Устройство для программного управления позиционированием Советский патент 1988 года по МПК G05B19/18 G05B19/416 

00 Од СП

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может iбыть использовано в системах числово- Jго программного управления станками, Целью изобретения является повышение быстродействия при позиционировании за счет исключения удвоения частоты во время отработки участка разгона.

На фиг, 1 изображена структурная ; схема устройства; на фиг. 2 - график изменения частоты на выходе устройст-- ва при отработке большого перемещения с линейным разгоном и торможением,

Устройство состоит из генератора 1;, импульсов,, первого накапливающего сумматора 2, регистра 3, делителя 4

10

15

ная коду подачи Г. По сигналу Пуск первый 9 и третий 23 триггеры устанавливаются в единичное состояние. Единичный сигнал с выхода первого триггера 9 открьтает третий элемент И 11, и частота ускорения f « начина ет поступать на суммирующий вход ре версивного счетчика 7 импульсов. Им пульсы частоты fр с выхода первого элемента И 5 поступают на Первые вх ды второго 13 и восьмого 17 элементов И и стробирующий вход второго н капливающего сумматора 6, Пока в реверсивном, счетчике 7 импульсов ноль, частота на выходе второго эле мента И 13 равна нулю, увеличения кода в реверсивном счетчике

7 импульсов увеличивается частота f

частоты, первого элемента И 5, второ-2о на выходе второго элемента И 13, и

го накапливающего сумматора 6, реверсивного счетчика 7 импульсов, первого блока 8 совпадения (На все единицы), первого 9 и второго 1П триггеров, третьего 11, четвертого 12, 25 второго 13, пятого 14, шестого 15, седьмого 16 и восьмого 17 элементов И, второго 18, первого 19 и, третьего 20 элементов ИЛИ, четвертого 21, пятого 22 и третьего 23 триггеров, ЗО второго 24 и первого 25 счетчиков импульсов и второго блока 26 совпадения (на комбинацию Все нули при единице в младшем разряде).

Устройство работает следующим об- д разом.

; Перед началом работы все сумматоры, триггеры и счетчики сбрасьшают- ся в ноль сигналом предварительной

так как пятый 14 и восьмой 17 элементы И открыты единичным потенциалом с выхода третьего триггера 23, то ffiT че.рез пятый элемент И 14 и третий элемент ИЛИ 20 поступает на счетный вход первого счетчика 25 импульсов, а через первый элемент ИЛИ 19 - на выход устройства в качестве частоты . Частота Гц через восьмой элемент И 17 и второй элемент ИЛИ 18 поступает на счетный вход второго счетчика 24 импульсов, Так отрабатывается участок разгона Оа фиго2 о Если L достаточно велик то так продолжается до тех пор, пок в реверсивном счетчике 7 импульсов не окажутся все единицы, т.е. код ПЛИ, Тогда срабатывает первый бл 8 сорладенкя и импульсным сигналом

установки. После этого код максималь-40 ° сроего эьрсода сбрасывает з ноль

первый 9 и третий 23 триггеры и уст навливает в единицу четвертый тригг 21. Третий элемент И 11 закрывается поступление импульсов частоты ускор ния f X, на суммирующий вход реверсив ного счетчика 7 импульсов прекращае ся, что соответствует моменту време ни t, . При этом на выход. . устройств и счетный вход первого счетчика 25 импульсов прощло количество импульсов, равное площади треугольника Oa (фиг.2), а на счетный вход второго счетчика 24 импульсов - количество импульсов, равное площади прямоугол HHKa Odati (фиг,2), Так перь открыт щестой элемент И 15, то частота fp/-r поступает на счетный вход первого счетчика 25 импульсов через третий элемент ИЛИ 20, иа сче

ной скорости F заносится в регистр 3,.а в первый 25 и второй 24 счетчики импульсов, заносится величина перемещения L в дополнительном коде (,

Генератор 1 импульсов вырабатьша- j ет две сдвинутые, относительно друг друга на 180° частоты f , и П. .Частота f поступает на вход делителя 4 частоты, на выходе которого формируется частота ускорения f-j. Часто50

