Устройство для управления группой шаговых электродвигателей Советский патент 1983 года по МПК H02P8/40 

О 4;:

:о х . HaoepeteHHe относится к электротехнике, а именно, к управлению несколькилщ последовательно работающими шаговыми электродвигателями, и может найти применение вЭнергетике, станкостроении и других областях, где применяется привод на базе шаговых ;электродвигателей. . Известно устройство для управлени группой шаговых электродвигателей, содержащее распределители иМпульсов и коммутаторы, число которых равно ЧИСЛУ двигателей ,j3 . Недостатком такого устройства является сложность, обусловленная наличием большого числа распределителей и коммутаторов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления группой ,ых электродвигателей от одного коммутатора, содержащее блок управления, коммутатор каналов и распределитель импульсов и. Недостатком известного устройства является возникновение ошибки при подключении шагового двигателя к ком Мутатрру. Многократная отработка управляющих команд приводит-к повышени , макСималь-ной ошибки отработки коман ды, которая в общем случае.может достигать величины ЗЛ, где «Х- - угол . поворота вала электродвигателя при отработке одного шага. . Цель, изобретения - повышение точ.ности отработки перемещения. / ч Указанная цель flOCTHraeTCH тем, . устройство для управления группой шаговых электродвигателей от од ного коммутатора снабжено запоминающим устройством ..и двумя одновибрато- рами, входы которых подключены к Вы.ходу, блока управления, выход одного Одновибратора - к входу записи запоминающего устройства, соединенного входом считывания с выходом другого одновибратора, а информационными выходами - с установочными входами аспределителя импульсов, связаннбГо .своими выходами с информационными входами .запоминающего устройства. Такое выполнение устройства обеспечивает установку коммутатора при повторном включении двигателя в положение, при котором он был отключён что устраняет ошибку в положении ротора двигателя при включении и ее накопление в процессе работы. . На чертеже приведена блок - схема предлагаемого устройства, ; Устройство включает блок Г управ ,ления,.схему 2 приоритета, пересчет Ное устройство 3, задающий генера Тор 4, элемент И 5, счетный тригу . Гер б, распределитель 7 импульсов I коммутатор 8 фаз, коммутатор 9 (санаЛОВ, импульсный источник 10 тока, ОД новйбра рры 11 .и 12, апокшд1ающее устройство 13 и шаговые электродви гатели Г4.i Для ручного управления эяектр.одвигателями предусмотрены пульты Г5 и 16 управления, а для автоматического управления, например, от ЦВМ шины выбора номера двигателя 17 и 18, направления движения 19 и 20, скорости движения 21, 22 и контроля отработанных шагов 23. Устройство работает следующим об-разом. В исходном состоянии на управляющие шины 17 - 20 приходят логические нули, а кнопки пультов 15 и 16 управгления отжаты. При этом блок 1 управления вырабатывает логические нули, которые запрещают работу распределителя 7 импульсов, коммутатора 8 фаз, схемы 2 приоритета; одновибратороВ 11 и 12, счетного триггера 6 и элемента И 5. Блок 1 управления предназначен /для формирования канальных сигналЪв (они поступают на схему 2 приоритета), сигналов Вперед, Назад и вспомогательного сигнаига Работа . У.стройство допускает работу , в двух; режимах: ручного или автоматического В режиме ручного .управления ис-. пользуются пульты 15 и 16. Если рператор работает с пультом 15 управления, узел 1 управления вырч1батывает один канальный Сигнал сигналы ЁпереДлибо Назад,-работа. Одновременно вырабатываться сигналы ; Вперед и Назад блоком 1 уп.равления не могут При работе с пульТОМ 1-6 вырабатывается второй канальный сигнал, а также остальные сигна пы- Вперед ( Назад ) , Работа i В общем случаеузел управления предназначен для работы сЦ пультами. Каждый пульт снабжен двумя кнопками ( Вперед , .Назад ) и. пред Назначен для управления только одним шаговым электродвигателем. При этом допускается одновременное нажатие как всех кнопок -на одном пульте так и всех кнопок на всех и пультах. В этом Случае блок 1 уг1равле- : ния не вырабатывает сигналов. При нажатии кнопки Вперед пульта 15; и кнопки На:зад пулЬта 16 исполняется вначсше кшанда/ которая посТудает быстрее, затем бтрабатываетсй следующая команда. Такое преимущество обеспечивает схетга 2 приоритета. Это.