Многоканальное устройство для программного управления Советский патент 1980 года по МПК G05B19/18 G05B19/414 G05B19/416 

(54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

I

Изобретение относится к автоматическому управлению и предназначено для использования в системах числового программного управления приводами подач металлорежущих станков.

Известны устройства для программного ..управления приводами подач металлорежущих станков , (2.

Устройство содержит программный блок, усилитель считывания, преобразователь частоты в напряжение, генератор частоты, клапан запрета, блок управления приводом, перенастраиваемый делитель частоты, блок синхронизации и реверсивный счетчик. Вход усилителя считывания соединен с входом преобразователя частоты в напряжение и через блок синхронизации - со входом рё-версивного счетчика, другой вход которого подключен к выходу перенастраиваемого делителя частоты, выход реверсивного счетчика соединен с потенциальным входом клапана запрета, импульсный вход которого соединен с выходом генератора частоты,вход Последнего соединен с выходом преобразователя частоты в напряжение, а вход перенастраиваемого делителя частоты объединен

со входом блока управления приводом и подключен к выходу клапана 1.

Устройство содержит интерполятор, устройство автоматического разгона и торможения, .нереверсивный счетчик, импульс переполнения которого является сигналом начала торможения 2.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для программного управле10ния, содержащее интерполятор, канал управления ускоренным ходом, включающий управляемый генератор, два счетчика ускорен, ного хода с дещифраторами, блок контроля, клапан запрета отработки и клапаны коор,5 динат, элементы ИЛИ, причем входы записи счетчиков ускоренного хода соединены f соответствующими координатными выходами интерполятора, выходы дещифрато ров подсоединены к входам блока контроля, два выхода которого соединены с управляемым генератором импульсов, а третий выход блока контроля соединен с управляющим входом клапана запрета отработки. Выход управляемого генератора импульсов подключен непосредственно к счетлым входалг счетчиков ускоренного хода, и чере:| клапаны координат, элементы ИЛИ, клапан запрета отработки к входам блоков упрЗавления шаговыми двигателями. Выход управляемого генератора импульсов может подключен к счетным входам счетчиков ускоренного хода через делитель 1гастоты (в). Изйестные устройства имеют ограниченные функциональные возможности, а именно: управление тремйкбординагайи: от одного управляемого генератора не позволяет производить к)нтурчую обработку на быстрых ходах, что уменьшает прризвШйГеЛьность УЧПУ; {устройств числового Программного управления); отсутств 4 возможности управления частотой, временем разгона и торможения приводов в динамике по программе интерполятора, так как нет связи управляемого генератора с интерполятором; отсутствие обратной связи между счетчика-; ми ускоренного хода и интерполятором не позволяет контролировать отработку задан ного перемещения на быстрых ходах, а кро- ме того отсутствие обратной связи по положению вала шагового двигателя уменьшает точность и надежность устройства. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства и повцшение его точности и надежности. Она достигается тем, что многоканальное устройство для программного ynijafiления, содержащее интерполятор и в каждом канале управления счетчики пути разгОна и торможё {ия, первые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам интерполятора, а вторые вхо. ды - к третьему выходу интерполятора, и последовательно соединенные управляемый генератор; клапан запрета ускоренной OTpiaботки, первый элемент ИЛИ, подключенный другим входом к четвертому выходу интерполятора, блок управления и шаговый двигатель, в каждом канале управления введены к;1юч, регистр кода, дешифратор, первые триггер и элемент И и последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, второй триггер и второй элемент И, вЫход которого подключен к треть,ему входу счетчика пути разгона, а второй вход- к первому входу первого элемента Инк выходу ключа, подсоединенного первым входом к выходу управляемого Генератора, второй вход первого элемента И соединен со вторым входом клапана запрета ускоренной отработки и с выходом первого триггера, а выход - с третьим входом счетчика пути торможения, выход которого подключен ко входу HHtepnpлятора и к пер1зОму входу первого триггера, соединенного вторым входом с пёрйЬпй входом дешифратора, с первым входом второгс элемента ИЛИ и с выходом счетчика путч разгона, а третьим вХодОм- сО вторым входом второго элемента ИЛИ, с третьим выходом интерполятора и с первым входом регистра кода, второй вход которого подклюнен к пятому выходу интерполятора, а выход - ко входу управляемого генератора через дешифратор, соединенный третьим входом с шестым выходом интерполятора и со вторым входом второго триггера, а также .тем, что в каждый кана;; управления введён датчик положения, вход которого соединен с шаговым двигателем, а выход - со в.тОрым входом .ю1К)ча .данного канала. Управление двигате,лем осуществляется по сигналам управляемого генератора, режим работы которого устанавливается по программе интерполятора (вычислителя), а выходные сигналы датчиков положения поступают на вычитающие входы счетчиков пути разгона или торможения. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.-.- V .:,.. - . Устррйствр (см. фиг. 1) содержит интерполятор 1, каналы 2 управления, первый вход 3 c4et4HKa пути разгОна, первый вход 4 счеТчиКа пути тОрможе:ния, второй вход 5 регистра кода, счетчики б, 7 пути разгона и торможения, регистр 8 кода, дешифратор 9, втфой элемент 10 ИЛИ, первый триггер 11, управляемый генератор 12, второй триггер 13, первый элемент 14 И, клапан 15 запрета ускоренной отработки, элемент 16 И, пе|эвый элемент 17 ИЛИ, блок 18 управлений, шаговый двигатель 19, датчик 20 положения и ключ 21. На фиг. 2 обозначён я сигнал 22 «Разгон, временная диаграмма 23 сигналов..на выходе триггера 13, времённая диаграмма 24 сигналов на выходе т ггера 11, временная диаграмму 25 изменения частоты выходных импульсов генератора 12, выходной сигнал 26 счетчика 6 пути разгона, выходной сигнал 27 счетчика 7 пути торможения и сигйал 28 «Сброс. Устройство работает следующим образом. После подачи сигнала «Сброс из интерпОлятора 1 каждый канал 2 устанаВливается в исходное положение, при котором рбнуляются счетчики 6, 7 пути разгона и Тормржения, регистр 8, триггеры 11 и 13 устанавливаются в нулевое состояние, в результате чего на выходах элементов 14 и 16 устанавливается единичный потенциал. При задании ускоренных перемещений интерполятор 1 выдает информацию в виде двоичного кода на счетчик 6 о пути разгона, на счетчик 7 - о пути торможения, а в регистр $-: о скорости, времени разгона и торможения С задержкой после записи выдается сигнал «Разгон, который взвОдит триггер 13 и одновременно через дешифратор 9 включает генератрр 12, частрта выхрдных имНульСов которого изменяется в соответствий; с кодом, записанным в регистр 8 (фиг. 2 граф. 25). Выходные сигналы генератора 12 Поступают через элемент. 16 на вычитающий

