Устройство для программного управления разгоном и торможением двигателя Советский патент 1987 года по МПК G05B19/18 

вышение надежности устройства. Цель достигается путем задания программ управления в виде последовательности

кoдoв -г G, ,

1- G,

где 11 код числа дискрет между двумя соседнрши импульсами, CJ. - код числа повторений фрагментов (пар импульсов) с расстояниями г-. Устройство содержит блок 1 памяти, первый 2 третий 4 счетчики импухгьсов, регистр 5, RS-триггер 6,, генератор 7 импульсов., первый 8 - пятый 12 элементы И, первый 13 третий 15 элеИзобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах числового программного управления технологическими процессами,, в частности, в качестве устройства, управляющего разгоном, работой в стационарном режиме и торможением двигателя.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение области применения устройства путем реализации нескольких программ управления разгоном и торможением.

СУЕТНОСТЬ изобретения состоит:

В повышении надежности устройства путем задания программы управления разгоном и тормолсениен в виде последовательности кодов

г, ,С), ; г, С5 ; .. . , г„ sGn , где г - код числа дискрет между двумя соседними 1-шпульсами5 - код числа повторений фрагментов (пар импульсов) с расстоянием г, ;

В расширении области применения устройства за с чет обеспечения возможности реализации нескольких программ управления разгоном и торможением ,

Новая дисциплина функционирования, реализуемая устройством, заключается в том, что программь для управляющих импульсных последовательностей могут варьироваться (задаваться)специальным адресом, а фрагменты последовательности задаются в виде пары кодов ,G;

На фиг,1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на

менты ИЛИ-НЕ, элемент 16 задержки, первый 17 и второй 18 одновибраторы, шестой элемент И 19,-вход разго-: .а 20, вход торможения 21,, выходы: управляющий 22, конца разгона 23 и конца торможения 24, вход 25 задания кода режима устройства. Данное устройство обеспечивает многорежимный алгоритм разгона и торможения и сущест - венное сокращение обьема блока памяти 1 и повышение на этой основе надежности устройства , 2 ил.

5

2

фиг.2 - временная диаграмма работы устройства и пример размещения информации в блоке памяти.

Устройство (фиг,. 1) содержит блок 1 памяти (ПЗУГ), первый 2, второй 3 и третий 4 счетчики импульсов, регистр 5 , RS-триггер 6, генератор 7 импульсов с первым 7„1 и вторым 7.2 выходами, первый 8, второй 9, третий 10, четвертый 11 и пятый 12 элементы И, первый 13, второй 14 и третий 15 элементы ШТИ-НЕ, элемент 16 задержки, первый 17 и второй 18 одновибраторы, шестой элемент И 19, входл 20 и 21 разгона и тормол-сения устройств-а, вьш-оды устройства: управляющий 22, конца разгона 23 и конца торможения 24, вход 25 задания кода режима устройства.

На фиг„2а и 26 использованы обозначения, введенные для фиг.1 Символами 1 - 98 пронумерованы импульсы на выходе 7.1 генератора 7 я на управля- г ющем выходе 22 устройства. Символами А, обозначен адрес блока памяти (ПЗУ) 1, oтнocяD ийcя к i-й странице.

Блок 1 памяти представляет собой постоянное запоминающее устройство (ПЗУ1), предназначенное для хранения кодов интервалов (поле 1.1) между импульсами на выходе 22 устройства и кодов числа импульсов, выдаваемых с одним и тем же интервалом (поле 1.2 ПЗУ1). ПЗУ1 представляет собой запо- минающее устройство статического типа и может быть выполнено на микросхемах 556РТ5. Информация в блоке 1 па0

0

мяти (ПЗУ1) расположена в порядке возрастания адресов, он разделен на отдельные зоны (страницы), предназначенные для хранения программ различных режимов разгона и торможения. Но- мер страницы соответствует определенному реж1дау разгона и торможения и задает зону блока памяти (ПЗУ1), где хранится программа управления этим режимом. Организация хранения различньгх программ идентична (фиг. 26). Адреса, по которым хранятся управляющие коды для различных программ, отличаются только старшими разрядами.

