Устройство для программного управления намоточным станком

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ТЕНИЯ АВТ ледоватепьрский ин- ашиностров тво СССР О, 1979. о СССР 18,02;01,85 гриеВес ГООУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ НАМОТОЧНЫМ СТАНКОМ(57) Изобретение относится к областиавтоматики, а более конкретно - кустройствам программного управлениянамоточным технологическим оборудованием. Цепью изобретения является расширение области применения устройст"ва и повышение надежности его работы,Поставленная цель достигается тем,что в устройство введены задатчикиданных 18, адреса 19 и кратности20, распределитель 21 импульсов, счетчик 22 кратности, корректор 23 ско1451648 гР Составитель Е,Титовчолинская Техред М.Дидык Корректор М.Максимишинец Редакто Заказ 7078/45 Тираж 788 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям п113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ГКНТ С роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 41451648 рости, элемент НЕ 24, второй элемент ИЛИ 17, первый триггер 16 иблок 25 шинных формирователей. Введение в состав устройства задатчиков данных, адреса и кратности, распределителя 21 импульсов, счетчика22 кратности, корректора 23 скорости,содержащего первый и второй задатчики изменения скорости, первую и вторую схемы сравнения,третий элемент ИЛИ, второй триггер и второй счетчик витков, элемент НЕ 24 и блок 25 шинных формирователей с соответствующими связямирасширяет область применения и повышает надежность работы устройстваза счет возможности оперативного изменения программы работы и значительного сокращения количества вводимых команд, Например, для намотки цилиндрической катушки, имеющей100 слоев, необходимо задать однукоманду и кратность (100) ее повтоИзобретение относится к автоматике, конкретнее к устройствам программного управления намоточным технологическим оборудованием.Цель изобретения - расширение области применения устройства и повышение надежности его работы,На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы и блок-схема . алгоритма его работы; на фиг,4 - функциональная схема и временные диаграммы распределителя импульсов; на фиг.5 - функциональная схема корректора скорости. Устройство содержит первый счетчик 1 витков, мультиплексор 2, пер-вый элемент ИЛИ 3, первый элемент И 4, одновибратор 5, второй элемент И 6, таймер 7, счетчик 8 адреса, индикатор 9, блок 10 памяти с двумя зонами хранения информации, дешифратор 11, электропривод 12 шпинделя, электропривод 13 раскладчика, электроприводы 14 и 15 механизмов вспо-. могательных движений, триггер 16, второй элемент ИЛИ 17, задатчик рения, а также с помощью задатчиковизменения скорости установить количество витков, наматываемых на малойскорости соответственно в началеи конце каждого слоя, Устройствообеспечивает автоматическое управление намоткой всех видов катушек электрических машин и аппаратов, возможность оперативного изменения в течение смены программы намотки, а такжесокращение объема набираемых данных при вводе программы. Наиболеесущественный эффект от внедренияпредложенного устройства может бытьполучен при использовании его в намоточных стенках, имеющих небольшоеколичество приводов исполнительныхмеханизмов, но значительное количество переключений в цикле, связанных с отработкой числовых уставок(количество витков в катушках), атакже частые изменения программы работы. 1 э.п. ф-лы, 5 ил 1 табл,18 данных, задатчик 19 адреса, задатчик 20 кратности, распределитель 21 импульсов, счетчик 22 кратности, корректор 23 скорости, эле мент НЕ 24 и блок 25 шинных формирователей.Распределитель 21 импульсов (см.фиг,4) содержит генератор 26 импульсов, триггер 27, элемент ИЛИ 28, 10 одновибратор 29, элементы И 30 и 31.Корректор 23 скорости состоитиз первого задатчика 32 измененияскорости, второго счетчика 33 витков, второго задатчика 34 измененияскорости, первой 35 и второй 36схем сравнения, третьего элементаИЛИ 37 и второго триггера 38. Устройство работает следующим об 20 Разом. Начальная установка устройства осуществляется импульсным сигналом, который через первый элемент ИЛИ 3 подается на входы сброса счетчиков витков 1, адреса 8 и кратности 22, триггера 16 и корректора 23 скорости, при этом с пятого выхода устройства выдается сигналИсходное".