$ вход счетчика 6 и одновременно через клапан 15, а также через элемент 17 ИЛИ на вход блока 18. После обнуления счетчика б сигнал переноса с выхода счетчика 6 («О разгона) взводит триггер 11 и одновременно через дешифратор 9 переключает режим ра боты генератора 12 на замедленный режим. Одновременно сигнал «О разгона через элемент 10 ИЛИ сбрасывает триггер Ц в исходиое состояние, запрещая прохоЖ дение сигналов генератора 12 на вычитающий вход счетчика 6. Выход триггера 11 разрешает прохождение импульсов генератора 12 через элемент 14 И на вычитающий вход счетчика 7. После обнуления счетчика 7 сигнал переноса «О торможения поступает в интерполятор 1, как информация о выполнении заданного перемещения и одновременно сбрасывает триггер 11, запрещая тем самым прохождение сигналов с выхода генератора 12 на вычитающий вход регистра 7 через элемент 14 И и на вход блока 18 через клапан 15. Новый ЦИКЛ управления быстрым ходом привода может быть осуществлен после об иовления информации в счетчиках (б и 7 и в регистре 8 и при поступлений нового сигнала «Разгон из интерполятора 1. Управление быстрыми ходами каждого двигателя 19 независимо друг От друга по программе интерполятора 1 позволяет осуществлять кон турную обработку на быстрых ходах. Управление приводами на малых скоростях осуществляется непосредственно по сигналам интерполятора 1, которые через элементы 17 ИЛИ поступают непосредственно на блоки 18. При подключении Датчика 20/полоАения сигналы, поступающие на вычитающие входы счетчика:б или счетчика 7 берутся с выходов датчика 20 по положению ротора соответствующего шагового двигателя 19. Сигналы с выхода генератора 12 в этом случае поступают через клапан 15 только на вход соответствующего блока 18. В этом случае получаем замкнутую следящую сиетему управления шаговыми приводами на быстрых ходах, что позволяет увеличить надёжность и точность отработки заданных перемещений. Таким образом, в предлагаемом устройстве осуществляется управление координатами при контурной обработке на быстрых ходах, i управление по программе интерполя тора режимом работы управляемого гене{ атора импульсов, повышение надежности и точности .за счет введения обратной связи по положению ротора шагового двигателя. Устройство позволяет за счет расширения функциональных возможностей повысить производительность станка, так как увеличивается контурная скорость обработки деталей.

748431 Формула изобретения . Многоканальное устройство для программного управления, содержащее интерполятор и в каждом канале управления счетчикн пути разгона и торможения, первые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам интерполятора, а вторые входы - к третьему выходу интерполятора, и последовательно соединенные управляемый генератор, клапан запрета ускоренной отработки, первый элемент ИЛИ, подключенный другим входом к четвертому выходу интерполятора, блок управления и шаговый двигатель, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в каждый канал управление введены ключ, регистр кода, дешифратор, первые триггер и элемент И и последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, второй триггер и второй элемент И, выход которого подключен к третьему входу счетчика пути разгона, а второй вход - к первому входу первого элемента Инк выходу ключа, подсоединенного первым входом к выходу управлйёЙ1бго генератора, второй вход первого элемента И соединен со вторым входом клапана запрета ускоренной обработки и с выходом первого триггера, а выход - с третьим входом счетчика путн торможения, выход которого подключен ко входу интерполятора и к первому входу первого триггера, соединенного вторым входом с первым входом дешифратора, с первым вхоДом второго элемента ИЛИ и с выходом счетчика пути разгона, а третьим входом - со вторым входом второго элемента ИЛИ, с третьим выходом интерполятора и с первым вхоДоМ регистра кода, второй вход которого подключен к пятому выходу интерполятора, а выход - ко входу управляемого генератора через дешифратор, соединенный третьим вхо дом с шестым выходом интерполятора и со вторым входом второго триггера. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, в канал управления введен датчик положения, вход которого соединен с шаговым двигателем, а выхоД - со вторым входом ключа данного каналу. Источники информации, принятые во внимание 1ФИ экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 336647, кл. G Об В 19/18, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 195532, кл. G 05 G 21/00, 1963. 3.Авторское свидетельство СССР Кэ 434380, кл, G 05 В 19/18, 1972 (прототип):

I .11

L : jtb -J-©zT°

го

фиг.(