Устройство для управления шаговым двигателем Советский патент 1983 года по МПК G05B19/40 G05B19/18 

lO которого связал с кодовым датчиком положения, содержащее бессумматорный элемент сравнения, генератор импульсов и подключешгый к последнему коммутато обмоток шагового двигателя, элемент И, связаш1Ый своими входами с входами эле мента сравнения и коммутатора, а выходом - с генератором импульсов 21. Недостатком данного устройства является о1х;утствие самовосстановления фаз шагового двигателя при сбое в питаНЮ.. Цель изобретения - повьаиение надеж ности фу}1кцконирования устройства при сбоях в питании. Г1 х;тавленная цель достигается тем, что в устройство для управления шаговым дв ггателем, содержащее генератор импульсов и последовательно соединенные кодовый датчик положения, регистр адреса, дешифратор и усилитель, выход которого подключен к шаговому двигателю, введены формирователь импульсов и блок задержки, выходом соединенный с управляющим входом дешифратора и с входом генератора импульсов,вь Ходом соединенного со счетным входом регистра адреса, вход записи которого подключен к. выходу (1х)рмирователя импульсов, входом соединетюго с входом блока задержки и с по- . тенциальной щиной источника питания. На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства. Устройство состоит из коммутатора 1 обмоток , содержащего регистр 2 адреса, который может быть выполнен в виде реверсивного счетчика или циклического регистра сдвига и у которого выход подключен через последовательно соединенны дешифратор 3 и усилители 4 к обмоткам шагового двигателя 5; .кодового датчика 6 положения, который соединен с осью шаг вого двигателя 5, а его выход соединен с информационным входом комк1утатора 1 обмоток, счетный вход которого соединен с выходом генератора 7 импульсов, форк-(ирователя 8 импульсов, выходы которого подключены к входу предварительной записи, и блока 9 задержки, выход кото- {Ю1о подключен к входу управления коммутатора 1 и генератора 7, Реверс коммутатора 1 обеспечивается подачей потетщиала на вход 1Q реверса. Формирователь 8 импульсов MO)keT быть вьтолиен, например, из дифференциальной цепоч ки и ус.илителя-4ю.рми1ювателя. Блок 9 задержки может быть выполнен, например в втаде интегрируюитей цепи и поротопого y(тfюfи:тiw, Вход предварителиюй : опи7f 4си KOMMvTaixjpa 1 соединен го входом записи регистра 2 адреса, вход управления коммутатора 1 соединен со входом управления дешифратора 3. Входы формирователя 8 импульсов и блока О задерж,ки объединены и подключены,к потен- . .циальной шине Е питания. На диске кодового датчика 6 положения наносится, перфорация, например, с виде отверстий, соответствующая позиционному коду при работе .регистра 2 адреса в режиме сдвига, или двоичному коду при работе регистра 2 адреса в режиме счетчика. Перфорация размешается по нескольким дорожкам диска. Для примера рассмотрим четырехтактный шаговый двигатель, имеющий шестнадцать дискретных положений. У него через каждые четыре такта состояние младших ,разрядов регистра адреса повторяется. Поэтому диск разбивается на четыре сектора с одинаковой перфорацией кодов в каждом секторе. Устройство работает следующим об- разом. . При поступлении от генератора. 7 так-. тоБых импульсов на счетный вход регистра 2 адреса код в нем изменяется на единицу от каждого импульса. Код с ретистра 2 адреса поступает на дешифратор 3, на выходе которого формируется сигнал. Дешифратор 3 коммутирует усилители 4, например, для четы{эехтактного шагового двигателя 5 iio схеме 12-23-34г-41, формируя коды ООН, ОНО, 1100, 1001 для соответствующего такта. Фазовый сигпал с выхода усилителя 4 поступает на обмотки шагового двигателя 5, приводя его ось во врашение вместе с диском кодового датчика 6 положения. При вьшлючении питания ось шагового двигателя 5 останавливается в одном из дискретных положений. При включении питания с выхода кодового датчика 6 положения код текущего углового положения оси шагового двигателя 5 поступает ;на информационный вход регистра 2 адреса, который при включении питания устанавливается в произвольяом состоянии. Произвольный код с его выхода поступает на дешифратор, но не проходит через него, так как он по одному входу заперт сигналом с выхода блока 9 задержки. Одновременно при включении питшшя формирователь импульса от переднего nef)eпада напряжения питания ()ормирует импульс записи, который поступает ип вход предварительной записи ропилт-л а/цю5J:00ca и 11азрошает записывать в него код с информационного входа коммутатора. Че- {эез некоторое время гюсле импульса записи блок 9 задержки формирует от напряжения питания потенциал разрешения, который поступает на второй вход дешифр тора 3. Код с выхода регистра адреса проходит через дешифратор и преобразованный поступает через усилители 4 на обмотки шагового двигателя 5, подтверж дан положение его оси. Время задержки должно превышать время переходных процессов в устройстве после включения питания и записи кода в регистр 2 адреса. Одновременно потенциал.разрешения с выхода блока 9 задержки поступает на вход генератора 7 и запускает его. Импульсы С выхода генератора 7 -поступают на сче ный вход регистра 2 адреса, после чего ось шагового двигателя-начинает.свое двюкение с положения, на котором двигатель остановился при выключении питания. Таким образом, введение формировате ля иМпульса,. блока задержки и обратной связи с шагЬвогч двигателя помощью датчика позиционного кода на вход регистра адреса позволяет за счет самовосстановления устройства повысить достоверность згст тювки адреса положения двигателя при .случайном сбое питания и, следовательно, повысить надежность функционирования. Кроме того, при включении питания в регистр адреса автоматически заносится код адреса, соответствующий угловому положению вала, при котором остался двигатель перед выключением питания. в« При этом отпадает необход1смость в операции предварительной подготовки регистра адреса (начальная установка, определение адреса положения двигателя, ввод адреса) после включения питания, что в свою очередь повьпиаот производительность работы устройства за счет сокращения подготовительных ручных операций, а при работе с ЭВМ не усложняется ее программа. Формула изобретения Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее генератор импульсов и последовательно соединенные кодовый датчик положения, регистр адреса, дешифратор и усилитель, выход которого подключен к шаговому двигателю, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности функционирования, . в него введены формирователь импульсов и блок задержки, вькодом соединенный с управляющим входом дешифратора и с входом генератора импульсов, выходом соединенного со счетным входом регистра адреса, вход записи которого подключен к выходу; формирователя импульсов, входом соединенного с входом блока задержки и с потенциальной шиной источника питания.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №419850, кл. О 05 В 19/4О, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 531241. кл.С; О5 В 19/18, Н О2 Р 7/62, 1974 (прототип).