Устройство для управления движущимся объектом

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сеюз Советсиик Социалистически к республик(72) Авторы изобретения Иностранцы Пьеро Помелла и Лючино ЛауроИностранная фирмаОливетти энд Ко, СпА (Итали я)(54) устРОРстВО для упРАВления дВижущимсяОБЪЕКТОМ Изобретение относится к области систем цифрового программного управления и может быть использовано при построении систем управления прецизионными станками,Известно устройство 1) для управления движущимся объектом, содержащее программирующий блок, цифро - аналоговый преобразователь, интерполятор, выходы которого соединены 1 О с входами программирующего блока и цифроаналогового преобразователя,Недостаток такого устройства состоит в низкой точности обработки траектории и трудности программирования.16Наиболее близким техническим решением к данному является устройство. для управления движущимся объектом , содержащее программирующий блок,. цифроаналоговый преобразователь, интер-ЯО полятор, гервый и второй выходы которого соединены соответственно с входами цифроаналогового преобразователя и программирующего блока, первый, второй, третий и четвертый входы интерполятора соединены с соответствующими выходами программирующего блока, причем интерполятор содержит блок памяти, регистр записи, регистр считывания, первый, второй и третий ЗО/" - коммутирующие логические элементы, - ."., арифметический блОк, преобразователь ", информации в параллельную форму, выход которого является первым выходом интерполятора, и блок управленияинтерполятором, связанный с арифметическим блоком, первый и второй входы блока управления интерполятором соединены с выходами регистров записи и считывания соответственно, третий вход блока управления интерполятором является первым входом интерполятора, соединен с первым входом арифметического блока и соединен с управляющими входами первого, второго и третьего коммутирующих логических элементов, выходы которых соединены соответственно со входом блока памяти, со входом регистра считывания и со входом преобразователя информации в параллельную Форму, четвертый и пятый входы блока управления интерполятором являются соответственнотретьим и четвертым входами интерполятора, второй вход арифметического блока Соединен с выходом регистра считывания, пятый и шестой входыинтерполятора соединены со входомрегистра записи, выход арифметического блока соединен со входом региследующей фазы Т сегмента Р 1-Р,т. е. конечная фаза (Тз и следующиеФазы) замедления устраняется, В своюочередь, начальная часть сегментаР - Р проходится с постоянной скоростью, а фаза ускорения Т 1 сегмент а Р - Р у с тр ан яет ся,Кроме того, принимаются шаги,направленные на то, чтобы движущаясячасть не подвергалась слишком большимколебаниям скорости при прохожденииею через точку разрыва Р.Конечно, начальные части сегмен.та Р 1 - Р и конечные части сегмента Р - Р могут проходиться соответственно фазе ускорения или фазезамедления, если предусмотрена остановка в точках Р 4 и РЗ .Когда не должно быть какой-либоостановки в точке Р, фаза интерполяции, относящаяся к сегментуР - Р, совпадает по времени с фа Озой вычисления позициоиного приращения (РхВ, РуВ), используемого всегменте Р - Р . Поэтому ясно,что,хотя интерполятор задает положениявдоль сегмента Р - Р в реальном 25времени, позиционные приращения(РхВ, РуВ) для следующего сегмента Р - Р должны быть предварительно рассчитаны.Так как сегмент Р - Р можетбыть очень коротким, способ вычисления позиционных приращений (ОхВ,РуВ),для следующего сегмента Р - Р,отличается от ранее описанного, Длятого, чтобы вычисление было законченораньше,чем движущаяся часть достигнетточки разрыва Р, необходимо. Увеличение скорости вычислений.Вычисления приращений РхВ, ОуВосуществляются следующим образом.