Устройство для программного управления шаговыми двигателями Советский патент 1980 года по МПК G05B19/40 

И, вторые аходы третьих элементов И соединены с выходами усилителей, а выходы - со входами вторых элементов ИЛИ выходы которых подключены к первым входам регистров, вторые входы которых соединены с выходами пятых элементов И, выходы регистров соединены со аходами третьи-х элементов ИЛИ, выходы которых подключены ко вторым аходам чет вертых элементов И, выходы четвертых: элементов И соединены со входами усилителей, первые аходы пятых элементов И соединены с выходами первых триггеров, а вторые аходы - с вькодом второго элемента И.

Функциональная схема предлагаемого устройства показана на чертеже.

Устройство содержит блок задания программы 1, дешифратор 2, генератор импульсов 3, регистры 4 и 5, усилители 6, счетчик импульсов 7, первые элементы И 8.., 8| , второй элемент И 9, первые триггеры Ю и 11, второй триггер 12, первый элемент ИЛИ 13, шаговые двигатели 14, третьи элементы И 15, ...15j, вторые элементы ИЛИ 16,,. ,16, третьи элементы ИЛИ 17 ... 17,1, пятые элементы И 18 и 19 и четвертые элементы И 2О. „ .26.

Устройство работает следующим образом.

Блок задания программы 1 производит одновременную вьщачу кода числа, предназначенного к вьшоду на двигатель 14, по шине числа на счетчик 7, знака числа по шине передачи знака числа на триггеры 10 и 11, адреса данного двигателя 14 по шине передачи кода адреса двиг.ателя в дешифратор .2 и управляющего Сигнала по шине управления на единичный нход триггера 12,

Сигнал с выхода дешифратора 2 является разрешающим для элементов И 20, ., 2О,и 15 ...15уу, , принадлежащих выбранному двигателю 14, При получении этого сигнала состояния фаз данного .овигателя 14 передаются от усилителей 6 через элементы И 15 и элементы ИЛИ 16 на установочные входы регистров 4 и 5, устанавливая их в состояние, соответствующее состоянию фаз выбранного к выводу двигателя 14.

Параллельно с этим сигнал с выхода триггера 12 разрешает прохождение через элемедаг И 9 тактового импульса от генератора 3 иктульсов на счетный вход счетчика 7 и на первые входы элементов И 18 и 19, В зависимости от знака числа, предназначенного к вьшоду на двигатель 14, тактовый импульс праходит на счетный аход регистра 4 положительного или 5 отрицательного вращения двигателей, так как разрешение приходит на второй аход элемента И 18 или 19 от триггера 10 или 11 знака в соответствии со знаком числа.

Поступающий на счетные входы счетчика 7 и регистров 4 положительного и 5 отрицательного вращения двигателей тактовый импульс уменьшает содержимо счетчика 7 на единицу и устанавливает регистры 4 и 5 в состояние, соответствующее следующему распределению фазных сигналов на обмотках двигателя, С выходов регистров 4 и 5 это состояние передается через элементы ИЛИ 17 по фазным шинам на первые входы элементов И 2О,,,, 2Ojy,, принадлежацщх к каналу выбранного двигателя, и через усилители 6 передается на обмотк двигателя 14, переключая его фазы, что вызывает поворот ротора двигателя 14 на один шаг в сторону положительного или отрицательного вращения в зависимости от знака числа.

Уменьшенное на единицу содержимое счетчика 7 при получении разрешающего сигнала от элемента ИЛИ 13 переписывается с элементом И 8 в блок 1 по шинам перезаписи числа.

Описанное выше представляет собой единичный цикл работы устройства. Частота повторения единичного цикла определяется частотой работы блока 1,

Следующий единичный цикл работы устройства начинается с одновременной выдачи блоком 1 кода числа, предназначенного к выводу двигаталь 14, по щин числа на счетчик 7; знака числа по шине передачи знака числа на триггеры Ю и 11; адреса шагового двигателя по шине передачи адреса двигателя в дешифратор 2 и управляющего сигнала по шине управления на единичный вход триггера 12, Отличие этого единичного цикла от первого состоит в том, что к выводу выбран следующий двигатель 14 и со утветственно изменены коды адреса двигателя, числа, подлежащего вьтоду на него, и знак числа В остальном единичные цшслы идентичны.

Смена адресов двигателей (единичные циклы) происходит до тех пор, пока на все двигатели 14 не будет произведен вьшод одного тактового импульса (двигатели отработают один шаг). На этом заканчивается один полный цикл работы устройства, частота повторения которого равна рабочей частоте двигателей. Полные циклы работы устройства про дояжаются до Tetx nopi пока на все двиг твли 14 не будет произведен вьшод соответствующих величин, Вьюод величины на двигатель прекращается, как только содержимое счетчика 7 становится равнум нулю. Предложенное устройство можно применять для управления шаговыми двигателями, работающими в режиме непрерыв ной отработки величины (в режиме непре рьшного слежения), что позволяет исклю чить ражим разгона-торможения для шаговых двигателей, а время отработки величины сделать зависящим только от самой величины, что особенно важно для устройства, работающего в реальном масштабе времени. Применение предлагаемого устройства позволяет отказаться от раздельных для каждого шагового двигателя схем переключения фаз, что дает возможность уменьшить габариты устройства и его стоимость. Предварительный расчет пока зьшает, что стоимость предлагаемого устройства при применении его для управ ления 5О шаговыми двигателями будет в 2-3 раза ниже стоимости известных устройств. Формула изобретения Устройство для программного управления шаговыми двигателями, содержащее блок задания программы, вход которого подключен к первым входам первых элементов И, первый выход - к первому входу счетчика импульсов, второй выкод ко входам первых триггеров третий выход - к первому входу второго триггера, второй вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, второй вход которого соединен с вькодом второго элемента И, ВЬЕХОДЫ счетчика импульсов соединены с первыми входами первых элеме{Пов И, вторые входы которых подключены к выходу первого элемента ИЛИ, первый вход второго элемента И соединен с выходом генератора импульсов, второй вход - с выходом второго триггера, и усилители, выходы которых подключены ко входам шаговых двигателей, отличающеес я тем, что с целью расширения области применения устройства, оно содержит регистры вторые и третьи элемегогыИЛИ, третьи, четвертые и пятые элементы И и дешифратор, вход которого соединен с четвертым выходом блока задания прог раммы, а выходы - с первыми входами третьих и четвертых элементов И, вторые входы третьих элементов И соединены с выходами усилителей, а выходысо входами вторых элементов ИЛИ, выходы которьЕх подключены к первым аходам регистров, вторые входы которых соединены с выходами пятых элементов И, выходы регистров соединены со аходами третьих элементов ИЛИ, выходы которых подключены ко вторым входам четвертых элементов И, вькоды четвертых элементов И соединены со входами усилителей, первые входы пятых элементов И соединены с выходами первых триггеров, а вторые нходы - с выходом второго элемента И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 419850, кд. G05 В 19/40,1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 411436, кл. Q05 В 19/40, 1973 (прототип).

-VГ

t

п

i п

... u

3:.J

i

ечЕп