Устройство для управления приводом

 

ОП HCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИЖОМУ СВ ВТИЛЬСТВУ

Сеюз Сеаетскня

Социалистических

Республик (u> 798692 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 24. 01. 79 (21), 271771.8/18-24 р )м. ei.

G05 В 11/01 с присоединением заявки й9

Государственный комитет .

СССР ко делам изобретений н открмтнй (23) Приоритет

Опубликовано 230181. Бюллетень Йе 3

Дата опубликования описания 25,0181 ($3) УДК62-50 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В. Г. Лиманец и Е. A. Меринков.

Специальное конструкторское бюро средств вычислительной техники (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ

Изобретение относится к средствам вычислительной техники и может быть использовано в системах числового программного управления.

Известно устройство, содержащее устройство управления, сумматор, регистр, преобразователь код-фаза, тиристорный преобразователь, двигатель, датчик и преобразователь фазакод f1) .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее последовательно соединенные блоК синхронизации, счетчик импульсов и блок контроля, выход которого подключен к первому выходу устройства, входы которого соединены с первым, вторым и третьим входами блока синхронива» ции (2) .

Недостатком известного устройства. является низкое быстродействие и низкая точность преобразователя.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены регистр и последовательно соединенные блок определения знака, триггер и цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен ко второму выходу устройства, а второй вход . — к выходу регистра, первый вход которого и вход блока определения знака подсоединены к выходу счетчика импульсов, а вторые входы триггера, регистра и блока контроля подключены к четвертому входу устройства, а выход блока, определения знака подклю О чен к четвертому входу блока синхронизации.

Устройство (фиг.1) содержит первый вход 1 устройства, по которому поступают импульсы программы, второй

35 вход 2 устройства, по которому посту-. пает сигнал направления перемещения; третий вход 3 устройства, по которому поступают сигналы тактовой частоты; блок 4 синхронизации, счетчик 5

20 импульсов, блок б определения знака, выход 7 счетчика импульсов, четвертый вход 8 устройства, по которому поступает измерительный сигнал с датчика обратной связи, блок 9 конт2е роля, регистр 10, триггер 11, цифроаналоговый преобразователь 12, пер вый выход 13 устройства, второй выход 14 устройства.

Для объяснения работы устройства

39 на фиг. 1 показаны блоки, не при798692

10 надлежащие устройству — электропривод 15, датчик обратной связи 16 и блок 17 питания датчика обратной связи.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы тактовой частоты по вхо ду 3 устройства через блок 4 синхронизации поступают на счетчик 5 импульсов по одному из его входов, напРимер суммирующемУ. Получив сигнал переполнения счетчика 5 импульсов, емкость которого равна М, блок

6 определения знака вырабатывает сит нал изменения знака, которым блок 4 синхронизации переключает сигналы тактовой частоты на вычитающий вход счетчика 5 импульсов. Поэтому упомянутый счетчик начнет изменять свое состояние от и до О. Получив очередной сигнал переполнения счетчика 5 импульсов, блок 6 определения знака .вырабатывает сигнал изменения знака, которым блок 4 синхронизации переключает сигнал тактовой частоты на суммирующий вход счетчика.

Таким образом, счетчик 5 импульсов работает то в режиме суммирования, то в режиме вычитания; .Период одного цикла счетчика равен 2N, где f — частота тактовых сигналов.

Одновременно сигналы тактовой частоты по входу 3 устройства поступа ют в блок 17 питания датчика обратной связи. Упомянутый блок 17 вырабатывает двухфазные или трехфазные сигналы в зависимости от типа датчика, поступающие на первичные обмотки датчика обратной связи 16, представляющего собой фазовый датчик например, индуктосин, сельсин и др.

Период следования сигналов, выраба.тываемых блоком 17 питания датчика обратной связи, равен периоду полного цикла счетчика импульсов, поэтому и измерительный сигнал, поступающий со вторичной обмотки датчика обратной связи будет иметь период следования равным 2N †.

В исходном состояйии измеритель-. ный-сигнал, поступающий с датчика 16 обратной связи на вход 8 устройства, по времени совпадает с нулевым состоянием счетчика 5 импульсов (фиг.2),. поэтому нулевое состояние счетчика импульсов измерительным сигналом эапйсйвается в регистр 10. Состояние регистра 10 поступает на вход цифроаналогового преобразователя 12, который вырабатывает сигнал, пропорциональный величине записанной в регистр 10. В данном случае этот сигнал равен нулю, поэтому электропривод 15 под его воздействием не изменяет положение рабочего органа, которым он управляет и соответственно датчика обратной связи.

Управление рабочим органом должно осуществляться таким образом,, чтобы

Зц

d0

65 поступление одного импульса програм-. мы на вход 1 устройства вызывало перемещение рабочего органа с помощью электропривода 15 на элементарное перемещение в направлении, определяемом сигналом поступающим по входу 2 устройства. Это осуществляется за чет изменения фазы нулевого состояния счетчика 5 импульсов и измерительного сигнала датчика обратной связи следующим образом.

