Устройство для программного управления скоростью шагового электропривода

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в сканирующих устройствах. Цель изобретения - расширение области применения за счет получения переменных и различающихся между собой траекторией и скоростей режимов разгона и торможения. Изобретение позволяет повысить гибкость управления движением и применить его в сканирующих устройствах толщиномеров при различных геометрических размерах измеряемого материала и при переменных требованиях к скорости сканирования, к участкам разгона и торможения. Цель достигается путем введения дополнительных счетчиков и шин связи, которые служат для задания числа перемещений для каждого из режимов работы в отдельности и величины ускорения, исходя из требуемой скорости перемещения и участков разгона и торможения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 0 05 В 19/415 19/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ где F« лов.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHRM

ПРИ fKHT СССР

1 (21) 4393760/24-24 (22) 15.03.88 (46) 23.10.89. Бюл. М 39 (72) А.H.Êàðàñåâ, В.С.Гаврилов, А.К.Дрозд и А.В.Шевцов (53) 621 ° 503.55 (ОЯЯ.Я) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 807223, кл. 0 05 В 19/18, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Р 1137444, кл. 0 05 В 19/415, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ CK0POC7bl0 ШАГОВОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в сканирующих устройствах. Цель изобретения — расширение области применения

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и пред. назначено для использования в сканирующих устройствах, в которых изменение скорости движения исполнительного органа осуществляется регулированием частоты управляющих сигналов, каждому иэ которых соответствует изменение координаты исполнительного органа на элементарный mar.

Целью изобретения является расширение области применения за счет получения переменных и различающихся между собой траекторий и скоростей режимов разгона и торможения.

Изменение частоты управляющих сигналов перемещения исполнительного .органа на выходе устройства происхо„„SU„„1517007 А1

2 эа счет получения переменных и различающихся между собой траекторий и скоростей режимов разгона и торможения, Изобретение позволяет повысить гибкость управления движением и применить его в сканирующих устройствах толщиномеров при различных геометрических размерах измеряемого материала и при переменных требованиях к скорости сканирования, к участкам разгона и торможения, Цель достигается путем введения дополнительных счетчиков и шин связи, которые служат для задания числа перемещений для каждого из режимов работы в отдельности и величины ускорения, исходя из требуемой скорости перемещения и участков разгона и торможения, 2 ил. дит вследствие изменения коэффициента деления первого счетчика, значение которого изменяется на величину

D „Ha каждом шаге в режимах разго- на и торможения и подчиняется закономерности, выраженной формулой частота импульсов на шине управления "Опорная часто" та"

) начальный, максимальный коэффициент деления первого счетчика; частота управляющих сигна1517007

Второй счетчик реализует функцию

Возможность изменения содержимого

5 четвертого счетчика раздельно по режимам работы позволяет получать различающиеся между собой траектории разгона и торможения, что обеспечивает гибкость управления режимами рабо- 10 ты и расширяет функциональные возможности устройства.

На фиг.,1 показано устройство для программного управления скоростью изменения частоты управляющих сигналов, пропорциональной скорости движения исполнительного органа при отработке различных траекторий н режимах разгона — постоянной скорости — торможения; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство для программного управления скоростью шагового электропривода содержит счетчики 1 и 2 импульсов, элементы И 3-7, элемент ИЛИ 8, шины 9-12 управления, при этом вход установки в "О". счетчиков 1 и 2 соеI динен с шиной 9 "Установка в "О", вход прямого счета счетчика 2 соединен с выходом элемента И 3, а вход 30 обратного счета — с выходом элемента

И 4, а также содержит счетчики 13 и

14 импульсов, шину 15 управления

"Пуск", элемент HF. 16, два триггера

17 и 18 и шины 19-30 связи, при этом входы параллельной загрузки счетчика

1 соединены с выходами счетчика 2, вход разрешения записи соединен с выходом элемента И 5 и входом установки в О триггера 17, а вход пря- 40 мого счета счетчика является выходом устройства, счетный вход счетчика 13 импульсов соединен с выходом элемента

ИЛИ 8, входы которого соединены с выходами элементов И3 и 4, выход пе- 45 реноса счетчика 13 соединен с тактовым входом триггера 17, а вход разрешения счета — с выходом элемента