Запись команды или группы команд осуществляется следующим образом, Код команды и уставка набираются на задатчике 18 данных, кратность их отработки - на задатчике 20 кратности, начальный адрес занесения в память - на задатчике 19 адреса. В качестве эадатчиков могут использоваться программные переключатели со встроенными преобразователями десятичного кода, в котором набирается информация,например, в двоично-десятичный, а в задатчике 19, кроме того, преобразователи двоично-десятичного кода в двоичный, в котором работает счетчик 8 адреса и осуществляется адресация блока 10 памяти, При поступлении на вход устройства потенциального сигнала "Пуск 1" для блока 10 памяти устанавливается режим записи информации, для блока 25 шинных формирователей - режим ввода информации в память, а распределитель 21 импульсов запускается в работу, Первый импульс распределителя 21, поступающий по линии связи В, осуществляет запись начального адреса в счетчик 8 адреса и кратности данных в счетчик 22 кратности, Импульс, поступающий по линии связи С, обеспечивает запись информации, набранной с помощью задатчика 18, через блок 25 шинных формирователей в блок 10 памяти по адресу, указанному в счетчике 8 адреса, Импульс, поступающий по линии связи П, увеличивает на единицу содержимое счетчика 8 адреса и уменьшает на единицу содержимое счетчика 22 кратности, Затем вновь распределитель 21 поочередно формирует импульсы на выходах С и Р, при этом осуществляется запись набранных данных по следующему адресу, и так до тех пор, пока число в счетчике 22 не станет равным нулю, В этом случае счетчик 22 кратности по линии свяПрограмма управления циклом работынамоточного станка записывается вблок 10 памяти, выполненный на базеинтегральных оперативных запоминающих устройств с энергонезависимымпитанием. В зону 11 записываетсяпоследовательность кодов команд навыполнение технологических операций,а в зону 1 - последовательность числовых уставок (количество витков),подлежащих отработке при выполнениисоответствующих команд. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 эи А запретит работу распределителю 21.Аналогичным образом осуществляется запись всех команд программы.Пример программы приведен в таблице,Шифр команды соответствует коду, поступающему на адресный вход мультиплексора 2, который в эависимбсти от шифра (О или 1, 2, ,9) коммутирует на выход сигналы, поступающие соответственно на первый или один из вторых его информационных входов,После записи программы сигнал Пуск 1" снимается, а сигнал "Начальная установка возвращает устройство в исходное "остояние. С помощью корректора 23 скорости устанавливается количество витков, наматываемых на малой скорости в начале и в конце каждого слоя катушки. При поступлении на вход устройства импульсного сигнала "Пуск 2" первый триггер 16 устанавливается в единичное состояние, в результате чего первый элемент И 4 подготавливается к срабатыванию, для блока 10 памяти устанавливается режим чтения информации, а для блока 25 шинных формирователей - режим вывода информации из памяти, Блок 25 содержит две группы шинных формирователей, первая иэ которых передает на информационные входы счетчика 1 витков числовую установку из 1 зоны блока 10 памяти, а вторая - на адресные входы мультиплексора 2 и первые входы дешифратора 11 код команды из 11 зоны блока 10 памяти, Код, поступающий в этом случае на адресные входы мультиплексора 2, обеспечивает прохождение сигнала с нулевого выхода первого счетчика 1 витков через первый информационный вход мультиплексора 2 и элемент И 4 и запуск одновибратора . Импульс, сформировавшийся на первом выходе одновибратора 5, передним фронтом обеспечивает прибавление единицы к содержимому счетчика 8 адреса и разрешает запись числа в первый счетчик 1 витков, что приводит к чтению из блока 10 памяти информации, хранящейся по его первому адресу, и занесению в первый счетчик 1 витков записанного в 1 зоне данного адреса (число- вой уставки), Длительность импульса оцновибратора 5 выбрана большей,145 5 10 15 20 25 30 35 ао а 5 50 55 5чем суммарное время, приходящееся .