Устройство для программного управления Советский патент 1983 года по МПК G05B19/18 

Изобретение относится к автоматике и используется в машиностроительной отрасли в оборудовании с числовым программнЕлм управлением в частности в устройствах графического кон троля программ для станков с програм мньом управлением. Известно устройство для программного управления графопостроителем, содержащее блок Задания программы, блок концевьох выключателей, блок управления приводом и реверсивный счет чик, .входы которого подключены к выходам первого и второго элементов И, соединенных первыми входами с пер вым выходом триггера, второй выход которого подключен к первым выходам третьего и четвертого элемента И, три элемента ИЛИ, шесть элементов И и два блока задержки, причем выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены с соответствующими входами блока управления приводом, первые входы - с выходами третьего и четвер того элементов И соответственно, а вторые входы - соответственно с выходами пятого и шестого элементов И подсоединенных первыми входами к пе вому выходу триггера, первый вход к выходу реверсивного счетчика, а второй и третий выходы - соответственно к выходам седьмого и восьмого элементов И, выход первого блока задержки соединен с вторыми входами первого, третьего и пятого элементов И, а вход - с первым выходом блока задания программы и с первьами входами восьмого и девятого элементов И, выход второго блока задержки подключен к вторым входам второго,четвертого и шестого элементов И,а вход - к второму выходу блока задания прогрги мы и к первым входам седьмого и десятого элементов И,первый выход блока 1 концевых выключателей соединен с вторыми входами девятого и седьмого элементов И, а второй выход - с вторыми входами восьмого и десятого элементов И, причем выходы-Девятого и десятого элементов И подключены к соответствующим вторым входам триггера Д1 . Недостатком устройства является неэффективное использование счетчика, который ведет контроль программы только за границей рабочего поля, т.е. при срабатывании концевых вы-, ключателей. Кроме того, при вычерчивании сложных программ происходит наложение зеркального отражения части программы на незеркальную траект рию основной части программы, что з трудняет контроль программы. Наиболее близким техническим реш нием--к изобретению является устройс во, содержащее шаговый привод, подключенный к четвертому блоку, ревер сивный счетчик, две пары схем И, по ледовательно соединенные блок конце (вых выключателей, схему ИЛИ и тригг выходы которого подключены соответственно к входам схем И, причем одна пара схем И соединена с шаговым приводом, а другая через реверсивный счетчик - с входом триггера 2 Недостатком известного устройства является неэффективное использование счетчика, который вступает в работу только при срабатывании концевых выключателей, что на практике происходит не так часто, а остальное время бездействует, бесполезно расходуя электроэнергию. Тогда как счет чик можно использовать совместно с цифровой индикацией для контроля и индикации текущих координат пишущего органа координатографа, как в зоне рабочего поля устройства, так и за его границами, т.е. повысить эффективность его использования, а сле довательно, и всего устройства в целом, так как исключается повторное вычерчивание программы. Крбме того, недостатком является невысокая, надежность устройства, ибо по его принципиальной электросхеме может быть применен триггер только с емкостными входами (на триггер с потенциальными входами нельзя одновременно подавать сигналы на оба входа от нулевого состояния счетчика и от невозвратившихся в исходное состояние концевых выключателей), который имеет низкую помехоустойчивость, особенно при отдаленном положении концевых выключателей, что при водит к сбоям в работе устройства. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем что устройство для программного управления, содержащее реверсивный счетчик, подключенный входами к входнь1М шинам устройства, шаговый привод, соединенный входами с выходами первого и второго элементов И-НЕ, подключенных первыми входами к нулевому выходу первого триггера, а вторыми входами к соответствующим входным шинам устройства, третий и четвертый элементы И-НЕ, два последовательно соединенных нормально замкнуг тых контав та концевых вы1слючатвлей, введены формирователь импульсов, эле мент развязки и второй триггер, соединенный первым выходам с первым вхо дом третьего элемента И-НЕ, связанного выходом с первым входом первого триггера и через элемент развязки с вторым выходом первого нормально замкнутого контакта концевого выключателя, с первым входом четвертого элемента И-НЕ и с первым входом второго триггера, подключенного вторым входом к выходу реверсивного счетчика и к второму входу третьего элемента И-НЕ, третьим входом к нулевому выходу и ко второму входу четвертого элемента И-НЕ, а четвертым входом ,к единичному выходу первого триггера, связанного нулевым выходом через формирователь импульсов с входом Установка в ноль реверсивного счетчика, причем два нормально разомкнутых контакта концевых выключателей подключены к выходам первого и второго элементов И-НЕ, а второй вывод второго нормально замкнутого контакта концевого выключателя - к шине Земля. На чертеже дана схема устройства. Устройство содержит реверсивный счетчик 1, шаговый привод 2, исполнительный элемент (чертежный блок) 3, первый, второй, четвертый, третий элементы И-НЕ 4-7, первый и второй триггеры 8 и 9, концевые выключатели 10 и 11, инвертор 