Счетно-импульсная система программного управления для металлообрабатывающих станков Советский патент 1974 года по МПК G05B19/18 G05B19/19 

1

Изобретение относится к области автоматики и иредназначено для использования в системах ирограммного уиравления металлорежущими станками.

Известны счетно-импульсные системы ирограммного уиравления для металлообрабатывающих станков, содержащие последовательно соединенные считывающий блок, формирователь и схему определения направления, реверсивный счетчик, выходы которого соединены с одннми входамн схемы равнозначности, другие входы этой схемы соединены с блоком ввода, а выход - с блоком управления приводом подач, генератор импульсов, счетчик импульсов и два уиравляющих триггера, первый из которых соединен с логической схемой, связанной с реверсивным счетчиком.

Отличие описываемой системы состоит в том, что она содержпт схемы «И, «ИЛИ, блок уиравления, схему выбора режима, схему управления реверсивным счетчиком, переключающую схему, схему выдачи управляющих импульсов, схему управления счетчиком импульсов и триггер выбора направления, причем выходы схемы определения направления соединены с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика через схему управления реверсивным счетчиком, к соответствующему входу которой, а также схемы управления счетчиком импульсов подключен

выход формгфователя; одни управляюид.ие входы схемы управления реверсивным счетчиком через схемы «ИЛИ соединены со cxeMoil выбора режима, подключенной к выходам блока управления системой, а другие - с выходами триггера выбора направления, который также подключен к соответствующим выходам блока управления; первый вход переключающей схемы соединен с нулевым выходом первого управляющего трпггера, второй непосредственно, а третий через схему «ИЛИ - с соответствующими выходами схемы выбора режима и четвертый через схему «И - с выходами счетч1и а импульсов; один выход переключающей схемы соединен со счетиым входом первого управляющего триггера, а два других вместе с выходом схемы выдачи управляющих импульсов через схему «ИЛИ - с нулевым входом второго управляющего триггера, единичный вход которого через схему «ИЛИ соединен с соответствующим выходами реверсивного счетчика и блока управле1 ия системой; единичный выход второго управляющего триггера и выход генератора импульсов через схему управления счетчиком импульсов подключены к вычитающему входу счетчика импульсов и к соответствующим входам логической схемы и схемы управления реверсивный счетчиком; выход блока ввода подсоединен ко входу счетчика 1а пульсов, а

вход - к блоку уяравления, соответствующие выходы которого соединены через схему «И с выходами счетчика импульсов, а также с выходами переключающей схемы, схемы выдачи управляющих импульсов и блока управления прпводом подач, подсоединенного к схеме выдачи управляющих импульсов, один вход которой через схему «И соединен с выходами счетчика импульсов, другой - с выходом схемы равнозначности, остальные три - с соответствующпми выходами схемы выбора режима.

Это позволяет повысить точность работы системы и расширить область ее ирименения.

На чертеже показана функциональная схема описываемой системы, которая содержит считывающий блок /, формирователь 2, схему 5 определения направления, триггер 4 выбора направления, схему 5 управления реверсивным счетчиком, первый управляющий триггер 6, логическую схему 7, реверсивный счетчик 8, схему равнозиачности 9, блок ввода 10, схему 11 выдачи управляющпх импульсов, блок 12 управления приводом подач, блок управления 13, схему 14 выбора режима, схему 15 управления счетчиком импульсов, счетчик импульсов 16, схемы «И 17 и 18, схемы «ИЛИ 19-22, переключающую схему 23, второй управляющий триггер 24 и генератор импульсов 25.

Система работает следующим образом.

Блок управления 13 через схему 14 выбора режима задает четыре режима работы:

а)режим отработки устаиовочного перемещения рабочего органа станка и выдачи команд на снижение скорости и останов;

б)режим отработки заданной подачи;

в)режим сравнения заданных технологических параметров п выдачп команд для выполнения последующей рабочей операции;

г)режим сложения и вычитания чисел с целью определения величин износа, координат перемещения и т. д.

Перед началом каждого режима триггеры и оба счетчика устанавливаются в иулевое положенпе.

Для реализации первого по командам с блока управления 13 в счетчик импульсов 16 заносится величина упреждения, а на входы схемы равнозначности 9 от блока ввода 10 задается информация о конечной координате, после чего триггер TI схемы 14 выбора режима устанавливается в единичное положение.

