Многоканальное устройство для программного управления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»>748431

Ф

/:.-:

ФГ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.06.78 (21) 2634982/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл.е б 05 В 19/18

Государствеииый комитет

Опубликовано 15.07.80. Бюллетень №26 (53) УДК 621.503, .55 (088.8) оо делам иэобретеиий и открытий

Дата опубликования описания 25.07.80 (72) Автор изобретения

В. И. Левашов

J (7I ) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЪНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автоматическому управлению и предназначено для использования в системах числового программного управления приводами подач метал-. лорежущих станков.

Известны устройства для программного .,управления приводами подач металлорежу. щих станков (1), (2).

Устройство содержит программный блок, усилитель считывания, преобразователь частоты в напряжение, генератор частоты, клапан запрета, блок управления приводом, перенастраиваемый делитель частоты, блок синхронизации и реверсивный счетчик. Вход усилителя считывания соединен с входом преобразователя частоты в напряжение и через блок синхронизации — со входом ре=--версивного счетчика, другой вход которого подключен к выходу перенастраиваемого деI лителя частоты, выход реверсивного счетчика соединен с потенциальным входом клапана запрета, импульсный вход которого соединен с выходом генератора частоты, вход последнего соединен с выходом преобразователя частоты в напряжение, а вход перенастраиваемого делителя частоты объединен

2 со входом блока управления приводом и подключен к выходу клапана (1).

Устройство содержит интерполятор, устройство автоматического разгона и торможения,.нереверсивный счетчик, импульс переполнения которого является сигналом начала торможения (2) .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для программного управления, содержащее интерполятор, канал управления ускоренным ходом, включающий управляемый генератор, два счетчика ускоренного хода с дешифраторами, блок контроля, клапан запрета отработки и клапаны координат, элементы ИЛИ, причем входы записи счетчиков ускоренного хода соединены с. соответствующими координатными выходами интерполятора, выходы дешифрато ров подсоединены к входам блока контроля, два выхода которого соединены с управля20 емым генератором импульсов, а третий выход блока контроля соединен с управляю. щим входом клапана запрета отработки. Выход управляемого генератора импульсов под. ключен непосредственно к счет11ым входам

748431 счетчиков ускоренного хода, и через клапаны ключен к пятому выходу интерполятора, а.. координат„ элементы ИЛИ, клацая запрета выход — xo входу управляемого генератораотработки к входам блоков управления ша, через дешифратор, соединенный третьим sxoговыми двигателями, Выход управляемого дом с шестым выходом интерполятора и со ,генератора импульсов может быть подклю- вторым входом второго триггера, а также чен к счетным входам счетчиков ускоренного g .тем, что в каждый канал управления ввехода через делитель частоты f8). . ден датчик положения, вход которого соеИзвестные устройства имеют ограничен- динен с шаговым двигателем, а выход — со ные функциональные воэможности, а имен- вторым входом. ключа данного канала,Уп. йо: управление тремя .координатами от од- равление двигателем осуществляется по сигного управляемого генератора не позволяет налам управляемого генератора, режим рапроизводить контурную обработку на быст- 1> боты которого устанавливается по програм. рых ходах, что уменьшает производитель- .. ме интерполятора (вычислителя), а выходность УЧТУ; (устройств числового програм- ные сигналы датчиков положения поступают много управления); отсутствие возможнос- . на вычитающие входы счетчиков пути разти управления частотой, временем разгона. гона или торможения. и торможения приводов в динамике по прог- 1э На фиг, 1 представлена функциональная рамме йнтерполятора, так как нет связи схема. устройства, на фиг. 2 — временные управляемого генератора с интерполятором; диаграммы, поясняющие принцип его рабо- отсутствие обратной связи между счетчика-: ты. ми ускоренного хода и интерполятором не Устройство (см, фиг. 1) содержит интерпозволяет контpoJIHpoBBTb отработку задан. floJIHTop 1,. каналы 2 управления, первый ного перемещения на быстрых ходах, а кро- э6 вход 3 счетчика пути разгона, первый вход

