Программно-управляемый модуль Советский патент 1987 года по МПК G05B19/18 

11327060

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в магистрально-модуль- ,ных системах программного управления электроприводом, например в графопостроителях, координатных столах, станках с программным управлением или промы1иленных роботах.

сов, которая характеризует величину ускорения разj OHa-торможения.Регистр 4 задания принимает с магистрали дан ных и хранит код величины ускорения разгона-торможения, определягощий ко- эф(}5ициент деления второго управляемого делителя 3 частоты, а также зна чения управляющих сигналов +Х,

Цель изобретения - расширение функ-1о -Х, +у и -Y для ryльтиплeкcoциональных возможностей путем обеспечения автономной отработки модулем заданной величины перемещения с автоматическим .определением момента начала торможения.

На фиг. 1 представлена структурно- функциональная схема предлагаемого модуля; на фиг. 2 пример выполнения мультиплексора.

Модуль (фиг. 1) содержит генератор 20 выходы определяют коэффициент деления

1, первый и второй управляемые делители 2 и 3 частоты, регистр 4 задания, реверсивный счетчик 5 импульсов, счетчик 6 разгона, счетчик 7 перемещения, блок 8 совпадения, формирователь 9 импульсов, мультиплексор 10, первый и второй элементы И 11 и 12, RS-триггер 13 и элемент ШШ 1Д.

Мультиплексор 10 (фиг« 2) содер- жит группу 15 элементов И.

В качестве управляемых делителей 2 и 3 частоты может быть применена микросхема, например, 155 ИЕ8 бКО. 348.006 ТУП, у которой коэффициент деления зависит от кода на управляющих входах. Последовательность импульсов на выходе делителя частоты с переменным коэффициентом деления при коэффициентах деления, отличных от.2 , где k - натуральное число, имеет непостоянн)ГЙ период следования. Для выравнивания периода следования импульсов с делителя частоты с переменным коэффициентом деления применяют усреднители.

Счетчик. 7 перемещения и формирователь 9 импульсов могут быть выполнены, например, на одной микросхеме Программируемьш таймер КР580БИ53.

Генератор 1 вырабатывает постоянную частоту, причем его первый выход является выходо.м опорной частоты, которая преобразуется первым управляемым делителем 2 частоты в выходную час:тоту, а его второй выход является выходом частоты разгона-торможения, которая преобразуется вторым управляемым делителем 3 частоты в частоту счета реверсивного счетчика 5 импульсов, которая характеризует величину ускорения разj OHa-торможения.Регистр 4 задания принимает с магистрали данных и хранит код величины ускорения разгона-торможения, определягощий ко- эф(}5ициент деления второго управляемого делителя 3 частоты, а также значения управляющих сигналов +Х,

ра 10 и признак Работа, определяющий состояние шины Разрешение разгона. Реверсивный счетчик 5 импульсов суммирует импульсы частоты раз- гона-торможения при разгоне и вычитает при торможении, еговыход признака максимального заполнения является признаком достижения максимальной скорости перемещения, а разрядные

5

0

5

0

5

0

первого управляемого делителя 2 частоты. Счетчик 6 разгона ведет подсчет импульсов разгона, а счетчик 7 перемещения вычитает каждый импульс выходной частоты из величины заданного . перемещения, причем его нулевой выход свидетельствует об окончании отработки заданного перемещения и является выходом запроса модуля. Блок 8. совпадения определяет момент начала торможения путем сравнения текущего кода счетчика 7 перемещения с числом импульсов разгона счетчика 8 разгона, а формирователь 9 импульсов формирует выходные импульсы с заданными параметрами, например длительностью. Мультиплексор 10 в зависимости от значения управляющих входов вьщает импульсы выходной частоты на один из выходов +Х, -Х, -Y, -Y или на одну из пар выходов (+Х, +Y), (+Х, -Y), (-Х,. -Y), (-Х,

+Y).

Первый и второй элементы И 11 и 12 разрешают счет реверсивного счетчика 5 импульсов соответственно при разгоне или торможении.

RS-триггер 13 управляет разрешением торможения, а элемент lOTi 14 сбрасывает признак Работа регистра 4 задания, тем самым запрещая разгон.

Группа 15 элементов И разрешает выдачу импульсов выходной частоты на gg выходы мультиплексора 10, разрешенные его управляющими зходами.

