Устройство для задания циклов в системах числового программного управления

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

1)S С 05 В 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4671624/24 (22) 27,02.89 (46) 07.01.91. Бнг . П 1 (72) Э.T..Ãîðáåíêî, В.Л.Коикин, А.И.Лапандин, А.Д.Катынский и Р,Г.Иванцов (53) 621.503.55(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 246157, кл. Г 05 В 19/18, 1967.

Авторское свидетельство СССР

N - 1280575, кл. С 05 В 19/18, 1986.

„„SU„, 1619233 А 1

2 (54 ) УСТРОЙСТВО ДПЯ ЗАЛАНИЯ ЦИКЛОВ

В СИСТЕМАХ ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к позиционным системам числового программного управления, например для управления станками по сверлении плат печатного монтажа или манипуляторами циклового типа. Цель изобретения — упрощение устройства ° Предпо1619233

10 сыпкой для реализации цели является возможность отказа применительно к позиционным системам от запоминания адресов входа в цикл и места возврата в программу и реализация поиска нужных адресов памяти путем записи специальных служебных символов-меток с последующей автоматической регенерацией информации, Устройство содержит управляемый генератор 1 импульИзобретение относится к автоматике и BbpIHcëèòåëüíîé технике, а именно к позиционным системам числового программного управления, например для управления станками по сверле- 20 нию плат печатного монтажа или манипуляторами циклового типа, Пелью изобретения является упрощение устройства.

На фиг. 1 представлена функцио- 25 нальная схема устройства; на фиг.2— схема управляемого генератора символов кода ИСО; на фиг. 3 — схема деиифратора символов кода ИСО; на фиг. 4 — схема вычитающего десятично- 30

ro двухразрядного счетчика; на фиг.5временные диаграммы работы устройства.

Устройство (фиг. 1) состоит из двухдиапазонного управляемого генера- 35 тора 1 импульсов, элементов 2 памяти, счетчика 3 адреса, блока 4 выходных кличей, дешифратора 5 символов кода ИСО, сдвигового регистра 6, вычитающего десятичного двухразрядного ц) счетчика 7, дешифратора 8 нулевого состояния счетчика, управляемого генератора 9 символов кода ИСО, первого 1О и второго 11 RS-триггеров, элемента 12 задержки, с первого по вось- 45 мой элементов И 13-20 и трех элементов ИЛИ 21-23.

Управляемый генератор 9 кодов (фиг. 2) состоит из четырех инверторов с открытым коллекторным выходом

24-27.

Дешифратор 5 (фиг. 3) содержит группу из восьми входных инверторов

28, группу 29 из пяти элементов И, элемент И 30, элемент И 31 на два входа и выходные инверторы 32-.35.

Десятичный счетчик 7 (фиг. 4) состоит иэ двух одноразрядных счетчиков

36 и 37, сов, элемент 2 памяти, счетчик 3 адреса блока 4 выходных ключей, дешифратор 5 символов кода ИГО, сдвиговый регистр 6, вычитающий двухразрядный счетчик 7, дешифратор 8 нулевого состояния счетчика, генератор 9 символов кода ИСО, два RS-триггера 10, 11,,элемент 12 задержки, элементы И 1320, элементы ИЛИ 21-23. 1 з.п. ф — лы, 5 ил.

В позиционных системах возможен отказ от запоминания адресов входа в цикл и места возврата в программу и реализации поиска нужных адресов памяти путем записи специальных служебных символов-меток с последующей автоматической регенерацией информации .

Устройство (фиг. 1) работает следующим образом, В цикле записи информации работа устройства не имеет особенностей: программа обработки детали в коде

ИСО поступает по шине "Вход ИСО" на информационные входы элементов ? памяти в сопровождении сигнала "Запись

ДИ", который через элемент ИЛИ 22 поступает на вход управления записью элементов 2 памяти. Перед записью счетчик 3 адреса сигналом начальной установки НУ через элемент ИЛИ 21 устанавливается в исходное нулевое состояние. Изменение адреса счетчика

3 осуществляется путем подачи сигналов "Пуск" и "Стоп" на управляющие входы генератора 1 импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетчика 3 адреса. После записи в элементы 2 памяти программа обработки может иметь вид:

L1 EL2...E. Lij EXN1

l Ьгн2Ь1 Ьг .. ло2.

В данном представлении между символами "Ь" и "E" закличена информация о циклах (подпрограммах), собственно программа начинается с символа

"7,", команда вызова цикла в основной программе запрограммирована в кадре

N2 и имеет вид N2LijLF, где Lij номер вызываемого цикла.

