19, вход 20 пуска устройства, первый и второй входы 21 и

22 устройства установки режима работы, вход 23 останова устройства, информационный вход 24 устройства, выход 25 устройства. Первый выход 5. 1 первого блока 5 сравнения соединен с вторым входом элемента И 7,2 бло9830

3 150 ка 7, первым входом первого элемента ИЛИ 16 и входом первого одновибратора 13. 1, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 16, Выход задающего регистра 2 соединен с первым входом первого блока 5 сравнения, второй выход 5,2 которого соединен с первым информационным входом первого коммутатора 14 ° Вход

20 пуска устройства соединен с S-входом триггера t1 пуска, выход которого соединен с входом задающего гене+ ратора 1 ° Первый выход 1.1 задающего генератора 1 соединен с первыми входами элементов И 7.1, 7,2 и 8;1, 8.2, выходы которых соединены соответственно с входами "-1" и "+1 первого реверсивного счетчика 3 и "-1" и "+1" второго реверсивного счетчика

4. Второй выход 1.2 зацающего генератора 1 соединен с С-входами первого и второго трпггеров 9 и 10 управления. Выходы 21 и 22 устройства установки режима соединены соответственно с S- u R-входами триггера 12 режима, выход которого соединен с первым инверсным и вторым прямым управляющими входами первого коммутатора 14 и вторыми входами элементов И 8.1 и 8.2 блока 8. Выход первого коммутатора 14 соединен с вторым входом элемента И 7.1 блока 7.

Информационный вход 24 устройства со единен с первым информационным входом второго коммутатора 15, выход которого соединен с первым входом второго блока 6 сравнения. Выход .первого триггера 9 управления соединен с. третьими входами элементов И 8.1 и 8.2 блока 8, первым инверсным и вторым IIpsIMblM управляющими входами коммутатор 15 и третьим входом первого элемента ИЛИ 16, выход которого соединен с первым входом элемента И 18, Выход второго блока 6 сравнения соединен с Iвходом первого триггера 9 управления и вторым входом элемента И 18, выход которого соединен с I-входом второго триггера 10 управления. Выход второго триггера 10 управления ñîединен с вторым информационным входом первого коммутатора 14 и третьим инверсным входом элемента И 7,2 блока

7. Выход первого реверсивного счетчика 3 является выходом 25 устройст- ва и соединен с вторым входом первого блока 5 сравнения и вторым инфор10

55 мационным входом второго коммутатора 15. Выход второго реверсивного счетчика 4 соединен с. вторым входом второго блока 6 сравнения .и входами элемента ИЛИ-НЕ 19, выход которого через одновибратор 13.2 соединен с

R- âõîäàìè триггеров 9 и 10 управления и первым входом второго элемента ИЛИ

17. Вход 23 останова устройства соединен с вторым входом элемента ИЛИ

17, выход которого соединен с R-входом триггера 11 пуска.

Устройство работает следующим образом (фиг.1).

В исходном состоянии все элементы памяти находятся в нулевом состоянии (цепи установки исходного состояния не показаны).

По сигналу "Пуск", поступившему на вход 20 устройства, триггер 11 пуска переключается в единичное состояние и включает генератор 1. Рассмотрим следующие режимы работы устройства.

1. Режим разгона (торможения) двигателя до некоторого заданного значения без учета временного фактора, Этому режиму соответствует нулевое состояние триггера 12 режима, что обеспечивается в случае необходимости подачей единичного сигнала на вход 22 устройства. В задающий регистр 2 записывается значение управляющего уровня, которое определяет конечное значение скорости двигателя станка, достигаемое в результате eIo разгона (торможения), На вход 24 устройства поступает любой отличный от нуля код, чем обеспечивается присутствие на выходе блока 6 сравнения нулевого сигнала.

Пусть необходимо провести разгон двигателя. Тогда в регистр 2 заносится код, превосходящий код, который присутствует на выходе реверсивного счетчика 3. Единичный сигнал с выхода 5 ° 1 блока 5 сравнения открывает элемент И 7.2. Импульсы с первого выхода 1,1 генератора 1 поступают на вход "+1" реверсивного счетчика 3, изменяя его состояние. На вход "-1" счетчика 3 и входы "+1" и "-1" счетчика 4 тактовые импульсы не поступают, так как элементы И 7.1, 8.1 и 8.? заперты.

