Устройство для программного управления перемещениями

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1 748351 (61) Дополнительное к авт. свид-sy (22) Заявлено 0305.78 (21) 2610513/18-24 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовайо 150780 Бюллетень М 26 2 (51)М. Кл, G 05 В 19/18

Государственный комитет

СССР но делам изобретениИ и открытий (S3) УДК 621. 503. .55(088.8) Дата опубликования описания 15078р

А.С. Грицай, Н.Н. Шляхетский, Б.Г. Коровин и В.Л. Кошкин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель с (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ПЕРЕМЕЩЕНИЯМИ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах числового программного управления (ЧПУ) перемещениями механизМов . .станков и машин.

В известном устройстве задача формирования программы перемещений механизмов и задача отработки программы решаются функционально и схемотехнически разделенными устройствами (1) .

Недостатком таких устройств является ограниченность функциональных возможностей управления перемещением 1> механизмов, так как увеличение количества управляемых мехайизмов приводит к пропорциональному увеличению состава аппаратуры и соответствуюЩему снижению надежности, а изменение 2О требований к измерительной системе — к значительным и дорогостоящим переделкам в аппаратной части устройства.

Наиболее близким технИческим рЕшением к данному изобретению является устройство для числового прбграммного управления перемещениями 12), содержащее формирователь ущэавляющих программ, датчики перемещений, формирователи сигналов датчиков, входной коммутатор, согласующий коммутатор и распределитель, причем одна группа входов "входйого коммутатора соединена с выходом формирователя управляющих программ, другая группа . входов — с выходами формирователей сигналов датчиков, одна группа выходов согласующего коммутатора соединена с входами датчиков перемещения, другая группа выходов - с управляющими входами приводов механизмов,первые два выхода распределителя соединены с управляющими входами коммутаторов.

При работе устройства разность сигналов заданного и фактического перемещений отрабатывается в блоке вычислений и через выходной коммутатор подается на устройство управления механизмами.

Распределитель обеспечивает последовательную во времени и согласованную обработку сигналов фактического перемещения и рассогласования по каждой координате.

В этом устройстве применены измерительные системы фазового типа с отдельным устройством эапитки. Форми748351 рование сигналов фактического перемещения осуществляется аппаратно-реалиэованными схемами для обработки фаэо,модулированных сигналов и требуются значительные изменения при переходе на другую измерительную систему, что является существенным недостатком

Устройства.

Таким образом, общим недостатком известных устройств является ограниченность функциональных воэможностей, снижение тОчности и надежности устройств для программного управления перемещениями из-за аппаратной реализации измерительных систем и устройств формирования сигналов фактического перемещения, что приводит к тому, что эти устройства ориентированы на конкретное применение с измерительной системой определенного типа, и требуются значительные схемные изменения при переходе на другую измерительную систему или при смене способа формирования сигнала рассогласования, при этом снижается точность измерительных систем и увеличивается стоимость из-эа необходимости индивидуальной регулировки узлов, входящих в измеритеЛьную систему; кроме того, снижается надежность при увеличении числа управляемых механизмов, так как аппаратная часть измерительных систем растет пропорционально числу управляемых механизмов .:

--- †. -Целью изобретения является расширение области применения устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство программного управления перемещениями, содержащее блок управления и первый коммутатор, первый информационный вход которого соединен с выходом блока ввода программы, вторые информационные входы через формирователи сигналов — с выходами датчиков перемещения, а управляющий вхОд - с первым выходом распределителя, подключенного вторым выходом к управляющему входу второго коммутатора, одни выходы которого подсоединейы ко входам датчикон перемещения, другие выходы — к выходам устройства, а первый информационный вход через блок рассогласования — к первому выходу вычислительного блока, введены блоки памяти и пять регистров, вьйгоды которых подключены .к первым входам вычислительного блфа, соединенного вторым входом через первый блок памяти с третьим выходом распределителя, вторым вы ходом — -с соответствующими входами пяти регистров, а третьим выходом— со входом распределителя, четвертый выход которого подключен через последовательно соединенные блок упранления и в орой блок памяти ко нто.рому информационному входу второго коммутатора, первый выход первого

60 коммутатора соединен с одним из входов первого регистра, второй выход с одним иэ входов второго регистра и со вторым входом блока управления, подключенного третьим входом ко второму выходу третьего регистра.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена функциональная схема устройства, содержащая блок ввода программы 1, первый коммутатор 2, устройство преобразования перемещений 3, устройство алгоритмов модуляции сигналов 4, второй коммутатор 5, датчики перемещения б, формирователи сигналов 7, распределитель

8; устройство 3 состоит из вычислительного блока 9, первого 10, второго 11, четвертого 12, пятого 13 и третьего 14 регистров, блока рассогласования 15 и первого блока памяти

16, устройство 4 — иэ второго блока памяти 17 и блока управления 18.