та f пос-тупает на стробирующий вход первого накапливающего сумматора 2 и второй вход первого элемента И 5 В результате код подачи Р начинает суммироваться в первом накапливающем сумматоре 2, сигналы переполнения которого стробируются в первом элементе И 5, и на его выходе имеется постоянная частота, пропорциональ0

5

ная коду подачи Г. По сигналу Пуск первый 9 и третий 23 триггеры устанавливаются в единичное состояние. Единичный сигнал с выхода первого триггера 9 открьтает третий элемент И 11, и частота ускорения f « начинает поступать на суммирующий вход реверсивного счетчика 7 импульсов. Импульсы частоты fр с выхода первого элемента И 5 поступают на Первые входы второго 13 и восьмого 17 элементов И и стробирующий вход второго накапливающего сумматора 6, Пока в реверсивном, счетчике 7 импульсов ноль, частота на выходе второго элемента И 13 равна нулю, увеличения кода в реверсивном счетчике

7 импульсов увеличивается частота f.

на выходе второго элемента И 13, и

Р/т

на выходе второго элемента И 13, и

так как пятый 14 и восьмой 17 элементы И открыты единичным потенциалом с выхода третьего триггера 23, то ffiT че.рез пятый элемент И 14 и третий элемент ИЛИ 20 поступает на счетный вход первого счетчика 25 импульсов, а через первый элемент ИЛИ 19 - на выход устройства в качестве частоты . Частота Гц через восьмой элемент И 17 и второй элемент ИЛИ 18 поступает на счетный вход второго счетчика 24 импульсов, Так отрабатывается участок разгона Оа фиго2 о Если L достаточно велико то так продолжается до тех пор, пока в реверсивном счетчике 7 импульсов не окажутся все единицы, т.е. код ПЛИ, Тогда срабатывает первый бло 8 сорладенкя и импульсным сигналом

° сроего эьрсода сбрасывает з ноль

первый 9 и третий 23 триггеры и устанавливает в единицу четвертый триггер 21. Третий элемент И 11 закрывается, поступление импульсов частоты ускорения f X, на суммирующий вход реверсивного счетчика 7 импульсов прекращается, что соответствует моменту времени t, . При этом на выход. . устройства и счетный вход первого счетчика 25 импульсов прощло количество импуль. сов, равное площади треугольника Oatj, (фиг.2), а на счетный вход второго счетчика 24 импульсов - количество импульсов, равное площади прямоуголь- HHKa Odati (фиг,2), Так перь открыт щестой элемент И 15, то частота fp/-r поступает на счетный вход первого счетчика 25 импульсов через третий элемент ИЛИ 20, иа счет3

ный вход второго счетчика 24 импульсов через второй элемент ИЛИ 18 и на выход устройства через первьш элемент ИЛИ 19. При этом отрабатьшает- ся участок аЬ. В момент t. происхо14

дит переполнение второго счетчика 24 импульсов, так как сумма площадей треугольников Oat, и betj равна

Устройство для программного управления позиционированием,) содержащее генератор импульсов, делитель частоты, регистр, накапливающий сумматор, первый и второй элементы И, причем входы регистра являются вхо- дами задания кода подачи устройства.

площади прямоугольника Odat, Импульс-|о а выходы регистра подключены к управляющим входам первого нак-апливающего сумматора, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, первый выход генератора импульсов

15 соединен со стробирующим входом первого накапливающего сумматора и вторым.входом первого элемента И, выход, которого подключен к первому входу второго элемента И и стробирующему

20 входу второго накапливающего сумматора, второй выход генератора импуль сов подключен к входу делителя частоты, выход которого соединен с первы- . ми входами третьего и четвертого

25 элементов И, вторые входы которых

соединены с выходами первого и второго триггеров соответственно, при этом выход третьего элемента И подключен к суммирующему, а выход чет30 вертого элемента И - к вычитающему зходам реверсивного счетчика импульсов, выходы которого соединены с . управляющими входами второго накапливающего сумматора и входами первого и второго блоков совпадения, выход первого из которых подключен к первым нулевым входам первого, третьего и единичному входу четвертого триггеров, а второго - к нулевому

40 входу второго триггера, выход второго накапливающего сумматора подключен к второму входу второго элемента И, а его выход соединен с первыми входами пятого, шестого и седьмого

