Устройство для программного управления Советский патент 1980 года по МПК G05B19/18 

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВ-ПЕНИЯ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники к может быть использовано в системах ирогря:,:много управления станками.

Известен многокоординатный цифровой регулятор линейной скорости, содер.,ий генератор тактовых и.адпульсов с эталонным цифровым делителе,, делители ре--ул -;р мых координат с двумя схе.мами синхро;:;;зации, клапаны и блок выделения .viaKCHмального сигнала. Это устройство разгон; ет и тормозит приводы станка по определенному закону до скорости, заданной в каждом кадре програ.ммы 1.

Недостатко.м такого регулятора линейной скорости является невозможность изменения участков разгона-торможения в зависимости от изменедЧия контактной скорости, в особенности в режиме стабилизации ускорений.

Наиболее близким техническим решением к данному является устройство для программного управления, содержащее последовательно соединенные блок задан я программы, блок задания скорости, коммутатор сигналов управления и реверсивный

счетчик, второй выход с.ока задан-;:; :,роrra:,;vbi голссел.ипо к iirpi jMy р;,.у о.-о:-:а кн ;i; ::)DOJi и к irjpisoM} счетчика, тО-- ко.п;--тлтора ci;;na.j(i% правлек:я сосд.иисм со .:- входом (;ка ана;;;:з;горог п ;лл: -: з.-:..,: 7Я o.i.i: LM. л гр. ,;д - ч . пг.:, :.;

тнализйтопр;. м;::;- :.. ; v.-:.;/i V:: iAilPtiT год;;л1 :1че:; : ;з :;моду .-Лгл :ч;iLJ сигнгмов уппяг,:;-:г П 12 .

Недостя ког; огного с1р:,:й; ::; Ilляется то, что оно .-... уохсет обссле-п ть ;;о становление отработкг, програ.ммы без потери ИКфорЛ:а :--: ; 3 СЛУЧПС ПЬ: Н УХчДСНК ;

(аварийного) торможения, что резко снижает начежность устройства, пр;1вод :т к авариям н брак;,, к снижению г1рО:- 3зодительности труда.

Цель изобрете:; ;я -- чсьышение надежности устройства.

Это достигается тем, что в усгройогво введены вычислительный блок, последовательно соединеннь с лок учравлекк;; аварийным режимом. пс;)йь::л кJiЮ4 и пепшчй элемент ИЛИ. а так ;:-:е чос.очсг атслыч;

соединенные узел блокировки, второй ключ и второй элемент ИЛИ, выход которого подсоединен ко второму входу блока задания скорости, а второй вход - к выходу счетчика, ко второму входу коммутатора сигналов управления и первому входу узла блокировки, второй выход которого соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, подключенного выходом ко входу блока задания программы, второй вход узла блокировки подключен ко второму выходу блока управления аварийным режимом, третий выход - к третьему входу блока задания скорости и третьему входу коммутатора сигналов управления, третий выход блока управления аварийным режимом соединен со вторым входом второго ключа, четвертый выход - к четвертым входам коммутатора сигналов управления, выход реверсивного счетчика подключен к пятому входу коммутатора сигналов управления и ко второму входу первого ключа, причем входы вычислительного блока соединены с выходами блока анализаторов, а выход - со вторым входом элемента ЗАПРЕТ.

Функциональная схема устройства представлена на чертеже. Устройство содержит блок 1 задания программы, блок 2 анализаторов, первый анализатор 3, выходящий в блок 2, счетчик 4, элемент ИЛИ 5, блок 6 задания скорости, узел 7 блокировки, первый элемент ИЛИ 8, второй ключ 9, коммутатор 10 сигналов управления, блок 11 управления аварийным режимом, второй анализатор 12, входящий в блок 2, элемент 13 ЗАПРЕТ, первый ключ 14, реверсивный счетчик 15 и вычислительный блок 16.

В обычном режи.ме устройство работает следующим образом.