HF. 16, вход которого соединен с выходом триггера 17, вход разрешения сче50 та счетчика 14 соединен с шиной 15 управления "Пуск", его счетный вход соединен с выходом счетчика 1, а выход связан с тактовым входом триггера 18, выход которого соединен с установочным входом триггера 17, а ус55 таноночный нхоц — с шиной 9 "Установка в "0", вход установки н "О" триггера 17 соединен с выходом элемента

И 5, один вход которого соецииен с шиной упранления Установка в "О", а второй — с выходом счетчика 1, один вход элемента И 7 соединен с шиной

12 управления "Опорная частота", второй — с выходом элемента HF. 16, а выход — с первыми входами элементов

И 3 и 4, вторые входы которых соединены соответственно с шинами 10 и 11 управления "Ускорение" и "Замедление", входы счетчиков 13 и 14 подсоединены соотнетстненно к шинам 20 и 21 их параллельной загрузки, один вход элемента И 6 соединен с шиной 12 управления "Опорная частота", а другой вход — с шиной управления "Установка или о

На выходе переполнения счетчика 1 формируются управляющие сигналы, и их частота зависит от коэффициента делейия счетчика, значение которого подготавливается в счетчике 2 и остается неизменным в режиме постоянной скорости, и меняется в зависимости от требуемого ускорения в режимах разгона и торможения, Счетчик 13 служит для отсчета величины П „, значение которой загружается в него по шине 21, а счетчик

14 — для отсчета заданного количества перемещений D, и момент его переполнения определяет окончание режимов работы устройства "Разгон"

"Постоянная скорость" — "Торможение", Триггер 18 формирует на своем ныходе сигнал, являющийся признаком режима постоянной скорости, которым устанавливается триггер 17 и запрещается его переключение.

Триггер 17 работает в режимах разгона и торможения и служит для выработки сигнала, разрешающего поступление импульсов опорной частоты на вход счетчика 2 через элемент И 7.

Устройство работает в четырех режимах: "Подготовка устройства", "Разгон", "Постоянная скорость" и "Торможение", В режиме "Подготовка" сигнал на шине 9 "Установка в "0" сбрасывает счетчики 1 и 2 и триггер 18, В счетчик 14 по шине 20 загружают количество шагов разгона D, а в счетчик 13 по шине 21 — величину ускорения 0

Счетчик 14 загружается перед началом каждого из режимов работы, что позволяет получать различные траектории днижения исполнительного органа, 17007 6

7 мою кс

По этому импульсу сбрасывается триггер 17, разрешается счет счетчикам 2 и 13, а в счетчик 1 загружается коэффициент деления, равный К-D „.

По второму управляющему импульсу н счетчик 1 загружается коэффициент деления К-D« x 2, по третьему—

К-D „. 3, и так далее до достижения требуемой частоты управляющих импульсон. По обнулению счетчика 14 вырабатывается сигнал на шине 19, указываю- 40 щий на окончание режима разгона, в котором была достигнута требуемая частота управляющих сигналов перемещения исполнительного органа F» за заданное число перемещений D (участок 4

ОА на фиг.2), В режиме "Постоянная скорость" в счетчик 14 загружают число, равное требуемому количеству импульсов управления HcIIQIIHHtpJIbHbtM органом, 50

Сигнал на шине 19 сбрасывает триггер

18, сигнал с выхода которого устанавливает триггер 17, и запрещается прохождение импульсов опорной частоты через элемент И 7 на счетные входы счетчиков 2 и 13. Состояние счетчика 2 не изменяется, и коэффициент деления счетчика 1 н режиме постоянй скорости неизменен (участок АВ

Фо рмула э 15

Триггер 17 сброшен сигналом с ныходя триггера 18„

В режиме Разгон" сигналом ня шине 15 управления " 1уск разрешают счет счетчику 14, я сигнал логического "0" на выходе триггера 17 через злемент HF. 16 разрешает счет счетчику 13 и разрешает прохождение опорНоА 3 Tbt c mHHbl 12 управления через элемент И 7. Через элемент И 6 ня счетный вход счетчика 1 проходит опорная частота. Сигналом на шине !0 управления "Ускорение" разрешает прохождение импульсов опорной частоты на вход прямого счета счетчика 2 через элемент И 3, а через элемент

1ПИ 8 они проходят на счетный вход счетчика 13, По обнулению счетчика

13 устанавливается триггер 17 и запрещается счет счетчика 2, и его содержимое становится равным разности ск"

Первый управляющий импульс появляется на выходе счетчика 1 через время Т „„, равное

25 ня фиг, 2 ), По обнулению счетчика

l4 устянавлин, ется триггер 18, и устройство переходит н режим торможения.

