Устройство для программного управленияСТАНКОМ Советский патент 1981 года по МПК G05B19/10 

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ СТАНКОМ

гический, обеспечивается эаищта источника питавши от длительных перенапряжений и сохранение информации в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ)при аварийном отключерши питшощей сети с помощью аккумуляторной батареи, В этих случаях выполне ние текущей программы прерывается и начинается отвод инструмента, информация текущего кадра переписывает ся в ОЗУ и может быть повторно использована в режиме Возврат на траекторию З,

Извест1-1ы также устройства, где для защиты от воздействия длительных помех из сети питания (провалов напря.жения) применяется резервироваьше первичного или вторичного питания. В этом устройстве описаны также регист торы и анализаторы импульсных помех, но не приводятся примеры устройств, использующих эти анализаторы для активной помехозащиты Г.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство ЧПУ 2М43 на базе микро-ЭВМ Электроника-60, которое содержит процессор, запоминающий блок и набор внешних устройств, связанных шиной передачи адреса данных,

блок управления прерываниями внешних устройств, подключенный к третьему входу управле шя процессором, основной источник питания и резервный источник питания (.буферную аккумуляторную батарею), подключенный к запоминающему блоку через блок согласования параллельно основному источнику пита1-шя. Первичное и вторичное напряжения источника питания подключены к первому и второму входам управления прерываниями процессора.. При длительном превышении напряжениями установленных значений выполнение программы приостанавливается. При длительных провапах напряжений также приостанавливается выполнение текущей программы, запоминающий блок подключается к резервному источнику питания, в связи с чем сохраняется информация о состоянии программы в момент останова ГЗ..

Однако в устройствах D-5 отсутствует защита от импульсных помех, превышающих по амплитуде установленный пороговый помехозащитный уровень и прогнозирование аварийных ситуаций, связанных с увеличением числа импульсных помех и вольт-секундной площади этих помех в сети, от которой работает устройство ЧПУ, что существенно С1дажает надежность устройств ЧПУ, работающих в цехах промышленных предприятий в условиях воздействия сетевых импульсных помех значительного уровня, так как

применяемые меры борьбы с помехами обеспечивают достаточную помехозащиту только для определенного порогового уровня. Б результате увеличивается количество индикатируемых и нёиндикатируемых сбоев устройства ЧПУ В первом случае происходит останов программы по аварийному прерыванию от одного из внешних устройств. Наиболее тяжелым случаем является неиндикатируемый сбой, когда вследствие искажения программы появляется брак детали, а обработка продолжается .

Таким образом, известные устрой-, ства характеризуются малой надежностью, обусловленной недостаточной помехоустойчивостью.при повышенном уровне сетевых импульсных помех.