С выхода «а схемы 14 поступает разрешение па соответствующий вход схемы 5 управления реверсивным счетчиком (через схему «ИЛИ 20), логической схемы 7, схемы 11 выдачи управляющих импульсов, схемы «И и переключающей схемы 23. Рабочие импульсы от считывающего блока / через формирователь 2 и схему управления реверсивным счетчиком поступают в зависимости от направления перемещения на один из счетных входов реверсивного счетчика 8.

Первый уиравляющий триггер 6, находящийся в нулевом иоложеиии, через логическую схему 7 обеспечивает совпадение направления счета в младших и старщих разрядах реверсивного счетчика 8. После заполнения младИ1НХ разрядов реверсивного счетчика 8 сигналом переноса («О - при сложении, «9 - при вычитан1И1) с разряда к-го на (к:+1)-й через схемы «П 18 и «ИЛИ 19 устанавливается в единичное положение второй управляющий триггер 24, который разрешает иостуиленне импульсов от генератора импульсов 25 через схему 15 уиравлеиня счетчиком импульсов на счетный вход счетчика нмнульсов 16, а также через логическую схему 7 на один из счетных входов («;+1)-го разряда счетчика 5. Оба счетчика регистрируют поступление импульсов. При достижеиии счетчиком имиульсов 16 «нуля иа выходе схемы «И 17, входы которой соединены со всеми инверсными выходами этого счетчика, появляется едпннчный сигнал, ноступающнй через переключающую схему 23 на счетный вход первого управляющего триггера 6, иереключая его в едииичное поло кение. Затем в счетчик импульсов 16 вторично заносится величина упреждения, и он снова вычитает импульсы до нуля. При этом логическая схема 7 заставляет реверсивный счетчик 8 отсчитывать импульсы в обратном направлении. Сигнал «О счетчика имиульсов 16 перебрасывает триггер в нулевое положение и с задержкой т с выхода переключающей схемы 23 через схему «ИЛИ 22 поступает иа нулевой вход второго уиравляющего триггера 24, который переключается, запреи ая выдачу импульсов генератора импульсов 25 с выхода схемы 15 управления счетчиком импульсов. За счет изменения иаправления счета в старщих разрядах реверсивного счетчика 8 происходит либо сложение-вычитание, либо вычитание-сложение импульсов, поступающпх от генератора пмпульсов 25, в зависимости от перемещения «вперед или «назад.

Оиробоваиие состояния старщих разрядов реверсивного счетчика 8 происходит после каждого заполнения младших разрядов. При совпадении числа, регистрируемого в счетч1и е 8 во время поступления импульсов от генератора 1мпульсов 25, с числом, задаваемым от блока ввода 10, с выхода схемы равнозначности 9 через схему // выдачи управляющих импульсов в блок 12 управления приводом подач поступает управляющий сигнал, который обеспечивает выдачу команды на снижение скорости и ввод в счетчик имнульсов 16 следующей шеличины упреждения.