Модуль работает следующим образом.

Перед началом работы модуль (фиг.2) устанавливается в исходное состояние

313270604

(например, командами С и Z при выпол-f задания. Одновременно с заполнением

нении модуля в стандарте КАМАК).реверсивного счетчика 5 происходит

В начале цикла из магистрали дан-заполнение счетчика 6 разгона и счетных заполняется регистр 4 задания,ку-чика 7 перемещения выходной частотой да заносится код величины ускоренияр„,,„ первого управляемого делителя 2

col

разгона-торможения, значения управ- частоты, на управляющие входы которо- ляющих входов мультиплексора 10 в за- го поступают текущий код числа N ре- висимости от требуемого направления версивного счетчика 5 импульсов. Сле- перемещения и признак Работа,яв- -JQ довательно, частота F изменяется ляющийся пуском модуля, а также код пропорционально числу N: величины т эебуемого перемещения вw F

счетчик 7 перемещения. В первоначаль-F

ны момент до установления в 1 признака Работа в регистре 4 задания 15 П1)И этом траектории разгона и тор- реверсивный счетчик 5 импульсов. нахо- можен ия максимально приближены к ес- дится в состоянии, когда все его раз- тественным траекториям разгона и тор- рядные выходы установлены в О. можения электроприводов, обеспечивая

При этом коэффициент деления пер- тем самым оптимальность управления, вого управляемого делителя 2 частоты 20 Импульсы выходной частоты F фор- .равен бесконечности и импульсы на мируются формирователем 9 импульсов, его выходе отсутствуют.. На тактовые с выхода которого с заданной длитель- входы первого и второго управляемых ностью, например 0,5 мкс, поступают делителей 2 и 3 частоты подается со- на вход мультиплексора 10. Сформиро- ответственно опорная частота F и 25 ванные импульсы выходной частоты ком- частота разгона-торможения F . Час- мутируются в мультиплексор.10 в со- тота импульсов на выходах управляе- ответствии со значениями управляющих мых делителей частоты определяется входов, определяемых регистром А за- коэффициентом деления - кодом, посту- дания. При этом перемещение задается пающим на их управляющие входы.Час- зо по одному из восьми возможных направ- тота импульсов F на выходе второго лений. управляемого делителя 3 частотыПри достижении максимальной скоррости или сравнения кодов счетчика 6

Fj ,разгона и счетчика 7 перемещения, что

„J. свидетельствует об отработке на разгогде п - код, соответствующий задан- не половины заданной величины переме- ному ускорению разгона-тормо- щения, а вторая половина должна быть жения, поступающий из регист- отработана с торможением, сбрасыва- ра 4 задания на управляющие ется в О признак Работа регистра входы делителя 3 частоты Q 4 задания, первый элемент И 11 зак- Импульсы с постоянной частотой , рывается и заполнение реверсивного соответствующей заданному ускорению, счетчика 5 импульсов прекращается. поступают на первые входы первого и . Далее, если запрет разгона был вызван второго элементов И 11 и 12. При ус- достижением максимальной скорости, тановлении признака Работа регист- 45 ° свидетельствует импульс на вы- ра 4 задания в 1 единичным значе- оде признака максимального заполнением на шине Разрещение разгона от- ния реверсивного счетчика 5 импульсов, крывается первый элемент И 11 и час- перемещение осуществляется с постоян- тота, соответствующая коду величины «и скоростью V до появления импуль- ускорения разгона-торможения, т.е. 50 выходе блока 8 совпадения.Мак- коэффициенту деления второго глравля- симальной скорости перемещения соот- емого делителя 3 частоты, подается ветствуют единичные значения всех раз- на суммирующий вход реверсивного рядных выходов.реверсивного счетчика счетчика 5 импульсов. Импульсы на импульсов, т.е. код N, причем суммирующий вход реверсивного счетчи- 55 ° время разгона до максимальной скока 5 будут поступать до тех пор, пока рости код на выходе счетчика 5 изме- из элемента ИЛИ 14 не поступит сиг- няется от О до линейному за- нал сброса разрешения разгона, т.е. кону. Если же запрет разгона был выз- сброса признака Работа в регистре ван отработкой половины заданного перемещения на разгоне, то импульс сравнения с выхода блока 8 совпадения,вызвавший запрет разгона, также сбрасывает счетчик 6 разгона и устанавливает RS-триггер 13 в единичное состоя- ние, который через второй элемент И 12 разрешает вьгаитание реверсивного счетчика 5 импульсов, и перемещение происходит с торможением. При этом импульсы с частотой Fj через второй элемент И 12 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 5 импульсов, код которого N линейно уменьшается, уменьшая пропорционально частоту F,.,, , Торможение прекращается