позволяет разнести пульты управления и использовать их на разных рабочих местах. В режиме тематического управления сигналы на блок управления пос- « тупают от ЦВМ ИЛИ микропроцессора (не показаны), Принтом наличие логических ёдиниц на ишиах 17 - 20 означает, Что . управление шаговЕЛМи двигателями берет на себя ЦВМили микропроцессор причем блок 1 управления автоматиче ки отключает сигналы, поступающие о пультов 15 и 16 управления. Кроме т го, сигналы Скорость 1и Скорость 2 позволяют изменять скорос вращения ротора шагового двигателя Сигналы, управления скоростью поступают от ЦВМ или микропроцессора на шины 21, 22 и задают коэффициент деления пересчехного устройства 3, на счетный вход которого приходят импульс1Л с выхода задающего генератора 4. Сигналы с выхода пересчетного устройства 3 поступают на тактовый вход кольцевого распределителя 7 импульсов. Однако кольцевой { аспределитель импульсов находится в исходном состоянии, так как на ши не Работа присутствует логический нуль. . с приходом канального сигнала на шину 17 в управляющих сигналов на шины 19 и 20 блок 1 управления выра батывает канальный сигнал. Срабатывает схема 2 приоритета, открывается коммутатор 9 кана:лов по первому каналу, открывается стробирующий вход запоминающего устройства 13, разрешается выдача сигналов на шиНазад, готоВпередвится к работе коммутатор 8 фаз, вырабатывается сигнал Работа, .срабатывает одновибратор 12 и на ВХОД считывания запоминающего устро ства 13 поступает сигнал логический единицы, который разрешает считыват информацию с ячейки запоминающего устройства. . Информация поступает на установочные входы распределителя 7 импульсов и переписывается в него в ; параллельном коде, С приходом т.актового импульса ,от пересчетного усцТройства 3 начинается дальнейшая работа распределителя, импульсов. Кроме того, появляется последовательность импульсов на выходной шине 23, которая используется для. внешнего контроля числа отработанных шагов. После отработки необходимого числа шагов снимается управляющая команда с шин 17 - 22.- На шинах Впередf Назад, Работа устанавливаются сигналы логического нуля и срабатывает одновибратор 11 записи. В ячейку запоминающего устройства 13 переписывается текущее значение кода распределителя 7 импульсов. На канальных шинаХ устройства управления и На выходе схемы 2 приоритета появляются сигналы логического нуля. Схема переходит в исходное состояние. Для питани-я шаговых электродвигателей использ1уётся импульсный исГточник 10 тока, позволяющий применять в коммутаторе каналов 9, .а также в коммутаторе 8 фаз любой ключевой элемент: транзистор, тиристор, оптронный -тиристор). Кроме , необходимость его обусловле на обеспечением номинальногб момента на валу при частотах, близких к частоте приемистости. Достигается это за счет Обеспечения необходимого нарастания тока в фазах шагового электро-; двигателя. Импульсный источник тока имеет три устойчивых состояния. Первое состояние используется для беспечения необходимого фронта наастания тока -в фазах шагового электродвигателя, второе предназначено ля обеспечения протекания номинального тока в фазах, третье использу- -. тся для возврата неуправляемых. венилей в исходное состояние. Схема мпульсного источника тока потреблят одинаковую Moi HocTb как в первом, ак и во втором устойчивых состояних, причем рассеиваемая на источние 10 мощность не влияет на КПД усройства для управления группой шаовых электродвигателей при любом стойчивом состоянии.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГРУППОЙ ШАГОВЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ О Одно.го коммутатора, содержащее блок управления, коммутатор канешов и распределитель импульсов, о т л ич а ю вд е ее я тем, что, с целью повьииения точности отработки перемещения, оно снабжено запоминаюсцим устройством и двумя одновибрэюрами, входы которых подключены к выходу , блока управления, выход одного одновибратора - V входу записи запомингиощего устройства, сЬединенного входом счит1явания с выходом, другого одновибратора, а информацирннбми выходами - с установочньийи вхоДЬми распре делителя импульсов, связанного своими выходами с информационными входами запоминающего устройства.