С второго выхода 1.2 генератора 1 импульсы поступают на С-входы триг- геров 9 и 10 управления. Но посколь50

150983 ку íà I-входах их единичный сигнал отсутствует, состояние триггеров 9 и

10 не изменяется. По совпадении содержимого реверсивного счетчика 3 с содержимым регистра 2, единичный сигнал на выходе 5.1 пропадает и элемент И 7 ° 2 запирается. В дальнейшем в ходе работы устройства управляющий уровень на выходе 25 устройства !О остается неизменным.

Для проведения торможения двигателя в регистр 2 записывается код .. меньше кода, хранящегося в реверсивном счетчике 3. В результате сигнал !5 единицы формируется на выходе 5.2 блока 5 сравнения, который через коммутатор поступает на второй вход элемента И 7.1 и открывает его. Импульсы с выхода 1. 1 генератора 1 начи- 20 нают поступать на вход "-1" реверсивного счетчика 3, уменьшая его содержимое. При совпадении информации на выходе счетчика 3 с информацией на выходе регистра 2 на выходе 5,2 25 блока 5 сравнения формируется нулевой сигнал, приводящий к запиранию элемента И 7.1. Значение управляющего уровня перестает изменяться и остается постоянным в течение произвольного промежутка времени до изменения содержимого регистра 2.

Останов устройства в первом режиме производится подачей сигнала

"Останов" на вход 23. В результате этого триггер 11 пуска переходит в

35 нулевое состояние и останавливает задающий r ен ер ат ор 1 .

2. Режим разгона и торможения двигателя в течение заданного периода времени.

Этому режиму соответствует единичное состояние триггера 12 режима,что обеспечивается подачей единичного сигнала на вход 21 устройства. В 45 этом режиме в регистр 2 заносится код, определяющий максимальное значение выходного уровня, формируемого счетчиком 3. На информационный вход 24 устройства поступает код, определяющий полупериод времени, в течение которого проводится разгон и торможение двигателя. При работе устройства в данном режиме возможны следующие случаи: 4 — изменение 55 управляющего уровня от некоторого исходного значения до максимального, заданного в регистре 2, выход в стационарный режим, при котором управляющий уровень остается неизменным в течение некоторого времени, уменьшение уровня от максимального значения до исходного с остановом устройства; Š— изменение управляющего уровня от исходного значения до некоторого меньшего либо равного максимальному, величина которого определяется информацией, поступившей на вход 24 устройства, уменьшение управляющего уровня до исходного значения с остановом устройства.

Рассмотрим случай и, На вход 24 устройства поступает код, больший по сравнению с кодом, записанным в регистр 2. На выходе 5.1 блока 5 сравнения сформирован единичный сигнал, на выходе 5,2 блока 5 и выходе блока

6 — нулевые сигналы. Так как триггеры 9 и 10 управления находятся в нулевом состоянии, а триггер 12 режима — в единичном, элементы И 7.2 и

8.2 открыты, а элементы И 7,1 и 8.1 заперты. В результате импульсы с выхода 1.1 генератора,1 поступают на входы "+1" реверсивных счетчиков 3 и

4. Когда содержимое счетчика 3 совпадает с содержимым регистра 2, на выходе 5.1 пропадает единичный сигнал. Элемент И 7.2 запирается, прекращается поступление импульсов на вход "+1" счетчика 3. Изменения управляющего уровня на выходе 25 устройства не происходит. При совпадении информации на выходе счетчика 4 с поступившей на вход 24 устройства на выходе блока 6 сравнения формируется единичный сигнал, поступающий на I-вход триггера 9 управления. Тогда по заднему фронту очередного импульса с выхода 1.2 генератора 1 триггер 9 управления переключится в единичное состояние. В результате этого на первый вход блока

6 сравнения через коммутатор 15 поступит информация с выхода счетчика 3, что вызовет пропадание единичного сигнала на выходе блока 6. Единичный сигнал с выхода триггера 9 управления открывает элементы И 8.1 и 18 и запирает элемент И 8.2. Импульсы с выхода 1.1 генератора 1 начинают поступать на вход "-1" реверсивного счетчика 4, уменьшая его содержимое. Через некоторый период времени содержимое счетчика 4 станет равным содержимому счетчика 3, что приведет вновь к формированию

1509830

50 единичного сигнала на . выходе блока

6 сравнения, Этот сигнал поступает на I-вход триггера 9 управления и через элемент И 18 íà I-вход триг5 гера 10 управления. По очередному тактовому импульсу с выхода 1.2 генератора 1 триггер 10 управления переключается в единичное состояние.