на переходные процессы при изменении состояния счетчика 8 адреса и занесении информации в первый счетчик 1 витков, но меньшей,чем время срабатывания управляемых механизмов и датчиков. Часть слова, читаемого из 11 зоны блока 10 памяти - код команды, поступает через блок 25 шинных формирователей на адресный вход мультиплексора 2, переключая его на обслуживание вторых информационных входов, и в дешифратор 11, на второй и третий входы которого поступают прямой и инвертированный сигналы с нулевого выхода первого счетчика 1 витков. Если в первый счетчик 1 витков записано число, то дешифратор 11 преобразует поступивший код в команду или команды на управление электроприводом 12 шпинделя и/или электроприводом 13 раскладчика, По мере вращения шпинделя сигналы от датчика счета витков, встроенного в электропривод 12 шпинделя, поступают на счетные входы первого счетчика 1 витков, в котором осуществляется отсчет числа импульсов от величины заданной уставки, и корректора 23 скорости. Последний сравнивает заданное количество витков, наматываемых на малой скорости, с текущим количеством и при достижении равенства выдает сиг" нал на разгон электропривода 12 шпинделя до номинальной скорости. Передокончанием намотки каждого слоя катушки количество оставшихся витков в первом счетчике 1 витков сравнивается корректором 23 скорости с заданным и при достижении равенства выдается сигнал перехода электро- привода,12 шпинделя на малую скорость. Электропривод 12 формирует сигнал, пропорциональные скорости вращения, и посылает их на электропривод 13 раскладчика витков.После намотки заданного количества витков состояние нулевого выхода первого счетчика 1 витков изменяется на нулевое, в результате чего дешифратор 11 преобразует поступивший из 11 зоны блока 10 памяти код в команду управления одним из электроприводов 14 или 15 вспомогательных движений. При срабатывании механизма вспомогательного движения сигнал от встроенного в него датчика положения через один из 1648 6 вторых входов мультиплексора 2 и певвый элемент И 4 поступает на вход одновибратора 5 и далее через второй элемент ИЛИ 17 на счетный вход счетчика 8 адреса, что приводит к увеличению его содержимого на единицу. В результате этого происходит чтение слова, хранящегося по следующему адресу блока 10 памяти. Дальнейшая работа устройства аналогична описанной.Таймер 7 осуществляет задержку переднего фронта импульса, поступающего на его вход, обеспечивая автоматическую выдачу с четвертого выхода устройства сигнала "Задержкацикла , если длительность отработки одного из этапов цикла станет больше установленной на таймере величины временной задержки, которая выбирается несколько большей длительности самого протяженного этапа цикла, На вход таймера 7 через второй вход второго элемента И 6, если на первом его входе присутствует сигнал с выхода триггера 16, поступает импульс, по длительности равный паузе между импульсами на первом выходе одновибратора 5. Сигнал4на выходе таймера 7 образуется лишь в случае, когда пауза превысит установленную (заданную) величину, Сигнал "Задержка цикла" может быть использован как справочный обслуживающим персоналом отдельно стоящегонамоточного станка и как блокировочный при работе намоточного станкав составе роботизированного технологического комплекса. В качестве таймера 7 может быть использована,например, схема, включающая генератор, счетчик импульсов и триггер.При наличии сигнала "1" на входе схемы счетчик импульсов и триггер по своим входам сброса устанавливаются в нулевое состояние, При изменении сигнала на выходе элемента И 6 с "1" на "0",начинается отсчет импульсов генератора, поступающих на счетный вход счетчика импульсов. Если длительность паузына выходе одновибратора 5, а следовательно, исигнала на выходе второго элементаИ 6 не превышает заданной величины(выбранной емкости счетчика импульсов), то сигнал переполнения на выходе счетчика импульсов не появляется, а сигнал "1" с выхода второго элемента И 6 вновь устанавливает внулевое состояние счетчик импульсови подтверждает нулевое состояниетриггера. Если длительность паузыпревышает установленную величину,на выходе счетчика импульсов появляется сигнал переполнения, устанавливающий в единичное состояние триггер,что приводит к выдаче схемойвыходного сигнала "Задержка цикла".Сигнал "Задержка цикла" снимаетсяпри очередном запуска одновибратора и не может появиться при включении устройства до подачи команды"Пуск 2",В конце программы управленияциклом работы намоточного станказаписывается команда "Конец цикла,которая через второй вход первогоэлемента ИЛИ 3 устанавливает устройство в исходное состояние. Нулевой выход счетчика 8 адреса используется для выдачи сигнала "Исходное",который может быть использован какинформационный и как блокировочный.25Индикатор 9 является вспомогательнымэлементом и предназначен для использования при откладке устройства и управляемого оборудования и поиска неисправностей в них. На индикатореотображаются следующие данные: номер строки программы (адрес блока10 памяти), команда и количество витков, подлежащих намотке при отработке данной команды, кратность данных,которую осталось записать в блок 10 35памяти при вводе данных, количествовитков, которые осталось намотатьпри отработке уставки.