Перед передачей информации из элементов 2 памяти в выходную шину

"Выход ИСО" устройство приводится в

1619233 исходное состояние путем подачи сигнала НУ, который устанавливает в единичное состояние триггеры 10 и 11, а также через элемент ИЛИ 21 в нулевое состояние счетчик 3 адреса. Сиг5 нал с инверсного выхода триггера 11 поступает на вход управления блока

4 выходных ключей и запирает его.

Этот же сигнал, поступив на вход управления выбором диапазона генератора 1, подготавливает его для работы в старшем диапазоне, обеспечивающем считывание информации из элементов памяти 2 на максимально возможной скорости . При поступлении сигнала

"Пуск" на вход управляемого генератора 1 генератор начинает вырабатывать последовательность и}пульсов высокой частоты (например, 1 мГц) . Так как 20 триггер 10 находится в состоянии S то импульсы с выхода генератора 1 через элементы И 13 и ИЛИ 23 поступают на С2-вход управления сдвигом информации регистра 6. Так как последовательный вход приема информации Л регистра 6 соединен с источником нулевого потенциала, то при поступлении первых четырех импульсов от генератора 1 происходит запись "0" во все четыре разряда регистра 6, а при последующих импульсах генератора 1 нулевое состояние регистра подтверждается. Импульсы с выхода генератора 1 поступают также на счетный вход счетчика адреса 3. Так как на вход управления записью элементов 2 памяти с выхода элемента ИЛИ 22 сигналы не поступают, то элементы 2 памяти работают в режиме считывания.

Информация, последовательно считанная из ячеек памяти элементов 2, начиная с нулевого адреса, поступает на входы дешифратора 5. Сигналы на выходах дешифратора 5 не изменяют режима работы устройства, так как благодаря тому, что на вход элемента

И 20 от триггера 11 поступает запрещающий сигнал и регистр 6 находится в нулевом состоянии. Процесс продолжается до выработки дешифратором 5 сигнала символа "Ж", который с выхода дешифратора 5 поступает íà R-входы триггеров 10 и 11, при этом прекращается подача импульсов с выхода элемента И 13, а сигнал с выхода триггера 11 подготавливает к работе ключи 4 и элемент И 20, а также переключает генератор 1 на работу в младшем диапазоне, в котором скорость ! считывания информации в выходную шину

"Выход ИСО" соответствует быстродействию внешнего приемника (например, 10 кГц). Таким образом, после считывания симво.-а Г информация начинает поступать на выход устройства.

Процесс продолжается до дешифрации символа L сигнал которого с выхода дешифратора 5 поступает íà S-вход управления режимом работы регистра 6 и подготавливает его для параллельного приема информации.

Стробированный импульсом генератора 1 сигнал LÑ с выхода дешифратора

5 поступает на СЗ-вход управления параллельной записью регистр,"; 6 и так как вход первого разряда Л регистра

6 соединен с источником е»иничного потенциала, а остальные входы с источником нулевого потен>циа>>-.а. то в регистр 6 записывается код "1000" (фиг. 5) . Сигнал L, поступив на вход счетчика 7, не изменяет ре»> ма работы устройства. Всоответствии с приведенным представлением команды вызова цикла вслед за символом L от элементов 2 памяти поступает код пифры старшего разряда номера вызываемого цикла, при этом сигнал "Признак цифры", стробированный импульсом генератора 1 (фиг. 5), поступает на входы элементов И 15 и 16. Так как регистр 6 находится в состоянии

"1000", то сигнал вырабатывается на выходе элемента 15, вследствие чего в старший разряд счетчика 7 записывается код цифры старшего разряда номера цикла, сигнал с выхода элемента

И 15 через элемент ИЛИ 23 поступает также на С2-вход управления сдвигом регистра 6 и по заднему фронту импульсного сигнала регистр 6 принимает состояние "0100" (фиг. 5) . Следующая цифра записывается по сигналу с выхода элемента И 16 в младший pasряд счетчика 7. Вслед за цифрой младшего разряда номера цикла при считывании командь вызова цикла поступает код признака конца кадра информации

LF, сигнал которого с выхода дешифратора 5 поступает на вход элемента

И 17. С выхода элемента И 17 сигнал через элемент ИЛИ 22 поступает на вход управления записью элементов 2 памяти. Так как генератор 9 кодов, благодаря сигналу с Р -выхода регистра 6, вырабатывает код служебного

7 1619233

8 символа Н, то этот символ записывается в ту ячейку памяти элементов 2, в которой записан код LF. Символ Н представляет собой метку возврата в основную программу после отработки вызванного цикла.

