Устройство для программного управления Советский патент 1981 года по МПК G05B19/18 

Изобретение относится к цифровым автоматическим системам регулирования и может найти применение в автоматических системах регулирования металлорежущими станками и технологичес кими процессами настройки и регулирования модулей. По основному авт. св. 664155 известно устройство для программного управления, содержащее последовательно соединенные блок задания программы, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, блок усилителей, исполнительный механизм и датчик импульсов, выход которого подключен ко второму входу реверсивного счетчика, а также два элемента ИЛИ2и; первые входы которых соединены со вторыми входами реверсивного счет чикА, вторые входы - с третьими выхо дами реверсивного счетчика и вторыми входами цифроаналогового преобразова теля, а выходы - со входами блока усилителей Ш .Однако известное устройство не обеспечивает максимального быстродей ствия, которое практически целиком определяется временем отработки ошиб ки рассогласования, меньшей т-разрядного двоичного числа, так как при сигнале рассогласования большем отработка производится на максимальной скорости. Поэтому для дальнейшего увеличения быстродействия желательно уменьшать m до минимально возможного, но это приводит к увеличению шага по выходу и возможному возникновению колебательного режима вследствие инерционности исполнительного механизма. Кроме того, для разных исполнительных механизмов вреъля начала и окончания колебательного режима установки в О будет различным, что ограничивает универсальность устройства (для каждого исполнительного механизма необходим подбор коэффициентов усиления блока усилителей, ЦАП и т.д.). Цель изобретения - увеличение быстродействия устройства и расширение области его применения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного управления введены последовательно соединенные группа элементов И, элемент ИЛИ, триггерам формирователь импульса торможения, выходы которого подключены ко входам блока усилителей, вторые входы - к выходам элементов ИЛИ-2И, а третьи входы - к третьим выходам реверсивного счетчика, сое диненного вторыми выходами с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых подключены ко второму выходу блока задания программы. На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит блок 1 задания программы, реверсивный счетчик 2 цифроаналоговый преобразователь 3, элементы ИЛИ-2И 4 и 5, дифференциаль ный 6 и силовой 7 усилители, исполни тельный механизм 8, датчик 9 импульсов, причем усилители б и 7 образуют блок 10 усилителей, группу 11 элемен тов И, элемент ИЛИ 12 и триггер 13, образующие блок 14 логики и формиров тель 15 импульса торможения. Устройство работает следующим образом. Блок 1 вырабатывает закон управле ния , который в виде кода поступает на счетчик 2 и элемент И 11. Если число в счетчике 2 больше по абсолют ной величине т-разрядного двоичного числа, то на выходе одного из элемен тов ИЛИ-2И 4 и 5 появляется логическая 1, большой сигнал на соответствующем входе усилителя б заставляет механизм 8 отрабатывать сигнал ошибки с максимальной скоростью, одновременно закрывая формирователь 15 При сигнале ошибки в счетчике 2, меньшем т-разрядного числа, устройство отрабатывает закон рассогласования, вырабатываемый преобразователем 3 на выходах элементов ИЛИ-2И 4 и 5 логические О, формирователь 15 подготовлен к открытию. Когда число в счетчике 2 станет равным коду, поступившему на (т+1)-Входы элементов И 11, срабатывает соответствующий элемент И 11 и сигналом логической 1 с его выхода через элемент ИЛИ 12по входу S устанавливает триггер 13в состояние логической 1. Когда число в счетчике 2 становится меньше на единицу, на выходе элемента ИЛИ 12 вновь появляется логически О, и перепад с единицы на ноль по счетному входу триггера 13 устанавливает его в состояние логического О По перепаду с единицы до ноля на прямом выходе триггера 13, в зависимости от сигнала на входах, формирователь 15 выдает короткий импульс большой амплитуды, поступающий на со ответствующий вход усилителя б в про тивофазе с сигналом преобразователя и обеспечивающий подтормаживание механизма 8 через усилитель 7. При дал нейшем уменьшении числа в счетчике 2 устройство отрабатывает сигнал преоб разователя 3 до окончательной отрабо ки сигнала рассогласования счетчика При этом колебательный рехсим либо отсутствует, либо весьма незначителен. Сигнал с выходов п-того разряда счетчика 2 управляет подачей импульса торможения на один из входов усилителя б. Если отрабатывается рассогласование в одну сторону (положительное), то импульс торможения подается на вход усилителя б, обеспечивающий выдачу отрицательного сигнала на исполнительный механизм, и наоборот . Воздействие импульса торможения уменьшает влияние инерционности ме(ханизма 8 от движения на большой скорости (сигнал в счетчике 2 больше т-разрядного числа) при движении на линейном участке (отработка сигнала преобразователя). Это позволяет уменьшить m и увеличить п, т.е. большую часть ошибки рассогласования отрабатывать на максимальной скорости, что увеличивает быстродействие устройства. Кроме того, наличие возможности программного установления момента начала торможения позволяет использовать такое устройство для управления, различными исполнительными механизмами, имеющими различные моменты инерции с сохранением точности без изменения коэффициентов усиления блока усилителей, преобразователя и т.д. , что расширяет область его применения. Таким .образом, -положительный эффект от предлагаемого технического решения получают за счет увеличения быстродействия (примерно в 1,2 раза) и возможности использования устройства с различными исполнительными механизмами без доработок. Формула изобретения Устройство для программного управления по авт. св. № 664155, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения и повышения быстродействия устройства, в него введены последовательно соединенные группа элементов И, элемент ИЛИ, триггер и формирователь импульса торможения, выходы которого подключены ко входам блока усилителей, вторые входы - к выходам элементов ИЛИ-2И, а третьи входы - к третьим выходам реверсивного счетчика, соединенного вторыми выходами с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых подключены ко второму выходу блока задания программы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР W 664155, кл. G 05 В 19/18, 1977 (прототип). .