Четырехтактный реверсивный распределитель импульсов для управления шаговым двигателем Советский патент 1984 года по МПК H02P8/00 

фн

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управления технологическими процессами для управле ния вюговыми электродвигателями. Известен четырехтактный распреде литель импульсов, содержащий формирователь парафазных управлякнцих сиг налов, два исполнительных триггера, два элемента 2И-ИЛИ-НЕ два элемент И и интегрирующие цепи СОНедостаток данного устройства за ключается в необходимости предварительной установки исполнительных тр геров и подборе лостоянных времени интегрирующих цепей для повышения помехоустойчивости. Наиболее близким к изобретению я ляется четь4)ёхтактный реверсивный распределитель импульсов для управления шаговым двигателем, содержащи распределительный триггер, который счетным входом соединен с шиной упра еле ния, выходы которого подкл 5чен к первым входам первого и втрроро элементов И, второй вход первого из которых соединен с шиной реверса, че.тыре усида1теля мощности, нагружен ные на соответствукяцие обмотки шагового двигателя, и исполнительный триггер, выходы которого соединены с входами второго и четвертого усил телей мощности С 2. Недостаток известного устройства заключается в том, что требуется предварительная установка распределительного и исполнительного тригге ров в определенное состояние, харак теризующее начальный режим работы шагового двигателя.В процессе работы не исключается возможность неправильного (.функционирования устройства в случа сбоя исполнительного триггера хотя бы на один тактовый импульс. Это значительно снижает надежность работы . Целью изобретения является повышение надежности. Указанная цель достигается тем, что в четырехтактный реверсивный рас пределитель импульсов, содержащий распределительный триггер, который счетным входом соеоднен с шиной управления, выходы которого подключены к первым входам первого и второго элементов И, второй вход первогЪ из которых соединен с шиной реверса. четыре усилителя мощности, нагруженные на соответствующие обмотки щагового двигателя, и исполнительный триггер, выходы которого соединены с входами второго и четвертого усилителей мощности, введены два элемента НЕ, элемент ИЛИ и элемент 2И-2ИЛИ причем выходы элементов И через элемент ИЛИ соединены с первым входом, исполнительного триггера, второй вход которого соединен с шиной упра.вленйя, шина реверса через второй элемент НЕ подключена к второму входу второго элемента И, первые входы элемента 2И-2ИЛИ соединены с соответствующими выходами распределительного триггера, а вторые их входы е соответствующими выходами исполнительного триггера, выход элемента . 2И-2ИЛИ соединен с входом третьего усилителя мощности и через второй элемент НЕ с входом первого усилителя мощности. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит соединенные с ншиой t управления; счетными входами распределительный 2 и исполнительный 3 триггеры. Шина 4 реверса соединена с входом элемента НЕ 5. Кроме того, имек1тся два элемента И, объединенные по ИЛИ, образующие элемент 2И-2ИЛИ 6. элемент 2И-2Ш1И 7, элемент НЕ 8. Выходы элементов 8 и 7 и триггера 3 соединены соответственно с входами первого, третьего, второго, четвертого усилителей 9-12 мощности, выходы которых подключены к соответствующим фазам Ф1, ФШ, ФП, ф1У шагового двигателя 13. Устройство работает следующим образом. При управлении шаговым двигателем на шину 1 управления поступают тактовые импульсы, которые подаются на счетные входы распределительного 2 и исполнительного 3 триггеров. В случае присутствия на шине 4 реверса потенциала высокого уровня, являющегося сигналом включения вращения шагового двигателя в прямом направлении, сигналы прямого выхода распределительного триггера 2 проходят через элемент 2И-2ИЛИ 6 на информационный вход исполнительного триггера 3. Одновременно сигнал шины 4 реверса инвертируется элементом НЕ 5 и запрещает прохождение сигналов инверсного выхода триггера 2 через элемент 6. Триггер 3 работает в режиме счета тактовых импульсов в случае присутствия на информационном входе потенциала высокого уровня и сохраняет свое предьдущее состояние при поступлении на информационный вход потенциала низкого уровня. Сигналы прямых и инверсных выходов триггеров 2 и 3 поступают на входы элемента 2И-2ИЛИ 7, выполняющего функцию эквивалентности состояний триггеров 2 и 3 и на выходах элементов 7 и 8 формируется последовательность сигналов, сдвинутая на один тактовьй импульс по отношению к последовательности сигналов на выходах триггера 3. При этом на фазы Ф|,ФП, ФШ, Ф1У шагового двигателя 13 через усилители 9-12 мощности поступит паследовательность сигналов, удовлетворяющая четырехтактной симметричной системе коммутации для вращения шагового двигателя 13 в прямом направлении. В момент появления на шине 4 потенциала низкого, уровня, являющегося сигналом реверса шагового двигателя 13, элемент 6 подвглючает к

информационному входу триггера 3 вместо прямого инверсный выход триггера 2 и на фазы шагового двигателя 13 начинает поступать последовательность сигналов, реализующая режим обратного хода шагового двигателя 13.

Таким образом, четырехтактная симметричная система коммутации осуществляется за счет реализации функции эквивалентности состояний распределительного и исполнительного триггера, что позволяет получить последовательность сигналов на входах усилителей 9 и 10 мощности, сдвинутую на один шаг в ту или другую сторону в зависимости от режима работы шагового двигателя по отношению к последовательности, формируемой исполнительным триггером. Осуществление сдвига последовательности сигналов с помощью потенциальных элементов позволило создать схему, не чувствительную к помехам и не требующую предварительной установки триггеров, и соответственно значительно повысить надежность функционирования устройства .

ЧЕТЫРЕХТАКТНЫЙ РЕВЕРСИВНЫЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЬПЧ ДВИГАТЕЛЕМ, содержащий распределительный триггер, который счетным входом соединен с шиной управления, вр1|ходы которого подключены к первым входам первого и второго элементов И, второй вход первого из которых соединен с шиной реверса, четыре усилителя мощности, нагруженные на соответствующие обмотки шагового двигателя, и исполнительньш триггер, выходы которого соединены с входами второго и четвертого усилителя мощности, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности, введены два элемента НЕ, элемент ИЛИ и элемент 2И-2ИЛИ, причем выходы элементов И через элемент ИЛИ соедиЯены с первым входом исполнительного триггера, второй вход которого соединен с шиной управления, шина реверса через второй элемент НЕ подключена к второму входу второго элемента .И, первые входы элемента 2И-2ИЛИ соединены с соответствующими выходами распределительного триггера, а вторые их входы (/} с соответствующими выходами исполни-: тельного триггера, выход элемента 2И-2ИЛИ соединен с входом третьего усилителя мощности и через второй элемент НЕ с входом первого усилителя мощности. оо 00 О со Ь Ф