На фиг,2 слева от линии ЗР показана диаграмма работы устройства 40при записи программы работы в памятЬустройства, а справа от линии ЗР -при ее отработке.Корректор 23 скорости (фиг.5)предназначен для формировалия команды увеличения скорости вращенияэлектропривода 12 шпинделя. На первом 32 и втором 34 задатчиках изменения скорости устанавливается количеством витков, подлежащих намотке 50на малой скорости соответственно вначале и в конце каждого слоя катушки. При поступлении по входу сброса (входу "Е") сигнал второй счетчик 33 витков и второй триггер 38 устанавливаются в исходное состояние.При отсутствии сигнала на входе "Е"и поступлении сигналов "+1" по счетному входу блока второй счетчик 33 витков увеличивает свое содержимое, которое сравнивается первой схемой 35 сравнения с числом, набранным на первом задатчике 32, Схема 35 сравнения, также как и схема 36 сравнения, содержит группу элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, количество которых определяется разрядностью контролируемых чисел. Каждый элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ одним входом подключен к одному из информационных выходов счетчика витков, а другим - к соответствующему выходу задатчика изменения скорости. Выходы всех элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ подключены к входам элемента И, выход которого является выходом схемы сравнения. При совпадении чисел на входах первой схемы 35 сравнения на ее выходе возникает сигнал, устанавливающий второй триггер 38 в единичное состояние. С выхода триггера 38 выдается команда на переключение электро- привода 12 шпинделя с малой скорости на большую рабочую скорость, на которой наматывается основная частькаждого слоя катушки. На второй схеме 36 сравнения происходит сравнение содержимого первого счетчика 1 витков, подключенного к ней шинами Е, с числом, набранным на втором задатчике 34. При совпадении этих чисел схема 36 сравнения выдает сигнал, который проходит через элемент ИЛИ 37 и возвращает триггер 36 в нулевое состояние, обеспечивая выдачу корректором скорости команды переключения электропривода 12 шпинделя с большей скорости на меньшую,формула изобретения 1. Устройство для программного управления намоточным станком, содержащее электропривод шпинделя и электропривод раскладчика, первый счетчик витков, дешифратор, первый выход которого соединен с входом электропривода шпинделя, соединенного первым выходом со счетным входом первого счетчика витков и первым выходом устройства, второй выход дешифратора подключен к входу электро- привода раскладчика, выход которого является вторым выходом устройства, блок памяти, счетчик адреса, электро- приводы механизмов вспомогательных движений, мультиплексор, первый элемент ИЛИ, первый и второй элементы14516И, одновибратор, таймер и индикатор, вход начальной установки устройства подключен к первому входу первого элемента ИЛИ выход которого соедиЭ5 нен с входами сброса первого счетчика витков и счетчика адреса, информационные выходы первого счетчика витков подключены к первым входам индикатора, а нулевой выход первого счетчика витков соединен с первым информационным входом мультиплексора, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, соединенного выходом с входом одновибратора, первый выход одновибратора соединен с управляющим входом первого счетчика витков, информационные выходы счетчика адреса подключены к вторым входам индикатора и адрес 20 ным входам блока памяти, адресные входы мультиплексора соединены с первыми входами дешифратора, третьи выходы которого подключены к входам электроприводов вспомогательных 25 движений, выходы которых являются третьими выходами устройства и соединены с.