Счетчик 2 импульсов предназначен для формирования адресов, подаваемых на вход блока 1 памяти (ПЗУ1). Он является реверсивным счетчиком, что позволяет формировать последовательности адресов в порядке их возраста- ния или убывания. Счетчик 2 импульсов имеет выход переполнения, на котором появляется единичный сигнал при записи в счетчик 2 импульсов максимального адреса. Переключение счетчика 2 осуществляется по заднему фронту импульса, поступающего на вход С. Возрастание числа, записанного в счетчике, происходит при единичном сигнале на входе + счетчика, а убывание - при наличии единичного сигнала на входе - счетчика.

Счетчики 3 и 4 импульсов предназначены для счета интервала между импульсами и числа одинаковых интерва- лов соответственно. Запись кода интервала (числа интервалов) в счетчики 3 и 4 импульсов осуществляется с выходов блока 1 памяти (ПЗУ1) по заднему фронту импульса, поступающего на выходы С. Уменьшение содержимого счетчиков 3 и 4 импульсов на единицу происходит по заднему фронту импульса, поступающего на счетный

Регистр 5 служит для записи кода номера режима (кода номера страницы ПЗУ1).

RS-триггер 6 предназначен для пуска и останова устройства. Его выходной сигнал управляет работой генера- тора 7 импульсов. При единичном сигнале на выходе триггера 6 на выходах 7.1 и 7.2 генератора 7 формируются две последовательности импульсов заданной частоты, сдвинутые по фазе.

Элемент 16 задержки обеспечивает задержку импульса, формируемого одновибратором 17, на время, достаточное

для записи кода адреса страницы (кода номера режима или программы) со входа 25 устройства в регистр 5 и выборки информации из ячейки блока памяти 1 (ПЗУ1) по этому адресу.

Одновибратор 18 формирует импульс заданной длительности, сигнализирующий об окончании программы торможения (выход 24 устройства) и устанавливающий в исходное состояние триггер 6 и счетчики 3 и 4.

Одновибратор 17 формирует импульс записи информации в регистр 5 и запуска устройства при поступлении единичного потенциала на вход 20 устройства и соответствующего началу режима программного разгона.

Устройство работает образом,

В исходном состоянии все элементы памяти устройства находятся в нулевом состоянии.

В счетчике 2 записан код адреса первой ячейки 0...01. Цепи установки исходного состояния на фиг.1 условно не показаны.

Перед началом работы на вход 25 устройства подается код номера страницы блока 1 памяти (ПЗУ1), определяющий программу разгона и торможения. Начало работы устройства определяется единичным сигналом, поступающим на вход 20 устройства. Этот сигнал через открытый элемент И 8 проходит на вход + счетчика 2 и переводит его в режим суммирования. Одновибратор 17 по переднему фронту этого сигнала формирует импульс, по заднему фронту которого происходит запись кода номера страницы ПЗУ 1 в регистр 5. Этот же импульс, пройдя через элемент 16 задержки, устанавливает в единичное состояние триггер 6, который переводит генератор 7 в реж1-т формирования последовательностей импульсов.

Первый импульс первой последовательности проходит через открытые элементы И 9 и 11 на входы С счетчиков 3 и 4 импульсов. По его заднему фронту в счетчик 3 импульсов записываются код (111) интервала между соседними импульсами, формируемыми на выходе 22 устройства, а в счетчик 4 импульсов - код числа импульсов, формируемых на выходе 22 с одинаковым интервалом, которые хранятся в первой ячейке страницы ПЗУ1, адресуемой регистром 5. Этот код выбирается на

единицу мен)Ше, чем число интервалов равной длительности (в рассматриваемом примере - 010). В результате на выходах элементов ИЛИ-НЕ 13 и 15 установится нулевой сигнал, который закроет элементы И 9,11 и 19 и откроет элементы И 10 и 12,

Первый тактовый импульс с выхода 752 генератора 7 импульсов состояния счетчика 2 не изменит. Следующие импульсы с выхода 7,1 генератора 7 проходят на вход -1 счетчика 3 импульсов, последовательно уменьшая записанное в него число. Когда содержимое счетчика 3 импульсов вновь станет равно нулю, откроется элемент И 9 и очередной импульс с выхода 7.1 пройдет на вьпсод 22 устройства, уменьшит на единицу содержимое счетчика 4 и повторно занесет в счетчик 3 код (111) длины интервала. После очередного микроцикла работы; содержимое счетчика 4 станет равным нулю на выход 22 устройства будет вьщан третий импульс, а в счетчик 3 импульсов вновь будет занесен код 111,