Bb(X

по окончании отработки модулем заданного перемещения, о чем свидетельствует импульс на нулевом выходе счетчика 7 перемещения, содержащего в данный момент код О. Этот же импульс сбрасывает RS- риггер 13 в О, запрещая торможение, блокирует выдачу импульсов выходной частоты с первого управляемого делителя 2 частоты, а также в качестве сигнала запроса,подтверждагощего готовность модуля к отработке следующего цикла, поступает в магистраль данных и на выход запроса модуля. Так заканчивается цикл отработки модулем заданного перемеще- ния. В результате модуль находится в следующем состоянии: регистр 4 задания - код задания отработанного цикла и признак Работа, сброшенный в реверсивный счетчик 5 импуль- сов - импульсы на выходе перво- го управляемого делителя 2 частоты отсутствуют; суммирующий счетчик 6 разгона - счетчик 7 перемеще ния - О, т.е. все импульсы задания перемещения отработаны; RS-триггер 13 - О. Таким образом, модуль готов к приему нового задания на перемещение. При необходимости отработки нового перемещения, цикл повторяется

Формула изобретения

Программно-управляемый модуль, co-.fO держащий генератор, первый выход которого подключен к тактовому входу первого управляемого делителя частоты, управляющие входы которого подключены к группе выходов реверсивного 55 счетчика импульсов, суммирующий и вычитающий входы которого соединены с

выходами соответственно первого и второго элементов И, первые входы которых подключены к выходу второго управляемого делителя частоты, а вторые входы подключены к шинам Разгон, и Торможение соответственно, второй выход генератора подключен к тактовому входу второго управляемого делителя частоты,управляющие входы которого подключены к шине Величина ускорения, а также блок совпадения и элемент ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения автономной отработки заданной величины перемещения и определения момента начала торможения, введены формирователь, мультиплексор, RS-триггер счетчик перемещения, счетчик разгона, регистр задания, первые выходы которого подключены к управляющим входам второго делителя частоты, а первые входы подключены к магистрали данных, второй выход регистра задания подключен к второму входу первого элемента И, второй вход , подключен к выходу элемента ИЛИ, а третьи выходы регистра задания - к управлйю- щим входам мультиплексора, у которого первый, второй, третий и четвертый выходы соединены соответственно с вы- ходами +Х, -Х, +Y, -Y программно-управляемого модуля, вход мультиплексора через формирователь подключен к выходу первого управляемого делителя частоты, S-вход RS- триггера подключен к выходу блока совпадения, к первому входу счетчика разгона и к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу Переполнение реверсивного счетчика и к второму входу счетчика разгона, третий вход которого подключен к выходу первого управляемого делителя частоты и к первому входу счетчика перемещения., выход которого соединен с вторым входом первого управляемого делителя частоты, с R-входом RS-триггера, магистрали и с L-выходом программно-управляемого модуля, вторые входы Счетчика перемещения подключены к магистрали,, а первые выходы - к первым входам блока совпадения, вторые входы которого подключены к выходам счетчика разгона, выход RS-триггера подключен к шине Торможение .

1

К щппе gnpoB/ffifo- utuX6bixff&o8 oftt/ci

ft a задания

U9.2

PfWCff

/ffifo- oftt/ci

PfWCfff

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использпвано в магистрально-мо- дульных системах программного управления. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения автономной отработки заданной величины перемещения и определения момента начала торможения. Программно-управляемый модуль содержит генератор 1, два управляемых делителя частоты 2 и 3, два элемента И 11, 12, реверсивный счетчик 5,элемент ИЛИ 14, блок 8 совпадения, а также мультиплексор 10, счетчик 7 перемещения, счетчик 6 разгона,RS-триг- гер 13, регистр 4 задания. Данное устройство реализует новый способ перемещения электропривода с разгоном и торможением, причем одновременно с программным управлением величиной ускорения разгона-торможения автоматически определяется момент начала торможения на основе анализа унитарного кода.. 2 ил.