Устройство для управления разгоном и торможением двигателя Советский патент 1984 года по МПК G05B19/18 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и прёд назначе.но для использования в системах числового программного управлени станками. Известно устройство для автоматического разгона и торможения двигателя станка с программным управление в котором изменение скорости разгона (торможения) осуществляется за счет применения реверсивного счетчика, управляющего входными вентилями, и содержащее задающий генератор, делитель частоты, соединенный с выходом генератора, схему совпадения, подключенную к делителю частоты и блоку выработки кодированной программы, а также реверсивный счетчик, соединенньй со схемой совпадения 1J . Недостатками такого устройства являются сложность конструкции и узкие функциональные возможности. Наиболее близкимк предлагаемому по технической сущности является устройство для программного управления, которое содержит последовательн соединенные суммирующий счетчик, блок управления, реверсивный счетчик и блок ключей, выходы которого подключены к выходам связанных между собой генератора импульсов и делител частоты, а также последовательно сое диненные генератор опорных импульсов и блок вычитания, вход которого подключен к выходу делителя частоты, а выход - к входу суммирующего счетчика 2J . Однако в моменты разгона и торможения Рроб, изменяется линейно, а при коррекции I-раб. происходит падание ускорения, что не позволяет увеличит производительность устройства за сче сокращения времени разгона (торможения) двигателя станка. Кроме того. устройство является сложньм и облада ет невысокой точностью. Цель изобретения - упрощение нала ки и получение любой формы кривой разгона (торможения). Поставленная цель достигается тем что в устройство для управления разгоном и торможением двигателя, содер жащее генератор импульсов, выход которого соединен с синхронизирующим входом реверсивного счетчика, введены блок постоянной памяти, первый элемент И, инвертор и последовательн соединенные второй элемент H,D -триггер и элемент ИЛИ, выход которого является выходом устройства, а второй вход соединен с выходом блока постоянной памяти, инверсный выходВ -триггера подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом переноса реверсивного счетчика и через инвертор - с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, а второй вход является первым входом устройства, С-вход D -триггера соединен с выходом генератора импульсов, информационные выходы реверсивного счетчика соединены с адресными входами блока постоянной памяти, выход заема реверсивного счетчика соединен с входом записи этого же счетчика и с вторым выходом устройства, третий выход которого является выходом переноса реверсивного счетчика и соединен с входом выбора блока постоянной памяти, инверсный вход реверсивного счетчика соединен с вторым входом устройства, третьими входами которого являются адресные входы реверсивного счетчика. На фиг, 1 представлена электрическая принципиальная схема устройства для управления разгоном и торможением двигателя; на фиг. 2 - фрагмент временной диаграммы работы предлагаемого устройства. Устройство для управления разгоном и торможением двигателя содержит генератор 1 импульсов, реверсивный счетчик 2, блок 3 постоянной памяти, первый элемент И 4, элемент ИЛИ 5, D-триггер 6, второй элемент И 7, инвертор 8. Выход элемента ИЛИ является выходом устройства, на нем формируется рабочая частота .Выход генератора 1 импульсов соединен с синхронизированным входом D-триггера 6, с синхронизированным входом реверсивного счетчика 2, информационные выходы которого соединены с адресными входами блока 3. Выход блока 3 соединен с одним из входов элемента ИЛИ 5, на выходе которого формируется частота FpoB ДРУГой вход элемента ИЛИ 5 соединен с прямь№1 выходом В-триггера б, инверсный выход которого соединен.с одним из входов второго эхгемента И 7, второй вход которого соединен с выходом переноса счетчика 2, а выход второго элемента 31 И 7 соединен с информационным входом 13-триггера 6, Выход переноса реверсивного счетчика соединен также с входом инвертора 8, выход которого соединен с одним из входов первого .элемента И 4, на второй вход которо поступает сигнал разрешения разгона единичным логическим уровнем, а выход первого элемента И 4 соединен с разрешающим суммирующим входом реверсивного счетчика 2, на разрешающ вычитающий вход которого поступает сигнал разрещения торможения. Выход заема реверсивного счетчика 2 соеди нен с входом записи того же счетчика. Выход переноса реверсивного счетчика 2 соединен также с входом выбора микросхемы блока 3, и наличи единичного логического уровня на этом выходе индицируед- об окончании разгона. Наличие единичного логичес кого уровня на выходе заема реверси Horo счетчика 2 i индацирует об око чании торможения. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии реверсивный счетчик 2 сброшен, на его информационных выходах - нулевые логически состояния;J3-триггер 6 сброшен, на его прямом выходе - нулевой логический уровень, на инверсном выходе единичный логический уровень. Генератор 1 импульсов постоянно генерирует импульсы частотой Fj-ец. При поступлении сигнала разрешения разгона единичньм логическим уровнем на вход первого элемента И 4 на его выходе появляется единичный логический сигнал, так как на выходе переноса реверсивного счетчика 2 имеется нулевой логический уровень. Единичный логический уровень с выхода первого элемента И 4 поступает на разрешающий вход суммирования реверсивного счетчика 2. Этот сигна разрешает отсчет импульсов, поступа ющих от генератора 1 импульсов на синхронизирующий вход реверсивного счетчика 2 импульсов в прямом направлении. Реверсивный счетчик 2 начинает отсчет импульсов, и на его выходе последовательно формируются двоичные коды, которые поступают на адресные входы блока 3 постоянной памяти. На выходе блока 3 при этом формируется логический уровень (еди ничный или нулевой), значение кото2рого зависит от информации, записанной по соответствующему адресу блока 3 постоянной памяти. Форма кривой разгона (торможения) зависит от информации, записанной в блоке 3, и может быть изменена посредством изменения этой информации (т.е. путем комбинации единиц и нулей). При достижении максимального значения реверсивного счетчика 2 (максимального адреса блока 3 постоянной памяти) на выходе переноса по- , является единичный логический уро- . вень,который сигнализируат об окончании разгона, открывает второй элемент И 7, отключает блок 3. На выходе -блока 3 постоянной памяти устанавливается нулевой логический уровень, аD-триггер 6 начинает работать в режиме деления частоты генератора 1 импульсов на два. Деленная на два частота F соответствует максимальной частоте Fpfl(g, формируемой на выходе элемента HJlIi 5. Одновременно единичный логический уровень с выхода переноса реверсивного счетчика 2 через инвертор 8 запирает первый элемент И 4 и запрещает дальнейшую работу реверсивного счетчика 2. На выходах реверсивного счетчика 2 остается его максимальное значение. Частота генератора 1 Р,. выбирается в два раза большей максимального значения частоты pq б на основании теоремы Котельникова для непрерывных функций, так как для аппроксимации непрерывной функции интервалы выборок рассчитываются по формуле ) отсюДй частота выборок рассчитывается по формуле ,Б Fre 2(F -Imin) при скважности . импульсов 2, где uigbiB. интервалы времени выборок; максимальнаа частота аналогового сигнала; , - минимальная частота аналогового сигнала; Fg, частота выборки дискретных значений непрерывной функции. Сигнал разрешения торможения единичным логическим уровнем поступает на разрешающий вход вычитания реверсивного счетчика 2. Счетчик 2 начинает отсчет импульсов генератора 1 в обратной последовательности с максимального значения реверсивного счетчика 2 до нуля. При этом на выходе переноса реверсивного счетчика устанавливается нулевой логический уровень, подключается блок 3 постоянной памяти, запирается второй элемент И снимается запрет с первого элемента И 4 (сигнал разрешения разгона к этому времени должен быть снят). На выходе второго элемента И 7 устанавливается нулевой логический уровень и первым же импульсом генератора 1 триггер 6 устанавливается в нулевое значение (на прямом выходе - логический нуль, на инверсном - единица). Через элемент РШИ 5 начинают проходить импульсы с выхода блока 3. При достижении нулевого значения счетчика на выходе заема реверсивног счетчика 2 появляется единичный логи ческий уровень, сигнализирующий об окончании торможения. Этот же сигнал записьгеает в реверсивный счетчик 2 двоичное число N 1. Это число совпадает с адресом блока 3 постоянной памяти, по которому задается минимальРазгон

