Устройство для управления шаговым двигателем Советский патент 1988 года по МПК H02P8/20 H02P8/36 

2

(Л

САЗ СО

СО

fe./

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано при создании дискретного электропривода для объекта с ограниченным диапазоном перемещения . .

Цель изобретения состоит в повышении надежности при работе с ограниченным диапазоном перемещения.

На фиг,1 приведена блок-схема устройства; на фиг,2 - эпюры напряжений на элементах устройства.

Устройство для управления шаговьм двигателем содержит тактовый вход 1, вход 2 направления, разрешающий вход 3, концевые выключатели 4, резисторы 5-8, первый 9 и второй 10 триггеры, блок 11 управления, состоящий из элемента НЕ 12, первого 13 и второго 14 элементов 4И-НЕ, первый 15 и второй 16 элементы ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, элемент ЗИ 17, л распределитель 18 импульсов и многоканальный усилитель 19 мощности, причем входы многока- нального усилителя 19 соединены с соответствующими выходами распределителя 18 импульсов, входы которого подключены к выходам первого 13 и втрого 14 элементов 4И-НЕ, первые входы которых соединены с разрешающим входом 3, второй вход второго элемента 4И-НЕ 14 посредством элемента НЕ 12 и второй вход первого элемента 4И-НЕ 1 3 подключены к входу направле- ,ния, третьи входы первого 13 и второго 14 элементов И-НЕ соединены соответственно с выходами первого 9 и второго 10 триггеров, четвертые входы первого 13 и второго 14 элементов 4И-НЕ соединены с выходом элемента ЗИ 17, первый вход которого подключен к тактовому входу 1 устройства, а второй и третий входы соединены соответственно с выходами первого 15 и второго 16 элементов ИСКЛЮЧАЮИЛЕЕ ИЛИ, входы которых связаны с установочными входами соответственно первого 9 и второго 10 триггеров, установочные входы которых через резисто ры 5 и 6, 7 и 8 подключены к шине питания и через концевые выключатели 4 к шине нулевого потенциала.

На фиг. 2 показаны напряжения в следующих точках,

Эпюра 20: управляющий вход 1 (тактовая часть).

Эпюра 21: R-вход первого триггера 9, замыкающий контакт соответствующего концевого выключателя и первый вход первого элемента ИСКЛЮЧАЮПЩЕ ИЛИ 15..

Эпюра 22: S-вход первого триггера

9,размыкающий контакт концевого выключателя и второй вход первого элемента ИСКЛЮЧАЮП ЕЕ ИЛИ 15.

Эпюра 23: выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15.

Эпюра 24: выход элемента ЗИ 17.

Эпюра 25:, выход первого триггера 9.

Эпюра 26: уровень сигнала на знаковом входе 2,

Эпюра 27: выход первого элемента 4И-НЕ 13,

Эпюра 28: выход второго элемента 4И-НЕ 14.

Устройство работает следующим образом.

Если управляющий объект не находится в одном из предельных положений, т,ео ни один из концевых выключателей 4 не нажат, то первый 9 и второй 10 триггеры, обеспечивающие также устранение дребезга контактов концевых выключателей 4, установле- ны в единичное состояние благодаря прохождению логического нуля через разь« 1кающие контакты концевых выключателей 4 на S-входы триггеров 9 и

10,На выходах первого и второго 16 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ присутствуют потенциальные сигналы высокого уровня, не препятствующие прохождег нию тактовых импульсов с управляющего входа 1 через элемент ЗИ 17, При подаче на разрешающий вход 3 высокого уровня на первых входах первого 13 и второго 14 элементов 4И-НЕ также присутствуют потенциальные сигналы высокого уровня, снимающие запрет на прохождение тактовых импульсов через первый 13 и второй 14 элементы 4И-НЕ, однако в распределитель 18 импульсов, многоканальный усилитель 19 и на шаговый двигатель тактовые импульсы проходят только через один из элементов 4И-НЕ 13 или 14, выбор которого5 и тем самым вращение двигателя в заданном направлении определяются уровнем сигнала

на входе 2,

В момент времени Т1 управляющий объект достигает одного из предельных положений, соответствующий концевой выключатель срабатывает и своим замыкающим контактом перебрасывает первый триггер 9 в нулевое состояние. Прохождение тактовых импульсов через первый элемент 4И-НЕ 13 блокируется. В момент времени Т2 изменяется уровень сигнала на входе 2, разрешая прохождение тактовых импульсов через второй элемент 4И-НЕ 14 (эпюра 28). Объект съезжает с концевого выключателяj в момент ТЗ выключатель срабатывает повторно, возвращая первый триггер 9 в единичное состояние. Движение объекта в противоположном направлении продолжается до момента Т4, когда происходит обрыв линий свя- зи концевого выключателя. На входах первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15 (эпюры 21 и 22) появляются сигналы одинаково высокого уровня и на выходе элемента 15 возникает сигнал низ- кого уровня (эпюра 23), блокирующий прохождение тактовых импульсов через элемент ЗИ 17 (эпюра 24),

Замыкание линий связи концевого выключателя на корпус или между со- бой также приводит к появлению сигналов одинакового уровня на входах элемента 15 и тем самым к блокировке прохождения тактовых импульсов через элемент 17, К аналогичному результату приводит и поломка концевых выключателей 4,

Второй триггер 10 и второй элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 функционируют аналогично. Распределитель импульсов фор мирует последовательность импульсных сигналов, требуемую для переключения обмоток выбранного шагового двигателя и усиливаемую многоканальным вьгходным усилителем,

Наличие сигналов одинакового уровня на входах первого 15 и второго 16

элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ приведет к появлению сигнала низкого уровня на выходе данного элемента, который запрещает прохождение тактовых импульсов через элемент ЗИ 17 на блок I1 управления, обеспечивая тем самым останов управляемого объекта и блокировку его движения, которая снимается лишь после устранения неисправности. Сигнал низкого уровня,возникающий при неисправности концевых выключателей или их линий связи на выходе соответствующего элемента ИСКгаОЧАЩЕЕ ИЛИ, может быть также использован для индикации аварийной ситуации.

Формула изобретения

Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее последовательно соединенные блок управления с входами тактовым, разрешающим и направления, распределитель импульсов и многоканальный усилитель мощности, а также два триггера, соединенные установочными входами каждый с одним из концевых выключателей, выходами - с входами блока управления, о т л и - чающееся тем, что, с целью повышения надежности при работе с ограниченным диапазоном перемещения, введены два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элементJ ЗИ, выкод которого подключен к- тутовому входу блока управления, первый вход соединен с тактовым входом устройства, второй и третий входы соединены с выходами элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, входы которых соединены с установочными входами триггеров,

П 72П

Т

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в дискретном электроприводе с ограниченным перемещением подвижного элемента. Цепь изобретения состоит в повьшении надежности при работе с ограниченным диапазоном перемещения. В устройство введены два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ И,ТШ 15 и 16 и элемент 3 И 17, которые блокируют прохождение тактовых импульсов в блок управления и распределитель импульсов в случае аварийной ситуации, исключая работу шагового двигателя на упор либо вращение в запрещенном направлении. 2 ил.

Фиг. 2