Информация о величине перемещения L с выхода блока 1 вводится в счетчик 4 в виде дополнительного кода, если счетчик 4 работает на сложение, или в виде прямого кода, если счетчик 4 работает на вычитание. Одновременно анализатор 3, на который также поступает эта информация, проверяет число L на нечет и запоминает «1, если число L нечетное. Одновременно в блок 6 поступает величина заданной скорости подачи и сигнал пуск. По этому сигнал с выхода блока 6 в коммутатор 10 начинает поступать частота, равная скорости подачи f, которая по сигналу «Пуск начинает возрастать от FMUH. до f заданного, тем самым осуществляя разгон. С выхода коммутатора 10 частота 2f поступает на вход счетчика 4 и анализатора 2. Одновременно частота f поступает на вход анализаторов 3 и 12 и элемента 13 ЗАПРЕТ, выход которого является выходом устройства. При этом, если величина перемещения L нечетная, первый импульс, поступающий на вход элемента 13 ЗАПРЕТ, будет запрещен выходным сигналом анализатора 3, котррый через блок 16

поступает на запрещающий вход элемента 13 ЗАПРЕТ. Таким образом, исключается удвоение единицы младщего разряда нечетного числа. Одновременно с этим на суммирующий вход реверсивного счетчика 15 по ступает та же импульсная информация. Так продолжается до тех пор, пока не закончится разгон до заданной частоты. Тогда информация на счетчик 15 не поступает, а на счетчик 4 выдается частота f, а не 2f, кото и рая продолжает поступать на выход устройства. Так продолжается до тех пор, пока счетчик 4 не установится в нулевое состояние. При этом его выходной сигнал поступает на коммутатор 10, что вызывает отключение счетчика 4 и подключение счетчика 15 15 на вычитание. Одновременно тот же сигнал через элемент ИЛИ 5 поступает на вход команды торможения блока 6 задания скорости. В результате начинается торможение выходной частоты блока 6 от заданной величины f до fjow-.TaK как количество импульсов, записанных в счетчик 15, равно количеству импульсов поступивших на его выход за время обработки участка разгона, удвоение которых обеспечило упреждение в счетчике 4, то к моменту окончания торможения счетчик 15 окажется в состоянии нуля. Сигнал «О счетчика 15 поступает на вход коммутатора 10 и вызывает прекращение выдачи выходной информации на элемент 13 и через него на выход через ключ 14 ,д и элемент ИЛИ 8 дает команду на ввод следующего кадра в блок 1. Кадр обработан. В случае, если заданный участок пере.мещения Ьменьще, чем двойной участок разгона (торможения), то счетчик 4 приходит в состояние нуля раньще, чем заканчивается разгон. При этом сигнал «О счетчика 4 через элемент ИЛИ 5 включает торможение блока 6, а в ком.мутаторе 10 обеспечивает отключение счетчика 4 и подключение вычитающего входа счетчика 15. Нулевое состояние реверсивного счетчика так же, как и в предыдущем случае, является сигналом окончания отработки перемещения.

В случае, если в процессе отработки кадра программы возникла необходимость остановки без потери информации, нажимают

5 кнопку «Аварийный останов на пульте управления. При этом сигнал «Аварийный останов поступает на соответствующий вход блока 11 управления аварийным режимом. В этом случае возможны две основные сиJ туации.

Первая: в момент поступления сигнала «Аварийный останов устройство отрабатывало участок разгона или участок с постоянной скоростью. В этом случае блок 11 вырабатывает сигнал, поступающий на вход коммутатора 10. Этот сигнал отключает счетчик и включает счетчик 15 на вычитание. Одновременно с выхода блока 11 на ключ 14,