вторыми информационными входами мультиплексора, четвертый выход дешифратора подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, вто 30 рой инверсный выход одновибратора соединен с вторым входом второго злеэлемента И, подключенного инверсным выходом к входу таймера, выход которого является четвертым выходом уст ройства, пятым выходом которого является нулевой выход счетчика адреса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения надежности устройства, в него введены задатчик данных, задатчик адреса и задатчик кратности, распределитель импульсов, счетчик кратности, корректор скорости, элемент НЕ, второй элемент ИЛИ, пер вый триггер и блок шинных формирователей, первые информационные выходы которого подключены к информационным входам первого счетчика витков, а вторые информационные вы ходы - к первым входам дешифратора, информационные входы блока шинных формирователей соединены с выходами задатчика данных, а информационные входы-выходы блока шинных формирова телей соединены с информационными входами-выходами блока памяти и третьими входами индикатора, первый управляющий вход блока шинных фор 48 1 Омирователей, соединенный с пер управляющим входом блока памяти, подключен к входам первого, второго элементов И и выходу первого триггера, установочный вход которого подключен к входу второго пуска устройства, вход первого пуска устройства подключен к вторым управляющим входам блока шинных формирователей и блока памяти и первому входу распеделителя импульсов, первый выход которого соединен с управляющими входами счетчика адреса и счетчика кратности, информационные входы которого подключены к выходам задатчика кратности, а информационные входы счетчика адреса подключены к выходам задатчика адреса, второй выход распределителя импульсов соединен с третьим управляющим входом памяти, третий выход распределителя импульсов соединен со счетным входом счетчика кратности и с вторым входом второго элемента ИЛИ, первый вход соединен с выходом одновибратора, а выход - со счетным входом счетчика адреса, нулевой выход счетчика кратности подключен к второму входу распределителя импульсов, информационные выходы счетчика кратности соединены с четвертыми входами индикатора, вход сброса счетчика кратности соединен с выходом первого элемента ИЛИ, входом сброса первого триггера и входом сброса корректора скорости, информационные входы которого подключены к информационным выходам первого счетчика витков, а счетный вход корректора скорости - к первому выходу электропривода шпинделя, второй выход которого соединен с вторым входом злектропривода раскладчика, выход корректора скорости соединен с вторым входом электропривода шпинделя, причем нулевой выход первого счетчика витков соединен с вторым входом дешифратора и через элемент НЕ с третьим входом дешифратора,2, Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что корректор скорости содержит первый и второй задатчики изменения скорости, первую и вторую схемы сравнения, третий элемент ИЛИ, второй триггер и второй счетчик витков, вход сброса которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ и является входом сброса корректора скорости,1451648с 12 счетный вход которого соединен сется выходом корректора скорости, а счетным входом счетчика витков, а вход сброса второго триггера подклюинформационные выходы второго счет- чен к выходу третьего элемента ИЛИ, чика витков подключены к первым вхо- второй вход которого соединен с вы 5дам первой схемы сравнения, вторые ходом второй схемы сравнения, первходы которой соединены с выходом вые входы которой подключены к выпервого задатчика изменения скоро- ходам второго задатчика изменения сти, а выход первой схемы сравнения скорости, вторые входы второй схеподключен к установочному входу вто мы сравнения. являются информационны- рого триггера, выход которого явля- ми входами блока.Программа управления циклом работынамоточного станка Программа работы намоточного станка Информация, набираемая назадатчике Уставка(номерстрокиблока крат- ности аннь адрес Содержание ста кра нос амянач ный оманр) ан ре к и в Исходное" 00 0 000 0 0 0 001 0 0110 Включить элект ри нделя ка,0 витегореверсшп дч 002 0 намотатьков послеосуществи раск и 008 051 0 01 Включит приводы 0 01 и раскл мотать после чэлек ндел 008 0 адчика, на80 витков,его осуществить реверраскладчика 8 0 080 8 Включить электроприводы шпинделяи раскладчика, намотать 80 витков,после чего включить тормозные муфты электроприводов шпинделя ираскладчикаВключить механизмотрезки провода-адрес Мора акрарнацаакнога шкода нупьпюппексора;-садержцнае с-й сяроккпербай и Ьпарой гонпанаптН соав 5 гтсабекка;-наиер свракц панапа М акаеюрую запасако канакдо-пыкабы деширрарора, падктценнйе к ври 5 цдонгйабиоч а бспанагательиогх ддим гнид соалбепюаЬейФиг У