Сигнал с выхода элемента И 17 через элемент 12 задержки и элемент

ИЛИ 21 устанавливает в нулевое состояние счетчик 3 адреса, а через элемент ИЛИ 23 вновь сдвигает информацию в регистре 6, и он по заднему фронту этого сигнала принимает состояние

"0010" (фиг. 5). Сигнал с выхода эле- 15 мента 12 задержки поступает также на

S-вход триггера 11, вследствие чего ключи 4 запираются, а генератор 1 переключается в старший диапазон. Символы L поступают на вход "Вычитание" 20 счетчика 7 и при достижении счетчиком

7 нулевого состояния считывается число символов L, соответствующее номеру вызываемого цикла, Нулевое состояние счетчика 7 дешифрируется дешиф- 5 ратором 8 и сигнал с его выхода вновь переводит триггер 11 в состоя- ние R при этом информация считывается в шину "Выход ИСО" со скоростью, соответствующей младшему диапазону 30 генератора 1.

Процесс продолжается до. выработки дешифратором 5 символа Е, являющегося признаком окончания цикла (подпрограммы). Этот сигнал поступает через элемент И 18 на S-вход триггера 11, блок

4 ключей запирается, генератор 1 переключается на работу в старшем диапазоне, на повышенной скорости осуществляется поиск места возврата в про- 40 грамму. Процесс продолжается до момента выработки дешифратором 5 сигнала служебного символа Н, который поступает на вход элемента И 19, а с его выхода через элемент ИЛИ 22 — на вход управления записью элементов 2 памяти. Так как благодаря сигналу с

F -выхода регистра 6 генератор 9 кодов генерирует в шину "Вход ИСО" код

F, то на место символа Н записывается код LF и происходит восстановление информации, Сигнал "1" с выхода И 19 через элемент ИЛИ 23 производит сдвиг информации в регистре б и он принимает состояние "001", вследствие чего следующий импульс с выхода генератора

1 через элемент И 14 переводит триггер 11 в состояние R, блок ключей 4 открывается и информация считывается в линию. Одновременно сигнал с элемента И 14 через элемент ИЛИ 23 производит сдвиг информации в регистре 6 и он принимает исходное состояние

"0000", При поступлении новой команды вызова цикла с произвольным номером процесс повторяется.

Генератор 9 кодов (фиг. 2) работает следующим образом.

Если на выходах F u F регистра

6 присутствует нулевой потенциал, то инверторы с открытым коллектором 2427 закрыты и код символа ИСО в шину

"Вход HCO" не генерируется. Если на

К -выходе единичный потенциал, то на выходах инверторов 25 и 27 присутствует сигнал нулевого потенциала, который передан в цепи третьего и седьмого разрядов восьмиразрядной шины

"Вход ИСО", что соответствует коду служебного символа Н. При единичном потенциале на Р -выходе регистра 6 инверторы ?4 и 26 обеспечивают генерирование в шину "Вход ИСО" сигналов по цепям второго и четвертого разрядов нины "Вход ИСО", что соответствует коду символа LF.

Дешифратор 5 (фиг. 3) работает следующим образом.

Группа из пяти элементов И 29 обеспечивает дешифрацию символов кода ИСО: I„; I.F; Е; Н; 7.. Прямые и инверсные сигналы на элемент И 29 поступают с выходов элементов 2 памяти непосредственно или через инверторы

28. Признаком цифры в коде ИСО является наличие сигналов в цепях пятого и шестого разрядов. С помощью элемента И 30 осуществляется дешифрация признака цифры с одновременным стробированием сигналом с выхода генератора 1. Инвертор 32 служит для согласования сигнала Ц С с входными цепями элементов устройства. С помощью элемента И 31 осуществляется стробирование сигналом генератора 1 сигнала L

1 стробированный сигнал I,С положительной полярности передается на С2-вход .управления записью регистра 6. !

Счетчик 7 (фиг. 4) работает следующим образом.

Информация о цифре поступает по цепям первых четырех разрядов шины

"Выход ИСО" (согласующие инверторы не показаны). В 6стальном работа счетчика не имеет особенностей.