Устройство работает следующим образом.

Блок 1 осуществляет задание про, граммируемых перемещений по всем координатам, информация о которых через коммутатор 2 поступает на числовые входы устройства 3 и на второй вход устройства 4, с числовых выходов которого через коммутатор 5, включающий цифроаналоговые преобразователи и согласующие усилители, сигнал поступает на эапитку датчиков б. Сигналы с выходов датчиков б преобразуются формирователями 7 в логическую или цифровую форму и через .коммутатор 2 подаютсй на числовые входы устройства 3, в котором в соответствии с заложенным алгоритмом преобразуются сигналы программы, сигналы фактического перемещения и вырабатынаются сигналы рассогласования по координатам, поступающие на коммутатор 5 и далее.на блок управления механизмами. Преобразованные сигналы программы поступают на первый вход устройства 4 модуляции.

При измерительной системе фазовоro типа код фактического перемещения н пределах оборота (цикла) фазы формируются в регистре 10 обратной связи по строб-импульсу с соотнетствующего формирователя 7, из него вычитается значение кода за предыдущий цикл опроса по данной координате, хранящееся в регистре 12. Полученная разность сравнивается со значением оборота фазы, выраженным в дискретах программы и хранящимся в регистре 13.

Эта операция необходима для компенсации цикличности кода обратной связи.

Приращения кода обратной связи накапливаются н регистре 14 и вычитаются из содержимого регистра 11 хранения программы. Разность сигналов программы и перемещения хранится в блоке рассогласования 15 н поступает

748351

Формула изобретения на управление механизмом. Выдача сигналов программы и фактического перемещения на управление запиткой при фазовой измерительной системе блокируется и управление блоком 17 осуществляется тактовыми импульсами постоянной частоты через блок 18.

Перечисленные операции осуществляют блок 9 с помощью распределителя 8: через блок 16, в котором записана перечисленная выше для данной измерительной системы последовательность операций.

При измерительной системе амплитудного типа в регистр 10 записывается код знака логического сигнала обратной связи. Его значение сравнивается с кодом знака за предшествующий цикл опроса, хранимым в регистре 12, Если эти коды равны, то удваивается значение константы в регистре 13 и происходит накопление рассогласования; если коды не равны, то значение константы в регистре 13 уменьшается вдвое, а накопление рассогласования не происходит. Содержимое регистра

15 рассогласования в каждом такте суммируется с содержимым регистра 11 и передается в регистр 14. Вход регистра 11 соединен с первым входом, а выход регистра 14 — со вторым входом блока 18. С числовых выходов блока 17 новое значение кода уровня сиг-. нала запитки поступает на коммутатор

5 и далее на датчики 6. Блок 9 через блок 16 осуществляет перечисленные операции.

Таким образом, использование устройства преобразования перемещений и включение его указанным образом позволяет осуществить формирование сигналов управления перемещениями при совершенно различных измерительных системах, расширяя функциональные возможности устройства, повышает его гибкость, так как для перехода от одной измерительной системы к другой достаточно замены алгоритма, . записанного в блок памяти. Введение устройства алгоритмов модуляции сигналов повышает точность устройства.

Обе эти меры повышают надежность устройства программного управления благодаря замене аппаратных средств управления программными средствами.

Устройство для программного управления перемещениями, содержащее блок управления и первый коммутатор,первый информационный вход которого соединен с выходом блока ввода программы, вторые информационные входы через формирователи сигналов — с выходами датчиков перемещения, а управляющий вход — с первым выходом рас- .. пределителя, подключенного вторым выходом к управляющему входу второго коммутатора, одни выходы которого подсоединены ко входам датчиков перемещения, другие выходы — к выходам устройства, а первый информационный

20 вход через блок рассогласования — к первому выходу вычислительного блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введены

25 блоки памяти и пять регистров, выходы которых подключены к первым входам вычислительного блока, соединенного вторым входом через первый блок памяти с третьим выходом распредели)Q теля, вторым выходом с соответствующими входами пяти регистров, а третьим выходом со входом распределителя, четвертый выход которого подключен через последовательно сое-

Зб диненные блок управления и второй блок памяти ко второму информационному входу второго коммутатора,первый выход первого коммутатора соединен с одним из входов первого ре4 гистра, второй выход - с одним из входов второго регистра и со вторым входом блока управления, подключенного третьим входом ко второму выходу третьего регистра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 519746, кл. G 08 С 21/00, 1975.

2. Патент CILIA 9 3791888, кл. 235-150.1, опублик. 1976 (прототип).

ЦНИИПИ Заказ 4237/34

Тираж 956 Подписное

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул, Проектная,4