Устройство для задания ритма Советский патент 1980 года по МПК G05B19/02 

Изобретение относится к области автоматизации управления производством и автоматизации производственных процессов. По основному авт. св. 287405, известно устройство для задания рит содержгицее генератор импульсов, задатчик, делитель частоты, пересчетно устройство, блок временного разделения и преобразователь частоты, вход которого подключен к генератору импульсов , а выход - к входу делителя частоты, выход которого через последовательно соединенные блок временного разделения и задатчик- соединен с входом пересчетного устройства.. Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности, не выходящие за пре делы функционирования в составе; систем типа План-факт. Это устройство не может быть, в частности, нспользовано в устройствах управления шаговыми приводгиии в промышленных роботах, хотя такое управление сводится в принципе к выработке импульсов, аналогичных импульсам плана. Целью изобретения является расши рение функциональных возможностей и использование в устройствах управления шаговыми приводами в промышленным роботах. Для этого в предлагаемое устройство введены первый и второй счетчики, вход второго счетчика соединен с дополнительным выходом преобразователя частоты и вторым выходом устройства, выход второго счетчика подключен ко входу пересчеткого уст ройства, выход которого соединен со входом первого счетчика, выходом соединенного со входом эадатчика.. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит генератор 1 ютупъсов стабильной частоты, преобразователь частоты 2, многоступенчатый делитель частоты 3, блок 4 всюменного разделения,;задатчик 5, пересчетное устройство б, первый счетчик 7, второй счетчик 8, позицией 9 обозначен дополнительный выход преобразователя частоты, позицией 10 - второй выход устройства, 11 - выход устройства. Кодовые выходы первого счетчика 7 соединены со входамн задатчика

5, а вычитающий вход - с выходом

пересчетного устройства б.

Кодовые выходы второго счетчика соединены с входами пересчетного устройства б, а вычитающий вход с дополнительным выходом 9 преобразователя частоты 2 и вторым выходом 10 устройства.

Преобразователь частоты 2 представляет собой счетчик, имеющий емкость, равную числу импульсов, поступающих от генератора 1 в течение базового интервала времени tg,, укладывающегося целое число раз в длительности смены. При этом импульсы с периодом следования Т tg, снимаются с выхода одного из старших разрядов счетчика (дополнительный выход 9 преобразователя частоты 2), Число импульсов m на выходе преобразователя частоты 2, подключением к .входу многоступенчатого делителя частоты 3, за интервал т tg равно целой степени двух, причем

MTO,C и tg, Т„цн , где - максимальное сменное задание;

- соответствующий ему нимальный интервал между импульсами (период следования импульсов) на выходе устройства за. Дания.риТма.

Многоступенчатый делитель частоты

3собран из триггерных ячеек,служащи ступениями деления с коэффициентом д ления два у каждой (всего ступеней п). Счетный вход первой ступени подключен к выходу преобразователя частоты 2, прямой выход каждой ступени подключен к счетному входу последующей, а инверсный - к блоку

4временного разделения. Число импульсов в частных сериях на выходах ступеней .равно: на выходе первой .ступени - , на выходе второй ступени - , на выходе последней ступени - 2 1.

Таким образом, величины частных серий.импульсов на выходах делителя частоты 3 образуют ряд чисел 1, 2 , 2 ... 2 , сумма которых равна 1 + 2 + 2 +...+ 2 - 1 m - 1. Это обеспечивает получение на выходе устройства любого числа импульсов в пределах NyigypQ . Совокупность триггерных ячеек образует двоичный счетчик, емкость которого А m 2.

Задатчик 5 служит для задания величины серии импульсов, равной по величине сменному заданию, и коммутации необходимых для отбора заданной серии тех.выходов делителя частоты 3, величины частных серий которых составляют заданное число. Задатчик 5 представлять собой набор переключателей, управляемых

двоичным кодом с выхода первого счетчика 7, или набор шаговых искателей, объединяющих конструктивно переключатели и счетчик.

Для подсоединения к переключате,, лям задатчика 5 выходов делителя частоты 3 и исключения при этом потерь импульсов служит блок 4 временного разделения, содержащий развязывающие элементы, например потенциально-импульсные вентили, элементы задержки или выполненный в виде электромеханического или бесконтактного коммутатора. При этом быстродействие коммутатора должно обеспечить последовательный опрос всех выходов делителя частоты 3 за один период следования импульсов на вход делителя 3, что обеспечит допустимую задержку сигналов на выходах делителя 20 частоты при передаче их в задатчик.

Пересчетное устройство б представляет собой, например, счетчик, емкость которого определяется состоянием кодовых выходов второго счетчика 8 .

Исходное состояние первого счетчика 7 соответствует числу импульсов , которое должно быть вьщано на «и выход 11 устройства в течение

смены, продолжительность которой, выраженную целым числом базовых интервалов - периодов следования импульсов с дополнительного выхода 9 ,- преобразователя частоты 2, опреде ляет исходное состояние второго счетчика 8.

Устройство для задания ритма работает следующим образом.

Импульсы от генератора 1 поступают в преобразователь частоты 2. Последний посылает на вход многоступенчатого делителя частоты 3 импуль-. сы равномерно з течение базового интервала времени. Ступени делителя АС частоты 3 делят m импульсов на частные серии, каждая из которых равномерно распределена на всю длительность базового интервала. Задатчиком 5 из частных серий на выходах CQ делителя 3 набирается серия импульсов , поступающая на вход пересчетного устройства б. Число импульсов в этой серии определяется (совпадает) состоянием кодовых выходов первого счетчика 7. Эта серия поступает в пересчетное устройство и, в случае отсутствия переполнения, увеличивает содержимое пересчетного устройства на величину, равную числу импульсов в серии. В случае пере60 полкения пересчетного устройства, на его выходе формируется импульс, поступающий на выход 11 устройства для задания ритма. Одновременно этот импульс уменьшает содержимое первого65 счетчика 7 на одну единицу. При

этом на единицу уменьша-этс очередная серия/ набираемая задатчиком и поступающая на вход пересчетного устройства. Каждая серия сопровождается импульсом с выхода 9 преобразователя частоты. Этот импульс поступает на вход устройства для задания ритма, а также уменьшает на единицу содержимое второго счетчика 8, в результате чего изменяется (уменьшается на единицу) коэффициент пересчета пересчетного устройства.

Такое выполнение устройства для задания ритма позволяет использовать его в устройстве управления шаговыми приводами в промышленных роботах. При этом обеспечивается автоматическое пошаговое управление движением на каждой координате по заданным начальным и конечным значениям ко-, ординат движущегося органа, например схвата.

Это позволяет уменьшить требования к емкости запоминающих и мощност

вычислительных устройств, входящих в состав устройства управления.

Формула изобретения

Устройство для задания ритма по авт. св. 287405, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены первый и второй счетчики, вход второго

0 счетчика соединен с Дополнительным выходом преобразователя частоты и вторь:м выходом устройства, выход второго счетчика подключен ко входу пересчетного устройства, выход

5 которого соединен со входом первого счетчика, выходом соединенного со входом задатчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

0 287405, кл. S 05 В 19/02, 1969 (прототип).