Устройство для управления шаговым электроприводом Советский патент 1989 года по МПК G05B19/40 G05B19/18 

ч

со

Изобретение относится к вычислительной технике и может применяться в системах программного управления для плавного разгона, замедления и точного останова прецизионного координатного стола станков полуавтоматического монтажа соединений методом накрутки,

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства, оптимизация динамических характеристик разгона и торможения

На фиг о 1 представлена функцио- нальная схема устройства ; на фиг„2 - его динамические характеристики;на фиг с, 3 - пример организации реверсивного счетчика импульсов,

Устройство содержит вычитающий счетчик 1 импульсов, управляющий вход устройства связан с входом записи регистра 2 и первым входом компаратора 3 блок 4 памяти,,генератор 5 импульсов, соединенный с эле- ментом И 6, реверсивный счетчик 7 импульсов, триггер 8 управления, входы 9 и 10 устройства, выход 11 устройства.

. Динамические характеристики по фиг.2 представляют собой: а - зависимость угловой скорости вала от вре- мgни (прототип), б - зависимость углового ускорения вала от времени (прототип), в - зависимость угловой скорости25 регистра 2, то счетчик 7 импульсов

вала от времени (предпагаемое устройство), г - зависимость углового ускорения вала от времени (предлагаемое устройство).

Устройство работает следующим об- , 40 разом

В исходном состоянии на выходе счетчика 1 импульсов нулевой сигнал, триггер 8 управления - в состоянии О на выходе 11 устройства постоян- с ный нулевой уровень

На входе 9 устройства установлено число N щагов, которые должен сработать шаговый двигатель

На вход 10 устройства подается сигнал Пуск низким уровнем. Низкий уровень сигнала Пуск разрешает запись в счетчик 1, регистр 2 и сбра- сьшает счетчик 7 При этом происходит

50

увеличивает свое содержимое, если меньше или равно, то уменьшает

В момент равенства содержимого счетчика 1 импульсов и регистра 2, который сЬответствует отработке половины числа шагов N, на выходе компаратора 3 сигнал меняется на пр тивоположный и счетчик 7 импульсов начинает вычитать В соответствии с изменением содержимого счетчика 7 меняется код на выходе блока 4 памяти и формирует заданную характери стику торможенияо

Изменение сигнала на выходе компаратора 3 вызывает переключение блока А памяти с генерации характеристики разгона на генерацию характеристики торможения Вид функциональной зависимости разгона или тор можения блок 4 памяти определяет по коду, поступающему на его второй вход. Поскольку в течение всего цик ла работы состояние регистра 2 не меняется, то генерируемая блоком 4

запись числа Нц, в счетчик 1 . Вход i данных регистра 2 соединен с выходом данных счетчика 1 со сдвигом на 1 разряд вправо, поэтому в регистр 2 будет записано число ,

По восходящему фронту сигнала Пуск триггер 8 устанавливается в состояние 1 восходящим фронтом сигнала Пуск, подаваемого на вход 10 устройства о Сброс триггера 8 в состояние О производится сигналом переноса с выхода Р счетчика 1 по окончанию счета в счетчике 1 будет зафиксирован число Мщ , в регистре 2 - число Счетчик 7 импульсов сброшен в нулевое состояние, блок А памяти генерирует код, в соответствии с которым генератор 5 генерирует сигнал частотой, соответствующей приемистости двигателя Триггер 8 управления устанавливается в состояние единицы и разрешает прохождение импульсов генератора 5 на выход 11 устройства

Импульсы генератора 5 поступают на счетные входы счетчиков 1 и 7 импульсов, при это.м счетчик 1 уменьшает свое содержимое, а счетчик 7 - увеличивает В соответствии с изменением состояния счетчика 7 импульсов меняется код на выходе блока Д памяти и таким образом формирует заданную разгонную зависимость частоты от времени на выходе генератора 5 импульсов

Коктаратор 3 постоянно сравнивает содержимое счетчика 1 импульсов и регистра 2 и генерирует сигнал управления счетом счетчика. 7. Если содержимое счетчика 1 больше содержимого

0

с

0

5

увеличивает свое содержимое, если меньше или равно, то уменьшает

В момент равенства содержимого счетчика 1 импульсов и регистра 2, который сЬответствует отработке половины числа шагов N, на выходе компаратора 3 сигнал меняется на противоположный и счетчик 7 импульсов начинает вычитать В соответствии с изменением содержимого счетчика 7 меняется код на выходе блока 4 памяти и формирует заданную характеристику торможенияо

Изменение сигнала на выходе компаратора 3 вызывает переключение блока А памяти с генерации характеристики разгона на генерацию характеристики торможения Вид функциональной зависимости разгона или торможения блок 4 памяти определяет по коду, поступающему на его второй вход. Поскольку в течение всего цикла работы состояние регистра 2 не меняется, то генерируемая блоком 4

515

зависимость не имеет разрьгеов или

изломов

Когда содержимое счетчика 1 импульсов станет равным нулю, появление следующего импульса генератора 5 импульсов вызовет появление сигнала переноса, который сбрасывает триггер 8 управления, запрещая прохождение импульсов на выход I устройства

Устройство готово к следутощему циклу работыо

Формула изобретения

Устройство для управления шаговым электроприводом, содержащее блок памяти, вычитающий счетчик импульсов информационный вход которого соединен с информационным входом устройства, управляющий вход соединен с входом записи вычитающего счетчика импульсов, с входом записи регистра и с тактовым входом триггера управления, вход сброса которого подключен к выходу переноса вычитающего счетчика импульсов, информационные выходы которого соединены с инфорV

К

мационными входами регистра и с первыми входами компаратора, вторые входы которого соединены с информационными выходами регистра, вход счета вычитающего счетчика импульсов подключен к выходу устройства и к выходу элемента И, первый вход которого соединен с выходом генера-

тора импульсов, а второй вход - с выходом триггера управления, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оптимизации динамических характеристик разгона и торможения, в него введены реверсивный счетчик импульсов, вход управления счетом которого соединен с выходом компаратора, и с первым адресным входом блока

памяти, вторые адресные входы которого подключены к информационным выходам регистра, а третьим адресные входы - к выходу реверсивного счетчика импульсов, выход блока памяти соединен с управляющим входом генератора импульсов, вход сброса реверсивного счетчика импульсов соединен с управляющим входом устройства, а вход счета - с выходом устройства

f

Изобретение относится к вычислительной технике и может применяться в системах программного управления для плавного разгона, замедления и точного останова прецизионного координатного стола станков полуавтоматического монтажа соединений методом накрутки. Цель изобретения - повышение быстродействия, оптимизация динамических характеристик разгона и торможения. Устройство содержит вычитающий счетчик импульсов 1, регистр 2, компаратор 3, реверсивный счетчик импульсов 7, блок памяти 4, генератор импульсов 5, элемент И 6, триггер управления 8. Данное устройство позволит за счет ускорения процессов разгона и торможения повысить быстродействие устройства, надежность устройства, осуществить выбор рабочей частоты генератора импульсов. 4 ил.

Sl-Xf55JJA3 D2-X135UE7

Составитель И Швец Редактор О, Спесивых Техред И.Верес

Заказ 5904/51

Тираж 788

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

OC5

иъ.З

Корректор 3. Лончакова

Подписное