После поступлен1- я 24-го импульса с выхода 7,1 генератора 7 в нулевом состоянии окажется (так же как и счетчик 4) счетчик 3 импульсов, В реззшь- тате откроется элемент И 19 и очередной и шульс с выхода 7.2 генератора 7 импульсов увеличит содержимое счетчика 2 на единицу. Счетчик 2 (младшие разряды) и регистр 5 (старшие разряды) зададут адрес А следуюш,ей ячейки. След тош;ий и шyльc с выхода 7,1 генератора 7 пройдет через открытый элемент И 9 на выход 22 устройства и занесет в счетчики 3 и 4 коды 110 и 011 определяющие работу устройства в следующем цикле,

В дальнейшем работа устройства происходит аналогично вьш еописанному. При переходе устройства на стационарный режим работы с выдачей на выход 22 импульсной последовательности постоянной частоты в счетчике 2 импульсов формируется код младших разрядов

W

кируется дальнейшее изменение сост яния счетчика 2 Ш -1пульсов. В стацио нарном реж1-1ме каждый третий импульс с выхода 7.1 поступает на выход 22.

При появлении на входе 21 сигнал торможения разрешается работа счетч ка 2 импульсов в режиме вычитания. После того, как очередным импульсом с выхода 7,1 генератора 7 импульсов обнулится счетчик 3 и откроется эле мент И 19, импульс с вьгкода 7.2 ген ратора 7 импульсов уменьшит содержи мое счетчика 2 и пульсов на единицу В результате на адресные входы ПЗУ1

5 поступит адрес AJ и следующим импул сом с выхода 7.1з проходящим через элемент И 9, в счетчики 3 и 4 будут занесены коды011 и 110 соответственн Работа устройства в режиме тормо

0 жения осуществляется по алгоритму, описанному ранее для режима разгона с той лишь разницей5 что счетчик 2 импульсов обеспечивает вы.бор ячеек ПЗУ в обратном направлении, В конце отработки последнего цикла по очере ному импульсу с выхода 7,1 счетчики 3 и 4 импульсов устанавливаются в н левое состояние5 а по Ш -тульсу с вы хода 7.2 обнуляется счетчик 2 импул сов ,

В результате появляется единичны сигнал на выходе элемента 1-ШИ-НЕ 14

25

30

Ко

и одновибратор 18 выдает сигнал нец торможения. Одновибратор 18

35 представляет собой последовательно соединенные элемент задержки и форм рователь короткого импульса по пере паду сигнала О 1„ Время задержки вы бирается TaKi-M образом, чтобы обесп

40 чить прохожд,ение еш,е одного (послед пего) импульса с выхода 7.1 генерат ра 7 импульсов через элемент И 9 на 22 устройства.

По импульсу на выходе 24 подтверж дается нулевое состояние счетчиков и 4 и устанавливается в нулевое сос тояние триггер 6 пуска.

Таким образом, предлагаемое устройство (по сравнению с известными)

45

адреса последней ячейки и на выход 23 - О обеспечивает многорежимный алгоритм выдается сигнал Конец разгона. Оче- разгона и торможения и суп ественное редной (81-й) импульс с выхода 7,1 сокращение объема блока 1 памяти и генератора 7 заносит в счетчик 3 код интервала, соответствующий стационарному режиму, который выдается на вы- ход 22. При этом нулевое состояние счетчика 4 не изменяется. После снятия сигнала Разгон на входе 20 бло55

сокращение объема блока 1 памяти повьш1ение на этой основе надежности устройства.

Формула изобретени

Устройство для программного управ ления разгоном и торможением двигате

кируется дальнейшее изменение состояния счетчика 2 Ш -1пульсов. В стационарном реж1-1ме каждый третий импульс с выхода 7.1 поступает на выход 22.