Единичный сигнал с выхода триггера 10

10 через коммутатор 14 открывает элемент И 7.1 и запирает элемент И

1 7.2. В результате этого импульсы с выхода 1.1 генератора 1 начинают поступать на вход "-1" реверсивного счетчика 3, вызывая уменьшение его содержимого. При полном обнулении счетчика 4 на выходе элемента ИЛИ-НЕ формируется единичный сигнал, который вызывает посредством одновибра- 20 тора 13.2 обнуление триггеров 9 и

10 управления и через элемент ИЛИ 17 обнуляет триггер 11 пуска. Устройство прекращает работу.

Рассмотрим случай. 8 . На вход 24 устройства поступает код, меньший либо равный коду, записанному в задающем регистре 2. В результате этого появление единичное сигнала на выходе блока 6 сравнения произойдет раньше либо одновременно с пропаданием сигнала на выходе 5.1 блока 5 сравнения, Но в любом случае в связи с тем, что в момент пропадания сигнала единицы на выходе 5.1 блока 5 одновибратор 13. 1 формирует импульс длительностью несколько большей единичный сигнал с выхода блока 6 поступает íà I-входы триггеров

9 и 10 управления, По заднему фронту сигнала с выхода 1.2 генератора

1 триггеры 9 и 10 управления переключаются в единичное состояние. В дальнейшем работа устройства аналогична описанной.

Формула изобретения

Устройство для автоматического разгона и торможения двигателя с программным управлением, содержащее задающий генератор, первый блок сравнения, первый реверсивный счетчик, первый блок управления и задающий регистр, причем первый выход первого блока сравнения соединен с первым входом первого блока управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами

"+1" и "-1" первого реверсивного счетчика, выходы задающего регистра соединены с первыми входами первого блока сравнения, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, оно дополнительно содержи второй реверсивный счетчик, вторые блоки сравнения и управления, первый и второй триггеры управления, триггер пуска, триггер режима, первый и второй одновибраторы, первын и второй коммутаторы, первый и второй элементы ИЛИ, элементы И и ИЛИ-НЕ, вход запуска устройства соединен с

S-входом триггера пуска, выход которого соединен с входом задающего генератора, первый выход задающего генератора соединен с первым и вторым входами соответственно второго и первого блоков управления, а второй выход — с С-входами первого и второго триггеров управления, второй выход первого блока сравнения соединен с первым информационным входом первого коммутатора, выход которого соединен с третьим входом первого блока управления, первый и второй входы устройства установки режима соединены соответственно с

S- u R-входами триггера режима, выход которого соединен с первым инверсным и вторым прямым управляющими входами первого коммутатора и вторым входом второго блока управления, первый выход первого блока сравнения соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и с входом первого одновибратора, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, информационные входы устройства соединены с первыми информационными входами второго коммутатора, выходы которого соединены с первыми входами второго блока сравнения. выход первого триггера управления соединен с третьим входом второго блока управления, первым инверсным и вторым прямым управляющими входами второго коммутатора и третьим входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход второго блока сравнения соединен с I-входом первого триггера управления и вторым входом элемента И, выход которого оединен с I-входом второго триггера управления, выход второго триг9 1 гера управления соединен с вторым информационным входом первого коммутатора и четвертым входом первого блока управления, выходы первого реверсивного счетчика являются управляющими выходами, устройства и соединены с вторыми входами первого блока сравнения и вторыми информа" ционными входами второго коммутатора, первый и второй выходы второго блока управления соединены соответственно с входами управления второго реверсивного счетчика, выходы которого соединены с вторыми входа509830 10 ми второго блока сравнения и входами элемента ИЛИ-EIE, выход которого соединен с входом второго одновибратора, выход которого соединен с, R-входом первого и второго триггеров управления и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с R-входом триггера пуска, вход останова устройства соединен с вторым входом второго элемента

ИЛИ, К- и S-входы первого и второго триггеров управления подключены к шине нулевого потенциала устройст!

1509830 и

12 и

51

52

72

7.1 б

11

51 б

1б

1б

72

71 аг

àr

ate. 2

Е //Ы юA / / / ло//и//ди т2

//2 r И/// т/г и

Фиг. Ю

Составитель И.Слинько

Редактор С.Пекарь Техред Л.Серд1окова Корректор Т.Иароши

Заказ 5809/43 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, r. Ужгород, ул. Гагар

It tr

Гага ина 101