ный сигнал переполнения второго счетчика 24 импульсов сбрасывает в ноль четвертый триггер 21, подтверждает нулевое состояние первого 9 и третьего 23 триггеров и устанавливает в единицу второй 10 и пятый 22 триггеры. В результате открываются четвертый 12 и седьмой 16 элементы И. Частота f,. через четвертый элемент И 12 поступает на вычитающий вход ревер- . сивного счетчика 7 импульсов, в результате чего код в нем начинает - уменьшаться, и пропорционально уменьшается частота f p(Y на выходе второго элемента И 13..Эта частота через третий элемент ИЛИ 20 поступает на счетный вход первого счетчика 25 импульсов. Торможение (снижение f р/т) продолжается до тех пор, пока код в реверсивном счетчике 7 импульсов не окажется равным 00001, что соотв ет- ствует -некоторой минимальной (ползучей ) скорости. При.этом срабатывает второй блок 26 совпадения, импульсный с.игнал с выхода которого сбрасывает в ноль второй триггер 10о Дальнейшее уменьшение кода в реверсивном счетчике 7 импульсов прекращается. На ползучей скорости работа, продолжается до переполнения первого счетчика 25 импульсов, выходной сигнал которого сбрасьшает в ноль пятый триггер 22, в результате чего iзакрывается седьмой элемент И 16.

35

186514

Формулаизобретеяия

Устройство для программного управления позиционированием,) содержащее генератор импульсов, делитель частоты, регистр, накапливающий сумматор, первый и второй элементы И, причем входы регистра являются вхо- дами задания кода подачи устройства.

30

35

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах числового программного управления станками и другим оборудованием. Целью изобретения является повьшение быстродействия устройства для программного управления позиционированием. Устройство содержит генератор импульсов, делитель частоты, регистр, два накапливающих сумматора, два счетчика импульсов, реверсивный счетчик импульсов, два блока совпадения, пять триггеров, восемь элементов И и три элемента ИЛИ, Устройство позволяет увеличить быстродействие при позиционировании за счет исключения удвоения частоты на участке разгона, 2 ил. «. (Л

Позиционирование заданного участка д элементов И, вторые входы которых

закончено.

Таким образом, за счет введения новых элементов и связей быстродействие предлагаемого устройства увеличивается по сравнанию с известным в 2 раза (например, при максимальной скорости счета первого и второг счетчиков импульсов, равной 5 МГц, может быть равной 5 МГц, в известных устройствах - 2-,5 МГц), что особенно важно при управлении холостьЕми ходами особо точных станков с ценами отсчета 0,1-0,01 мкм.

подключены к выходам третьего, .четвертого и пятого триггеров соответственно, единичные входы первого и третьего триггеров объединены и яв5Q ляются входом Пуск устройства, при этом выход первого счетчика импу, сов подключен к нулевому входу пятого триггера, выход второго счетчика импульсов подключен к единичному вхо55 ДУ пятого, нулевому входу четвертого и вторым нулевым входам первого и третьего триггеров, а информационные входы этих счетчиков импульсов объединены и являются входами задания

5 -i/d

величины перемещения устройства, первый вход первого элемента ИЛИ подключен к выходу пятого, второй вход - выходу шестого, третий вход - к вы- |ходу седьмого элементов И соответст- енно, а выход первого элемента ИЛИ Является выходом устройства, о т л и- |Ч а ю щ е е с я тем, что, с целью по

|вышения быстродействия, в него введе- Q его элемента ИЛИ подключен к выходу

|ны восьмой элемент И, второй и тре- тий элементы ШШ, причем первьй вход восьмого элемента И подключен к вы- ходу первого элемента И, а второй

пятого .элемента И, третий вход - к выходу седьмого элемента И, а выход третьего элемента ИЛИ - к счетному входу первого счетчика импульсов.

вход - к выходу третьего триггера, выход восьмого элемента И подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ и выходом шестого элемента И, а выход - со счетным входом второго счетчика импульсов, при этом второй вход третьпятого .элемента И, третий вход - к выходу седьмого элемента И, а выход третьего элемента ИЛИ - к счетному входу первого счетчика импульсов.

бых

ff ,

.2