При появлении на входе 21 сигнала торможения разрешается работа счетчика 2 импульсов в режиме вычитания. После того, как очередным импульсом с выхода 7,1 генератора 7 импульсов обнулится счетчик 3 и откроется элемент И 19, импульс с вьгкода 7.2 генератора 7 импульсов уменьшит содержимое счетчика 2 и пульсов на единицу. В результате на адресные входы ПЗУ1

5 поступит адрес AJ и следующим импульсом с выхода 7.1з проходящим через элемент И 9, в счетчики 3 и 4 будут занесены коды011 и 110 соответственно. Работа устройства в режиме тормо0 жения осуществляется по алгоритму, описанному ранее для режима разгона с той лишь разницей5 что счетчик 2 импульсов обеспечивает вы.бор ячеек ПЗУ в обратном направлении, В конце отработки последнего цикла по очередному импульсу с выхода 7,1 счетчики 3 и 4 импульсов устанавливаются в нулевое состояние5 а по Ш -тульсу с выхода 7.2 обнуляется счетчик 2 импульсов ,

В результате появляется единичный сигнал на выходе элемента 1-ШИ-НЕ 14

5

0

Кои одновибратор 18 выдает сигнал нец торможения. Одновибратор 18

35 представляет собой последовательно соединенные элемент задержки и формирователь короткого импульса по перепаду сигнала О 1„ Время задержки выбирается TaKi-M образом, чтобы обеспе40 чить прохожд,ение еш,е одного (послед- пего) импульса с выхода 7.1 генератора 7 импульсов через элемент И 9 на 22 устройства.

По импульсу на выходе 24 подтверждается нулевое состояние счетчиков 3 и 4 и устанавливается в нулевое состояние триггер 6 пуска.

Таким образом, предлагаемое устройство (по сравнению с известными)

45

- О обеспечивает многорежимный алгоритм разгона и торможения и суп ественное сокращение объема блока 1 памяти и

55

сокращение объема блока 1 памяти повьш1ение на этой основе надежности устройства.

Формула изобретения

Устройство для программного управления разгоном и торможением двигателя, содержащее генератор импульсное, RS-триггер, первый и второй элементы И, первый элемент ИЛИ-НЕ, причем входы разгона и торможения устройства соединены .соответственно с прямым входом первого элемента И и с входом управления вычитанием первого счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены с входами младших разрядов

адреса блока памяти, а выход перепол- Ю которых соединены соответственно с

нения является выходом конца разгона устройства и соединен с инверсным входом первого элемента И, выход которого соединен с входом управления счетом первого счетчика импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения путем реализации нескольких программ управления pa3roHOM и торможением, устройство 20 дополнительно содержит второй и третий счетчики импульсов, регистр, с третьего по шестой элементы И, второй и третий элементы ИЛИ-НЕ, первый и второй одновибраторы, элемент задерж ки, причем вход разгона устройства соединен через первый одновибратор с входом синхронизации регистра и через элемент.задержки - с единичным входом RS-триггера, выход которого соединен с входом генератора импульсов, первый выход генератора импульсов соединен с первым входом второго элемента И и с прямым входом третьего элемента И, выходы которых соединены 35 соответственно с входом синхронизации со счетным вычитающим входами вто15

30

.-25

рого счетчика импульсов, разрядные выходы которого через первый элемент ИЛИ-НЕ соединен с вторьм входом вто- рого элемента И и с инверсным входом третьего элемента И, выход второго элемента И является управляющим выходом устройства и соединен с первым входом четвертого элемента И и с прямым входом пятого элемента И, выходы

2035

входом синхронизации и с вычитающим счетным входом третьего счетчикд импульсов, разрядные выходы первого счетчика импульсов через второй эле15 мент ИЛИ-НЕ и второй одновибратор соединены с установочными входами второго и третьего счетчиков импульсов, с нулевым входом RS-триггера и выходом конца торможения устройства, разрядные выходы третьего счетчика импульсов через третий элемент ИЛИ-НЕ соединены с инверсным входом пятого элемента И, с вторым входом четвертого элемента И и первым входом шестого элемента И, выход которого соединен с входом синхронизации первого счетчика, вход задания кода режима соединен с информационными входами регистра, выходы которого соединены с

30 входами старших разрядов адреса блока -памяти, первые и вторые выходы которого соединены с информационными входами второго и третьего счетчиков соответственно, второй выход генератора импульсов и выход первого элемента ИЛИ-НЕсоединены соотвенно с вторым и третьим входами шестого элемента И,

25

Р

7.2

Риг. 2

Редактор А.Ревин

Составитель И.Швец

Техред М.Ходанич Корректор О.Тигор

Заказ 2212/48 Тираж 864 Подписное- ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.. Проектная, 4

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах числового программного управления технологическими процессами, в частности, в качестве устройства, управляющего разгоном, работой в стационарном режиме и торможением двигателя. Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения возможности реализации нескольких программ управления двигателем и по(Л