При состоянии сигнала на входе 2 устройства, соответствующем положительному направлению перемещения рабочего органа, каждый импульс программы, поступающий на вход 1 устройства с помощью блока 4 синхронизации вызывает прибавление одного дополнительного импульса в счетчик 5 импульсов, поэтому нулевое состояние счетчика наступит раньше поступления измерительного сигнала датчика.

При состоянии сигнала на входе 2 устройства, соответствующем отрицательному направлению перемещения рабочего органа, каждый импульс программы с помощью блока 4 синхронизации вызывает вычитание одного импульса из последовательности тактовых сигналов, поступающих по входу 3 устройства, поэтому нулевое состояние счетчика 5 наступит позже поступления измерительного сигнала датчика (фиг.3)

При этом, в случае поступления на вход 1 устройства одного импульса программы, в момент поступления из- мерительного сигнала по входу 8 устройства в счетчике 5 импульсов будет величина, равная единице. В случае поступления на вход 1 устройства двух импульсов программы, в момент поступления измерительного сигнала в счетчике 5 будет величина, равная двум.

Таким образом, величина, снимаемая со счетчика 5 импульсов в момент поступления измерительного сигнала, равна рассогласованию между действительным положение рабочего органа и положением, задаваемым по программе.

Эта величина переписывается с помощью измерительного сигнала в регистр

10 и хранится там до поступления очередного измерительного импульса.

Цифроаналоговый преобразователь 12 преобразовывает величину рассогласования, поступающую с регистра 10 в аналоговый сигнал, пропорциональный этой величине, который является выходным управляющим сигналом устрой- ., ства. Полярность этого сигнала определяется сигналом, поступающим с триггера 11 на второй вход цифроаналогового преобразователя 12. В свою очередь, состояние триггера 11 определяется сигналом, поступающим с блока 6 определения знака, который отражает режим работы счетчика 5 импульсов (сложенне или вычитание) в

798692 момент поступления измерительного сигнала.

В зависимости от величины управляющего сйгнала, поступающего со второго выхода 14 устройства на электропривод 15, и полярности этого сигнала, упомянутый электропривод перемещает рабочий орган, а тем самым и датчик обратной связи 16 с требуемой скоростью и в требуемом направлении. Поэтому фаза измерительного сигнала перемещается в сторону уменьшения рассогласования и при совпадении нулевого состояния счетчика импульсов с измерительным сигналом управляющее воздействие на выходе 14 устройства станет равным нулю, что вызовет остановку движения рабочего органа (фиг.4).

При больших скоростях задаваемых перемещений быстродействие электропривода может оказаться недостаточным и рассогласование между задаваемым и действительным положением рабочего органа может превысить емкость счетчика 5 импульсов, что может вызвать аварийную ситуацию и потерю величины, пропорциональной одному шагу датчика обратной связи. Поэтому при попадании измерительного сигнала в определенную зону состояния счетчика 5 импульсов (на фиг..2, 3, 4 эта зона заштрихована) блок 9 контроля вырабатывает сигнал, который может быть использован для прекращения подачи импульсов программы.

Такое выполнение устройства для управления приводом позволяет:

1. Повысить точность за счет того, что введение в состав устройства блока определения знака позволяет со счетчика импульсов снимать величину рассогласования в цифровом виде и что позволяет применить цифроанало- говый преобразователь, обычно имеющий более иысокь.е точностные характеристики, чем преобразователь импульсов переменной скважности в аналоговый сигнал.

2. Повысить быстродействие, так как величина рассогласования определяется за один период следования измерительного сигнала датчика обратной связи.

Формула изобретения

Устройство для управления приводом, содержащее последовательно соединенные блок синхронизации, счет15 чик импульсов и блок контроля, выход которого подключен к-первому выходу устройства, выходы которого соединены с первым, вторым и третьим входами блока синхронизации, о т л и ч а— ю щ е е с.я тем, что,с целью повышения точности и быстродействия устройства, в него введены регистр и последовательно соединенные блок определения знака, триггер и цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен ко второму выходу устройства, а второй вход — к выходу регистра, первый вход которого и вход блока определения знака подсоединены . выходу счетчика импульсов, вторые входы триггера, регистра и блока контроля подключены к четвертому входу устройства, а выход блока опреде.ления знака подключен к четвертому входу блока синхронизации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 417770, кл. 405 В 19/40, 1974.

2 ° Устройство числового програм4О много управления типа Н ЗЗ, ЛЭМЗ, 1976ь

Руководство по эксплуатации

Г61.700.033. ТО (прототип).

Составитель В. Лиманец

Редактор С. Патрушева Техред H ° Бабурка КорректорМ. Демчик

Заказ 10027/59 Тираж 951 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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