- ме того отсутствие обратной связи по поло-: 4 счетчика пути торможения, второй вход 5 жению вала шагового двигателя уменьшает регистра кода, счетчикй 6, 7 пути разгона точность и надежность устройства. и торМожения, регистр 8 кода, дешифратор 9, Цель изобретения — расширение функ- второй элемент 10 ИЛИ, первый триггер 11, циональных возможностей устройства и по- управляемый генератор 12, второй триггер 13, вышение его точности и надежности. первый элемент 14 И, клапан 15 запрета

Она достИгается тем, что многоканаль- уск9ренной отработки, второй элемент 16 И, ное устройство для программного управ- первый элемент 17 ИЛИ, блок 18 управлеления, содержащее интерполятор и в каж- ния, шаговый двигатель 19, датчик 20 полодом канале управления счетчики пути раз- жения н ключ 21. гона и торможения, первые входы которых М На фиг. 2 обозначены сигнал 22 «Разподключены соответственно к первому и вто- гонь, временная диаграмма 23 сигналов на рому выходам интерполятора, а вторые вхо- . выходе триггера 13, временная диаграмма 24 ды — к третьему выходу интерполятора, и сигналов на выходе триггера 11, временная последовательно соединенные управляемый диаграмма 25 изменения частоты выходных генератор, клапан запрета ускоренной отра- импульсов генератора 12, выходной сигнал ботки, первый элемент ИЛИ, подключенный 26 счетчика 6 пути разгона, выходнон сигЭЯ другим входом к четвертому выходу интер нал 27 счетчика 7 пути торможения и сигполятора, блок управления и шаговый дви- Мал 28 «Сброс». гатель, в каждом канале управления введены ключ,. регистр кода, дешифратор, пер- Устройство работает следующим образом, вые триггер и элемент И и последовательно 4ф После подачи сигнала «Сброс» из инсоединенные второй элемент ИЛИ, второй терполятора 1 каждый канал 2 устанавлитриггер и второй элемент И, выход-которбго вается в исходное положение, при котором подключен к третьему входу счетчика пути обнуляются счетчики 6, 7 пути разгона и разгона, а второй вход — к первому входу торможения, регистр 8, триггеры 11 и 13 успервого элемента И и к выходу ключа, под- танавливаются в нулевое состояние, в ресоединенного первым входом к выходу уп- 4 зультате чего на выходах элементов 14 и 16 равляемого Генератора, второй вход первого устанавливается единичный потенциал. При элемента И соединен со вторым входом кла- задании ускоренных перемещений интерпопана запрета ускоренной отработки и с вы- лятор 1 выдает информацию в виде двоичходом первого триггера, а выход — с тре- . його кода на счетчик 6 о пути разгона, на тьим входом счетчика пути торможения, вы- gy счетчик 7 — о пути торможения, а в регистр ход которого подключен ко входу интерпо- 8 —. о скорости, времени разгона и торможелятора и к первому входу первого триггера, ния. С задержкой после записи выдается соединенного вторым входом с первым вхо- сигнал «Разгон», который взводит триггер дом дешифратора, с первым входом второго 13 и одновременно через дешифратор 9 вклюэлемента ИЛИ и с выходом счетчика пути чает генератор 12, частота выходных имразгона, а третьим" входом — co вторым >» пульсов которого изменяется в соответствии входом второго элемента ИЛИ, с третьим с кодом, записанным в регистр 8 (фиг. 2 выходом интерполятора и с первым входом граф. 25). Выходные сигналы генератора 12 регистра кода, второй вход которого под- поступают через элемент. 16 на вычитающий

748431 вход счетчика 6 и одновременно через клапан 15, а также через элемент 17 ИЛИ на вход блока IS. ГIосле обнуления счетчика 6 сигнал переноса с выхода счетчика 6 («О разгона») взводит триггер 11 н одновременно через дешифратор 9 переключает режим ра. боты генератора 12 на замедленный режим. Одновременно сигнал «О разгона» через элемент 10 ИЛИ сбрасывает триггер Ц в исходное состояние, запрещая прохож дение сигналов генератора 12 на вычитающий .вход счетчика 6. Выход триггера Il разрешает прохождение импульсов генератора 12 через элемент 14 И на вычитающнй вход счетчика 7. После обнуления счетчика

7 сигнал переноса «О торможения» поступает в интерполятор l, как информация о выполнении заданного перемещения и одновременно сбрасывает триггер !1, запрещая тем самым прохождение сигналов с выхода генератора 12 на вычнтающнй вход регистра 7 через элемент 14 И и на вход блока 18 через клапан 15.