После выдачи всех команд на снижение скорости реверсивиый счетчик 8 регистрирует изменение текущей коордииаты до совпадения ее с величиной, задаваемой от блока ввода 10. Импульс сравнения с выхода схемы равнозначности 9 через схему 11 поступает в блок 12, который осуществляет останов привода подач и иереключение триггера TI схемы 14 выбора режима в иулевое положение. Для реализации второго режима по командам с олока управления 13 в счетчик импульсов 16 заносится величина подачи, а затем устанавливается в единичное положение триггер Т- схемы выбора режима. С выхода «6 схемы 14 посылается разрешающий сигнал на соответствующий вход схемы 5 управления реверсивным счетчиком (через схему «ИЛИ 20), схемы 11 выдачи управляющих импульсов и схемы 15 управ-ления счетчиком импульсов. Рабочие импульсы от считывающего блока 1 через формирователь 2 и схему управления 5 поступают на счетный вход реверсивного счетчика 8 и одиовременно через формирователь 2 и схему управления /5 - на счетный вход счетчика импульсов 16. При достижении счетчиком 16 «нуля сигиал с выхода схемы «И 17 поступает через схему 11 выдачи управляющих импульсов в блок 12 управления ириводом подач, который обеспечпвает выдачу команды на останов привода. Таким же образом отрабатываются остальные подачи. После каждой отработки в счетчик имиульсов 16 записывается величина подачи. Реверсивный счетчик 5 регистрирует изменение текущей координаты, которая сравнивается на схеме равнозначности 9 с информацией о коиечной координате, задаваемой от блока ввода 10. При настуилении равенства этих величин схема 9 выдает через схему 11 выдачи управляющпх пмпульсов в блок 12 управления ириводом подач импульс останова привода, в результате чего оба счетчика прекращают отсчет. Одновременно по команде с блока 12 блок управления 13 иереключает триггер Гг схемы 14 выбора режима в нулевое положение. Для реализации третьего режима ио командам с блока управления 13 от блока ввода 10 на входы схемы равнозначности 5 задается значеиие первого сравниваемого техиологического параметра, затем либо в реверсивный счетчик 8 и счетчик пмпульсов 16 вводятся соответственно значения второго и третьего технологических иараметров, либо триггер 4 выбора направленпя устанавливается в единичное положение, и значение второго технологического параметра вводится в счетчик импульсов 16, после чего устанавливаются в единичное положение триггер TZ схемы 14 выбора режима и второй управляющий триггер 24. С выхода «с схемы 14 посылается разрещение на соответствующий вход схемы 5 управления ревер-сивным счетчиком и иереключающей схемы 23 (через схему «ИЛИ 21), а также схемы 11 выдачи управляющих импульсов. Одновременно триггер 24 разрещает иоступление импульсов от генератора имиульсов 25 через схемы управления 5 и 15 на счетные входы обоих счетчиков, причем реверсивиый счетчик 8 работает либо в ирямом, либо в обратном иаиравлении в зависимости от положения триггера 4 выбора направления. Если при этом счетчик имиульсов 16 досчитывает до «нуля, сигиал, иоявляющийся на выходе схемы «И 17, через переключающую схему 23 и схему «ИЛИ 22 вызывает сброс управляющего триггера 24- Если же во время работы обоих счетчиков произойдет совиадение содержимого реверсивного счетчика 8 с числом, задаваемым от блока ввода 10, триггер 24 сбрасывается импульсом сравиеипя, иоступающим на его нулевой вход с выхода схемы равнозначности 9 через триггер 24 и схему «ИЛИ 22. При переключении триггера 24 в нулевое положение прекращается поступление мпульсов от генератора импульсов 25 на счетные входы счетчиков 8 и 16. При иоявленпи на выходах схемы 23 и триггера 24 управляющих сигналов, используемых в качестве команд для выиолнепия последующей рабочей операции, блок управления 13 иереключает триггер TZ схемы 14 выбора режима в нулевое иоложение. Для реализации четвертого режима ио командам с блока управления 13 в счетчики 8 и 16 заносятся числа, над которыми необходимо выполнить операции сложеиия или вычитания, после чего устанавливаются в единичное положение триггер Т схемы 14 выбора режима, управляющий триггер 24 и в случае сложения чисел - триггер 4 выбора направлеиия. С выхода «d схемы 14 поступает разрещеиие на соответствующий вход схемы управлеиия 5 и иереключающей схемы 23 (через схему «ИЛИ 21), а с единичного выхода трпггера 24 - на соответствующий вход схемы управления /5. Импульсы от генератора имиульсов 25 поступают на счетные входы обоих счетчиков, Счетчик имиульсов 16 отсчитывает импульсы до «нуля, прп достижении которого на выходе схемы «И 17 появляется сигнал, вызывающий сброс триггера Т схемы 14 выбора режима и управляющего триггера 24. Результат сложения или вычитания регистрируется реверсивным счетчиком 8. Последовательность режимов работы системы и переход от одного режима к другому реализуется блоком уиравлеиия 13 по задаипои гфограм.:е. определяемой конкретным алгоритмом. Предмет изобретения Счетно-импульсная система программного управления для металлообрабатывающих станков, содержащая последовательно соедт ненные считывающий блок, формирователь и схему определения направленпя, реверсивный счетчик, выходы которого соедииены с одними входами схемы равнозначности, другие входы этой схемы соединены с блоком ввода, а выход - с блоком уиравления приводом подач, генератор импульсов, счетчик импульсов п два управляющих триггера, первый из которых соединен с логической схемой, связанной с реверсивным счетчиком, отличающаяся тем, что, с целью повыщения точности работы п расщцрения области примеиения, система содержит схемы «И и «ИЛИ, блок управле