1б19233

Устройство позволяет осуществить поиск нужных адресов памяти путем записи специальных служебных символов меток с последующей автоматической регенерацией информации, что позволя—

5 ет упростить устройство. йормулаизобретения

Устройство для задания циклов в системах числового программного управления, состоящее из элементов памя-. ти, счетчика адреса, двухдиапазонного управляемого генератора импульсов, блока выходных ключей, вычитающего двухразрядного десятичного счетчика сдвигового регистра, двух RS-триггеров, восьми элементов И, трех элементов ИЛИ, причем адресные входы элемен- gP тов памяти соединены с выходами счетчика адреса, вход управления записью элементов памяти соединен с выходом первого элемента ИЛИ, вход установки в "О" счетчика адреса соединен с 25 выходом второго элемента ИЛИ, первий вход которого соединен с шиной начальной установки НУ, входи управлениЯ "Пуск 1 и нстоп" ЯВЛЯютсЯ Внешними каналами устройства, о т л и ч а- щ ю щ е е с,я тем, что, с целью упрощения, устройство содержит управляемый генератор символов кода, дешифратор символов кода, дешифратор нулевого состояния счетчика и элемент задержки, причем информационние вхо35 ды элементов намяти соединены с входной шиной "Вход ИСО", информационные выходы элементов памяти соединены с входами дешифратора символов кода ИСО и информационными входами блока выходных ключей, выходы которого соединены с выходной шиной устройства "Выход ИСО", к которой также подсоединены информационные входы вы- 45 читающего двухразрядного десятичного счетчика, выходы которого соединены с входами дешифратора нулевого состояния этого счетчика, при этом счетный вход счетчика адреса соединен с тактовым входом дешифратора символов кода ИСО, выходом двухдиапазонного управляемого генератора импульсов и с первыми входами первого и .второго элементов И, причем S âõîä первого триггера соединен с первым входом первого элемента ИЛИ на два входа, первым S-входом второго триг гера и с шиной начальной установки

НУ, R-вход первого триггера соединен с выходом "7," дешифратора символов кода ИСО и первым R-входом второго триггера, прямой выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И, выход первого элемента

И соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента

И и вторым R-входом второго триггера, выход третьего элемента ИЛИ сое-. динен с входом управления сдвигом сдвигового регистра, выход первого разряда которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход второго разряда соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И, а также с входом управления генерированием кода Н управляемого генератора символов кода, выход третьего разряда сдвигового регистра соединен с первыми входами шестого и седьмого элементов И и с входом управления генерированием кода LÐ генератора символов кода, выход четвертого разряда сдвигового регистра соединен с вторым входом второго элемента И, вход управления параллельной записью регистра соединен с выходом восьмого элемента И, первый вход которого соединен с входом управления выбором диапазона двухдиапазонного управляемого генератора импульсов, входом управления блоком выходных ключей и инверсным выходом второго триггера, второй вход восьмого элемента И соединен со стробированным LS-выходом дешифратора символов кода, нестробированный L-выход которого соединен с входом управления режимом работы сдвигового регистра и счетным входом вычитающего десятичного двухразрядного счетчика, вход управления записью в старший разряд которого соединен с выходом третьего элемента И и третьим входом третьего элемента ИЛИ, вход управления записью в младший разряд вычитающего десятичного двухразрядного счетчика соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с вторым Входом третьего элемента И и стробированным выходом признака цифры Ц.-С дешифратора символов кода, выход символа LF которого соединен с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с входом элемента задержки и первым входом

1619233

12

11 первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом седьмого элемента И и четвертым входом третьего элемента ИЛИ, пятый вход которого соедиьен с выходом элемента задержки, вторым Ч-входом триггера и вторым входом второго элемента ИЛИ, выход шестого элемента И соединен с третьим

S-входом второго триггера, а второй вход седьмого элемента И соединен с

F,— выходом дешифратора символов кода, Н-выход которого соединен с вторым входом седьмого элемента И, третий

IR-вход второго триггера соединен с выходом дешифратора нулевого состояния счетчика, третий вход первого

5 элемента ИЛИ подключен к внешней цепи "Запись ДМ", вход первого разряда

А сдвигового регистра соединен с источником единичного потенциала, а входы остальных разрядов и последовательный вход А приема информации сдвигового регистра подключен к источнику нулевого потенциала.

1619233

Составитель А.Исправникова

Редактор, И.щербак Техред.3I.Îëèéíûê Корректор В Гирняк . Заказ 4б Тираж „ 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