В режиме постоянной скорости путем подачи сигналя на шину 10 упран— пения "Ускорение" можно перевести устройстно н режим разгона и получить увеличение частоты управляющих импульсов (дополнительный разгон),которое может потребоваться, например,при нозникнонении аварийных ситуаций в работе скянирукщего устройства, когда требуется быстрый выход измерительного блока из зоны аварии, В режиме Торможение" работа устройства аналогична режиму Разгон" с той разницей, что сигналом на шине

11 "Замедление" разрешают прохождение импульсов опорной частоты не на прямой, я на обратный счетный вход счетчика 2 через элемент И 4, и происходит увеличение коэффициента деления счетчика I и, соотнетстненно,снижение частоты управляющих импульсов (участок ВС ня фиг„2)„

При возникновении ситуаций, когда требуется более быстрое торможение, чем разгон, траекторию торможения меняют с помощью изменения величины

Р „ (участок ВС, на фиг.2).

При изменении требований к скорости перемещения исполнительного органа, но неизменном количестве шагов разгона, изменив величину D „, добиваются разгона и торможения на более крутой траектории (ОА В С на фиг,2). изобретения

Устройство для программного управления скоростью шагового электропривода, содержащее первый и второй счетчики импульсов, лять элементов И, элемент ИЛИ, четыре шины управления, "Установка в "0", "Опорная частота", Ускорение", "Замедление", при этом входы установки в "О" первого и второго счетчиков соединены с шиной управления "Установка в "О", вход прямого счета второго счетчика соединен с выходом первого элемента И, а вход обратного счета — с выходом второго элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет получения переменных и различающихся между собой тра,екторий и скоростей режимов разгона и торможения, дополнительно содержит

1517007

Фиг. 1 третий и четвертый счетчики импульсов, шину управления "Пуск", элемент

НЕ и два RS-триггера, при этом входы параллельной эагруэки первого счет5 чика импульсов соединены с выходом второго счетчика импульсов, вход разрешения записи которого соединен с выходом третьего элемента И и с входом установки в "0" первого RH-триггера, а выход прямого счета первого счетчика импульсов — с выходом четвертого элемента И, выход переполнения первого счетчика импульсов соединен с выходом устройства, счетный выход третьего счетчика импульсов соединен с выходом элемента ИЛИ,входы которого соединены с выходами первого и второго элементов И соответственно, выход переноса третьего счетчи-щ ка импульсов соединен с тактовым входом первого RS-триггера, а вход разрешения счета — с выходом элемента НЕ, вход которого соединен с выходом первого RH-триггера, вход разрешения !5 счета четвертого счетчика импульсов соединен с шиной управления "Пуск", его счетный вход соединен с выходом первого счетчика импульсов, а выход — с такто— вым входом второго RS-триггера, выход которого соединен с установочным входом первого 3Н-триггера, установочный вход второго RS-триггера соединен с шиной управления «Установка в 0, вход установки в "0 первого Б, -триггера соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен с шиной управления "Установка в "0", а второй вход — с выходом первого счетчика импульсов, первый вход пятого элемента И соединен с шиной управления "Опорная частота", второй вход — с выходом элемента НЕ, а выход — с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которого соединены соответственно с шинами управления ускорение" и яЗамедление", входы третьего и четвертого счетчиков импульсов подключе. ы соответственно к шинам их параллель .)й загрузки, первый вход третьего элемента И соединен с шиной управления

"Опорная частота", а второй вход — с шиной управления Установка в "0".

1517007

Фиг. 2

Со с тав нтель И. Пвец

Техред Л.Олийнык

Корректор О. Ципле

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 6390/50 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101