Г нал частота Fpoig (фиг, 2, адрес 21). Это позволяет осуществить позициони рорание двигателя с минимальной скоростью, так как процесс перезаписи повторяется до тех пор, пока не будет снят сигнал разрешения торможения и двигатель не остановится. Использование в. устройстве для управления разгоном и торможением двигателя одного генератора упрощает отладку устройства. Форму кривой разгона и торможения можнозадавать произвольно, меняя информацию в блоке постоянной памяти, что выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа, так как частота ..генератора остается постоянной и нет необходимости изменять частоту опорного генератора. Это расширяет функциональные возможности устройства для управления разгоном -и торможением двигателя. По сравнению с базовым, предлагаемое устройство проще по конструкции и не требует сложной настройки.

Р.

ееи

Fp

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РАЗГОНОМ И ТОРМОЖЕНИЕМ ДВИГАТЕЛЯ, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с синхронизирующим входом реверсивного счетчика, -ключ, отличающее с я тем, что, с целью упрощения наладки устройства, в него введены блок постоянной памяти, первый элемент И, . инвертор и последовательно соединенные второй элемент И,С -триггер и элемент ИЛИ, выход которого является выходом устройства, а второй вход соединен с выходом блока постоянной памяти, инверсный выходВ -триггера подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом переноса реверсивного счетчика и через инвертор - с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика, а .второй вход является первым входом устройства, С-вход D -триггера соединен с выходом генератора импульсов, информационные входы реверсивного счетчика соединены с адресными входами блока постоянной памяти, выход заема реверсивного счетчика соединен с входом записи этого же (/) счетчика и с вторым выходом устройства, третий.выход которого является С выходом переноса реверсивного счетчика и соединен с входом выбора блока постоянной памяти, инверснйй вход реверсивного счетчика соединен с вторым входом устройства, третьими входами которого являются адресные 1C входы реверсивного счетчика. Jlib СП ю

.Tbpi

ФаёЛ

розеола

OffOfft/af/t/e /j7Opf o ffe t/