Новый цикл управления быстрым ходом привода может быть осуществлен после обновления информации в счетчиках 6 и 7 и в регистре 8 и при поступлении нового сигнала «Разгон» из интерполятора 1. Управление быстрыми ходами каждого двигателя

19 независимо друг от друга по программе интерполятора 1 позволяет осуществлять контурнув обработку на быстрых ходах. Управление приводами на малых скоростях осуществляется непосредственно по сигналам интерполятора 1, которые через элементы 17

ИЛИ поступают непосредственно на блоки: !

8. При подключении датчика 20 полоЖення сигналы, поступающие на вычитающие входы счетчика 6 или счетчика 7 берутся с выходов датчика 20 по положению ротора соответствующего шагового двигателя 19.

Сигналы с выхода генератора 12 в этом слу-. чае поступают через клапан 15 только на вход соответствующего блока 18. Ь этом случае получаем замкнутую следящую сис- 4ф тему управления шатовыми приводами на быстрых ходах, что позволяет увеличить надежность и точность отработки заданных перемещений.

Таким образом, в предлагаемом устройся ве осуществляется управление координата- ми при контурной обработке на быстрых ходах, управление rio программе интерполятора режймом работы управляемого генератора импульсов, повышение надежности и точности,за счет введения обратной связи по положению ротора шагового двигателя.

Устройство позволяет за счет расширения: функциональных возможностей повысить .производительность станка, так как увеличивается контурная скорость обработки де. талей. 5$

Формула изобретения

1. Многоканальное устройство для программного управления, содержащее интерполятор н в каждом канале управления счетчики пути разгона и торможения, первые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам интерполятора, а вторые входы — к третьему выходу интерполятора, н последовательно соединенные управляемый генератор, клапан запрета ускоренной отработки, первый элемент ИЛИ, подключенный другим входом к четвертому выходу интерполятора, блок управления и шаговый двигатель, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в каждый какал управления введены ключ, регистр кода, дешифратор, первые триггер и элемент И и последовательно соединенные второй элемент

ИЛИ, второй триггер и второй элемент И, вйход которого подкл1очен к третьему входу счетчика пути разгона, а второй вход — к первому входу первого элемента И и к выходу ключа, подсоединенного первым входом к выходу управляемого генератора, второй вход первого элемента И соединен со вторым входом клапана запрета ускоренной обработки и с выходом первого триггера, а выход — с третьим входом счетчика пути торможения, выход которого подключен ко входу интерполятора и к первому входу первого триггера, соединенного вторым входом с первым входом дешифратора, с первым входом второго элемента ИЛИ и с выходом счетчика пути разгона, а третьим входом - со вторым входом второго элемента ИЛИ, с третьим выходом интерполятора и с первым входом регистра кода, второй вход которого подключен к пятому выходу иитерполятора, а выход — ко входу управляемого генератора через дешифратор, соединенный третьим sxoдом с шестым выходом интерполятора и со вто ым входом второго триггера.

Устройство по п 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, в каждый канал управления введен датчик положения, вход которого соединен с шаговым двигателем, а выход — со вторым входом ключа данного канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 336647, кл. G 05 В 19/18, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 195532, кл, G 05 G 21/00, 1963.

3. Авторское свидетельство СССР № 434380, кл. G 05 В 19/18, 1972 (прототип).

Составитель C. . Коптев

Редактор М. Келсмеш Техред К. Шуфрнч Корректор Г. Ре пе»ник

Заказ 4368/13 Тираж 956 Подписное

ННИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ИПП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4