поступает сигнал «Запрет, а через ключ 9, на котором отсутствует сигнал «Запрет, и элемент ИЛИ 5 в блок 6 поступает сигнал торможения. Начинает отрабатываться участок торможения, записанный в реверсивном счетчике 15. Сигнал «О реверсивного счетчика 15 отключает выход частоты и собственный вход, но не включает отработку следующего кадра, так как ключ 14 закрыт. Таким образом, к концу аварийного торможения счетчик 15 окажется в состоянии «О, а в счетчике 4 останется число, равное неотработанному остатку первоначально заданного числа L, так как упреждение, занесенное при разгоне в счетчик 4 скомпенсируется при счете на вычитание счетчика 15. Анализатор 12, на вход которого в процессе отработки перемещения поступали те же импульсы, что и на вход счетчика 4 находится в состоянии «1, если количество импульсов, поданное на счетчик 4 нечетное, и в состоянии «О, если четное. По сигналу «Аварийный пуск блок 11 вырабатывает сигнал «Пуск, который поступает в узел блокировки 7. В описываемой ситуации узел блокировки, на который еще не поступал сигнал «О счетчика 4, коммутирует поступивший сигнал с выхода блока 11, входа блока 6 и коммутатора 10. Этот сигнал обеспечивает разгон блока 6 и пуск коммутатора 10. Благодаря ЭБому остаток перемещения отрабатывается как новый кадр. Особенностью отработки этого кадра является только то, что вместо анализатора 3 работает анализатор 12 совместно с блоком 16, которые косвенным путем определяют чет-нечет остатка, который подлежит отработке. Делается это следующим образом: в блоке. 16 хранится сигнал нечет, если первоначально заданный участок был нечетный, а в анализаторе 12 хранится признак чет-нечет отработанного доаварийного торможения участка. Благодаря этому блок 16 осуществляет следующую логику: был нечетный учас ток, отработан нечетный - остался четный, был нечетный, отработан четный - остался нечетный; был четный, отработан нечетный - остался нечетный, был четный, отработан четный - остался четный. В случае нечетного остатся осуществляется вычитание первого имнульса в элементе 13 ЗАПРЕТ.

Вторая: в момент включения аварийного торможения устройство само тормозится. В этом случае в узле 7 блокировки присутствует сигнал «О счетчика 4. Поэтому узел 7 запрещает прохождение сигнала торможения через ключ 9. На этом аварийное торможение заканчивается, так как ключ 14 также закрыт. Все счетчики в «О. Сигнал «Аварийный пуск в этом случае через блок 11 и узел 7 поступает в цепь схемы ИЛИ 8 и запускает отработку следующего кадра.

Преимуществом указанного устройства является возможность выбора специальных режимов работы специализированных станков с программным управлением, исключающим брак за счет аварийного торможения без потерь информации. В случае аварийного торможения происходит обратный пересчет отработанных участков и величин упреждений, благодаря чему после аварийного пуска вычисляется новое упреждение и отрабатывается остаток перемещения без потерь информации и с сохранением необходимых динамических режимов. Вследствие чего и появляется возможность исключения брака и обеспечивается возможность быстрого восстановления отработки после вынужденной остановки, что особенно важно при отработке крупногабаритных заготовок высокой стоимости с больщим циклом обработки.

Формула изобретения

Устройство для программного управления, содержащее последовательно соединенные блок задания программы, блок задания скорости, коммутатор сигналов управления и реверсивный счетчик, второй выход блока задания программы подсоединен к первому входу блока анализаторов и к первому входу счетчика, второй выход коммутатора сигналов управления соединен со вторым входом блока анализаторов и первым входом элемента ЗАПРЕТ, а третий выход - со вторым входом счетчика и третьим входом блока анализаторов, отличающееся тем, что с целью повышения надежности устройства, в него введены вычислительный блок, после довательно соединенные блок упр.эвления аварийным режимом, первый ключ и первый элемент ИЛИ, а так же последовательно соединенные узел блокировки, второй клю и второй элемент ИЛИ. выход которого подсоединен ко второму входу блока задания

скорости, а второй вход - к выходу СЧ€ТЧ)5

ка, ко второ.му входу коммутатора сигналов управления и первому входу узла блокировки, второй выход которого соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, подключенного выходом ко входу блока задания программы, второй вход узла блокировки подключен ко второму выходу блока управления аварийны.м режимом, а третий выход - к третьему входу блока задания скорости и третьему входу коммутатора сигналов управления, третий выход блока управления аварийным режимом соединен со вторым входом второго ключа, четвертый вы.ход - с четвертым входом коммутатора сигналов управления, выход реверсивного счетчика подключен к пятому входу коммутатора сигналов управления и ко второму входу первого ключа, причем входы вычислительного блока соединены с выходом блока анализаторов, а выход - со вторым входом элемента ЗАПРЕТ.

Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе

2.Авторское свидетельства СССР по зая.кц № 25С471К кл. G 05 В 19/18, 07.07.77 (прототип).