12, емкость 13, элемент развязки 14, формирователь импульсов 15 и шину Земля 16, Устройство работает следующим образом. Управляющие импульсы от контролируемой программы через интерполятор (на чертеже не показан) поступают на входные шины устройства (на шину + или шину -) и далее на один из входов реверсивного счетчика (с цифровой индикацией) 1 и на вторые входы элементов И-НЕ 4 или 5. Если чертежный блок 3 не выходит за габариты. чертежного поля, то концевые выключатели 10 и 11 не срабатывают и их нормально замкнутые контакты надежно удерживают по первому входу (К-входу) триггер 9 и через элемент развязки (диод) 14 по первому входу (R-входу) триггер 8 в исходном нулевом состоянии. Разрешающий потенциал с нулевого выхода триггера 8 поступает на первые входы элементов И-НЕ 4 и 5, пропуская управляющие импульсы программы к шаговому приводу 2, перемещающему чертежный блок 3. Это основной режим работы и счетчик с индикацией используется для визуального контроля величин перемещеНИИ, заданных программой. Если чертежный блок 3 вышел за пределы чертежного поля, то сработает концевой выключатель 10 или 11 и цепь нулевого потенциала на первом входе элемента И-НЕ 6 размыкается, а так как на втором его входе есть единичный потенциал, то элемент И-НЕ б срабатывает и нулевой потенциал с его выхода устанавливает триггер 8 в единичное состояние. Нулевой потенциал с выхода триггера 8 закрывает элементы И-НЕ 4 и 5 и импульсы с программы в шаговый привод 2 не поступают, а единичный потенциал с выхода триггера 8 приходит на третий вход (1-вход триггера 9, на четвертом входе {-вхо де) которого есть разрешающий потенциал с его нулевого выхода. В то же время перепад напряжения с триггера 8через формирователь импульса 15, содержащий емкость 13 и инвертор 12, выдает одиночный импульс на шину ус|Тановки в нуль реверсивного счетчика 1. Сигнал нулевого состояния d выхода реверсивного счетчика поступа ет на второй вход (Т-вход) триггера 9и после окончания (т.е. после прихода импульса от программы) устанавливает триггер 9 в единичное состояние (так как на его третьем входе (У-входе) имеется разрешающий потенциал. . С выходов триггера 9 разрешающий потенциал поступает на первый вход элемента И-НЕ 7, а запрещающий - на второй вход элемента И-НЕ 6. Схема находится в таком состоянии до тех пор, пока реверсивный счетчик 1 импульсов, считающий в данном состоянии тек.ущие значения невычерчивае мой координаты, снова не вернется в нулевое состояние. Сигнал нулевого состояния с выхода реверсивного счетчика 1 поступает на второй вход элемента И-НЕ 7, на первом входе которой уже есть разрешающий потенциал,и нулевой сигнал .с выхода И-НЕ 7 устанавливает триггер 8 в исходное состояние, т.е. разрешающий потенциал приходит с триггера 8 на эле менты И-НЕ 4 и 5 и импульсы с програ мы снова поступают к шаговому приводу 2, продолжая вычерчивать оставшую ся часть контролируемой программы. Триггер 9 принимает нулевое состояние при возврате конечного выключате ля 10 или 11 в исходное состояние. Соединение нормально разомкнутых кон тактов концевых выключателей 10 и 11 с соответствующими выходами элементо И-НЕ 5 и 4 дополнительно запрещает прохождение импульсов на шаговый при вод 2 при выходе чертежного блока 3 за пределы чертежного поля. Введение в предлагаемое устройств дополнительного триггера и изменение связей между элементами в сравнении с известным позволило более эффектив но использовать аппаратуру, так как стало возможным вести контроль программы как в рабочей зоне, так и за ее пределами одним счетчиком с цифровой индикацией. Это позволило высвободить три: счетчика, дополнительно используеые ранее для контроля перемещений (на трех координатном графопостроителе) . Кроме того, применение триггеров с потенциальными входами и дополнительных связей между конечными выключателями и шаговым приводом повысило надежность работы устройства и его помехоустойчивость; Формула изобретения Устройство для программного управления, содержащее реверсивный счетчик , подключенный входами к входным шинам устройства, шаговый привод, соединенный входами с выходами- первого и второго элементов И-НЕ, подключенных первыми входами к нулевому выходу первого триггера, а вторыми входами к соответствующим входным шинам устройства, третий и четвертый элементы И-НЕ, два последовательно соединенных нормально замкнутых контакта концевых выключателей, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены формировать тель импульсов, элемент развязки и второй триггер, соединенный первым выходом с первым входом третьего элемента И-НЕ, связанного выходом с первым входом первого триггера и через элемент развязки с вторым выводом первого нормально замкнутого контакта концевого выключателя, с первым входом четвертого элемента И-НЕ и с первым входом второго триггера, подключенного вторым входом к выходу реверсивного счетчика и к второму входу третьего элемента И-НЕ, третьим входом к нулевому выходу и к второму входу четвертого элемента И-НЕ, а четвертым входом к единичному выходу первого триггера, связанного нулевым выходом через формировгьтель импульсов с входом Установка в ноль реверсивного счетчика, причем два нормально разомкнутых контакта концевых выключателей подключены к выходам первого и второго элементов И-НЕ,а второй вывод второго нормально замкнутого контакта концевого выключателя - к шине Земля. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 798720, кл. G 05 В 19/18, 1979. 2.Авторское свидетельство СССР 452809, кл. G 05 В 19/18, 1973 (прототип).