Цель изобретения - повышение цомехоустойчивости устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного управления станком, содержащее последовательно соединенные блок управления, первый блок прерьшания и вчислитель, второй вход которого подключен к выходу первого источника напряжения и к первому входу блока согласования, соединенного вторым и третьим входами с выходами второго источника напряжения и переключателя соответственно, а выходом - со входом блока памяти, подключенного к щине адреса, соединенной с блоком управления и вычислителем, третий вход которого подключен ко входу первого источника напряжения и к шине питания, введены последовательно соединенные первый счетчик и последовательно соединенные второй амплитудный селектор,первый амплитудный селектор, временной селектор и второй счетчик, а также второй блок прерывания, первый выход которого подключен ко входу переключателя, второй выход - ко второму входу первого блока прерывания, а первый и второй входы - ко вторым выходам соответственно временного селектора и первого ;амплитудного селектора, соединенного с .шиной питания, вход второго амплитудного селектора подключен к выходу первого источника напряжения, а первый и второй счетчики соединены с шиной адреса На .фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы его работы. Устройство содержит вычислитель 1, ю блок 2 памяти, блок 3 управления (внешние устройства), первый блок 4 прерывания, первый 5 и второй 6 источни ки напряжения, блок 7 согласования первый амшштуднь1й селектор 8, первый счетчик 9, второй амплитудный селектор 10, временной селектор 11, второй счетчик- 12, второй блок 13 прерывания, шину 14 адреса, переключатель 15.Селектор 8 содержит фильтр 16 и пороговые блоки 17 и 18 селектор 10 - фильтр 19 и пороговые блоки 20-22i селектор 11 - блоки 2325, а счетчики 9 и 12 соответственно содержат двоичные счетчики 26,28 регистры 27,29. Устройство работает следзтощим образом. Вычислитель 1 выполняет основную программу обработки, хранящ-уюся в блоке 3, передавая команды и данные на внешние устройства блока 3, непос средственно управляющие механизмами. Питание вычислителя 1 и блока 2 осуществляется.от источника 5. Напря жение импульсной помехи по первичной цепи питайия поступает, на вход ра 16, подавляющего напряжение промышленной частоты. Выходное напряжение импульсной помехи с этого фильтра подается на блоки 17 и 18, вьзделяющие импульсы помехи, амплитуда которых превьшзает нижний безопасный пороговый уровень Ug и безусловно опасный пороговый ypOBeHb / V тт фиг. 2 а). Импульсные помехи, пре-. высившие по амплитуде заданные пороговые уровни,формируются в прямоугольные импульсы и поступают на выход селектора В. Если импульсная помеха в момент Ц, t,.j, t,, tj., t ПО первичному, напряжению превышает нижний безопасный пороговый уровень 0ц селектора 8 jj (фиг. 2 а;), то на одном выходе этого селектора возникают импульсы, которые подсчитьшаются счетчиком 9 (фиг. 2 6jL В ходе выполнения диагностической программы вычислитель запрашивает информацию об уровне помех со счетчика 9, в котором накапливается информация о количестве помех, превышающих нижний безопасный пороговыйуровень.Уц и в то же время меньших безусловно опасного порогового уровня Un . Если число таки:с помех превышает допустимый статистический уровень, то вычислитель 1 .вьшодит сообщение об этом, прогнозируя опасную ситуацию. Если помеха в момент i: превьш аетбезусловно опасный и пооо- говый уровень Ug то блок 13 прерыва.ет программу обработки (фиг. 2 в)к подает сигнал на переключател1ь 15 для отключения источника 5 от блока 2 и подключения блока 2, к источнику 6, причем вычислитель 1 переходит к выполнению диагностической программы. Если диагностическая программа обнарузкивает сбой, то он - ивдикатируемый. Если сбой не обнс руживается, то по окончании диагностической программы процессор продолжает выполнение рабочей программы. Принцип селектирования помехи используется и при анализе вторичного напряжения источника, где селектирование по амплитуде дополнено селектированием по длительности. Напряжение импульсной помехи во вторичной цепи питания поступает на вход фильтра 19, блоки 20-22 превращают приходящие импульсные помехи в прямоугольные импульсы с длительноетью равной длительности - импульсной помехи на заданном пороговом уровне, Отформированные импульсы в зависимости от ампл51туды поступают на один из трех блоков 23-25. Если импульсная помеха в момент времени ц имеет причем U U vn 4 U литуду J в этом случае импульс с выхода блока 21 поступает на вход «j.мм блока , а если длительность импульса Ту, меньше vxi;vi установленного на блоко 24, то он не поступает на выходы селектора 11, если в моментt-j длительность импульса 1 . , то он поступает на один выход селектора 11 и подсчитывается счетчиком 12 (фиг. 2 д) как потенциально, но не безусловно опасный. Наконец, если в момент t-jy длительность импульса tj., установленного для блока 24, то импульс поступает через другой выход селектора 11 ка блок 13 и

вызьшает прерываш1е рабочей программы (фиг, 2 переключение на источник 6 и запуск диагностической программы.

Таким образом, введег ше дополнительных узлов и соединение согласно изобретегош позволяет выявлять и ивдикатировать собой УЧПУ от импульсных помех, превьшающих безусловно опасный пороговый уровень, а также прогнозировать опасные ситуации путем анализа числа и длительности помех, превышающих безопасный пороговый уровень и близких к опасному пороговому уровню. Это повьшает надежность и помехоустойчивость УЧПУ, устраняет неиндикатируемь е сбои, вызванные сетевыми импульсными помеками.

Формула изобретения

Устройство для программного управления станком, содержащее последовательно соединенные блок управления, первый блок прерывания и вычислитель второй вход которого подключен к выходу первого источника напряжения и к первому входу блока согласс ания соединенного вторым и третьим входами с выxoдa ш второго источника напряжения и переключателя соответственно, а выходом - со входом блока памяти, подключенного к шине адреса, соединенной с блоком управления и вычисцителем, третий вход которого подключен ко входу первого йсточ1шка н апряжения и к шине питания, о т л ичающееся тем, что, с целью

повышения помехоустойчивости .устройства, в него введены последовательно соединенные первый амплитудный селектор, первый счетчик и последовательно сое, дипенные второй амплитудный селектор, временной селектор и второй счетчик.,

а также второй блок прерывания, первый выход которого подкл1оче:н ко входу первого блока преырвания, а

0 первый и второй входы - ко вторым

выходам переключателя, второй выход ко второму соответственно временного селектора и первого амплитудного селектора, соединенного с шиной пита-

5 НИЛ, вход второго амплитудного селектора, соединенного с шиной питания, вход второго амплитудного селектора подключен к выходу первого источника напряжения, а первый и второй счет-

0 чики соединены с шиной адреса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Устройство числового программного управления Н22-1М. Руководство

5 по эксплуатауии В/О Станкоимпорт СССР. М., 1973.

2.Устройство числового программного управления типа Н55. Руководство по эксплуатации. Альбом № 1,

0 М., 1975.

3.Устройство числового программного управления 2У32--61.М., ЭНИМС,, .

J978.

4.Гурвич И. С. Защита электронных 35 вычислительных машин от внешних по мех. М., Энергия, 1975,,с. 17-55, 148-152. . .,

5.Устройство ЧПУ 2М43 на базе МЭВМ Электроника-60 Л., ЛЭМЗ, 1978

0 (прототип).

Ь f 17

f i2

S