Для того, чтобы получить заданный 4 Онаклон сегмента Р - Рдолжно бытьвыполнено условиеРхВ хз - хгРуву уКроме того, разности РхВ - РхМи РуВ - ОуМ, где РхМ и РуМ максимальные скорости, не должны превышать заранее установленной положительнойвеличины. Более точно, цель состоитв минимизации отклонения в скоростипрохождения вдоль оси через точкуразрыва Р при возможно большей скорости.Для этого устройство содержитарифметический узел 32, образованныйиз решающего элемента 33 (см.фиг.11),схем сравнения 34, 35 (фиг,11), приспособленных для одновременного выполнения операций. Арифметическийузел 32 (фиг.10) присоединен к регистрам записи и считывания 16 и 17 че Орез выходной и входной регистры 36и 37, управляемые распределителемтактов 12. Узел 38 местного устройства присоединен к арифметическомублоку 32 и блоку 14 управления прог рамирующим блоком, к распределителютактов 12 и к выходному и входномурегистрам 36, 37.В вычислительный узел 30 входитвторой регистр приема 39, соединенный с блоком управления 1.1, с распределителем тактов 12 и вводящийвспомогательные данные в регистрзаписи 16,Во время ввода данных через блокввода 9, когда максимальная скорость ОхМ, РуМ считывается с ленты,логический элемент 10, содержащийся во втором регистре приема 39(фиг.11), стробируемый сигналамиТ, С 1 для записи в двух последовательных циклах запоминания величин 1/128 ОхМ и 1/128 ОуМ, относящихся соответственно к осях Х иу, и управляемый сигналами РЕ 16РЕ 48, что обеспечивает ввод в регистр С значения максимальной скорости в регистре В (фиг,9), сдвинутой на Й 128 = 7 разрядов,К моменту начала фазы интерполяции сегментов Р - Р (фиг, 7) проводитс я отсчет блочных данных, относящихся к точке РЗ, В частности,координаты хЗ и уЗ, отсчитываемыетаким путем, записываются логическимэлементом 41 (фиг. 11), стробируемымсигналами Т С 1 и управляемым. раз -рядами ОЕЗЗ-ОЕ 56 регистров М (фиг, 9),относящихся соответственно к осямХ и у. Другой логический элемент 42(фиг.11) стробируется сигналами ТС 1 и управляется разрядами ОЕ 01ОЕ 24 регистров И (фиг.9), относящихся соответственно к осям Х и У.На основании изложенного ясно,что ввод данных в разряды РЕЗЗ - РЕ 56регистра М соответствует сохранению первоначального значения числа,тогда, как ввод данных в разрядыРЕ 01-РЕ 24 соответствует вводу в регистры Б соответственно величин Нх-55Ну, где Н = 2В конце ввода данных точки РЗ иво время интерполяции сегментаР - Р, под управлением логическихэлементов 43 и 44, включенных в регистр 37, возбуждаемый сигналом А свыхода узла 38 местного управления,величины Нхз и Нх передаются на решающий элемент 33, вычисляющий разности Н х - Н х и Н уз - Н ур,Этот результат, обозначенный пх иЙу, под управлением логическогоэлемента 45 из регистра 36, стробируемого сигналами Ти С 1 и сигналом А, вводится в регистры М блокапамяти 18.Узел 38 местного управления выдает, кроме того, сигнал А , по которому производятся передачи в памяти.В частности, величина регистра Спамяти, то есть соответственно1/128 ОхМ и 1/128 РуМ, вводитсяв решающий элемент 33 под управле 2172250322нием логического элемента 46 из регистра 37, стробированных сигналами Ти С 1. Сигнал А, в свою очередь, через логический элемент 47 возбуждает блок 48 управления смещением с целью введения содержимого регистра Н памяти, то есть величин Ьх и Ьу в решающий элемент 33, сдвинутых на один разряд в сторону старших разрядов.Решающий элемент 33 сравнивает содержимое регистра С (фиг.9) с содержимым регистра Н, сдвинутым указанным образом. Так, Ьх и Ьу последовательно умножают на 2 до получения следующего результата- ОуМЬх- ОхМ 1 1 128 256 или1128 ОуЬу256с передачей Ьх и Ьу и остановкойпосле выполнения любого из этих условий,В частности, если они не имеютместа, то есть в случае, когдаЬх ( 1/256 РхМ, соответственноЬу1/256 ОуМ, логический элемент49 обеспечивает регистрацию в блокепамяти 18, сдвинутую на один оаэряд,величину регистра Р, введенного врешаюкий элемент 33.Если же имеет место одно из указанных условий, то логический элемент 50 обеспечивает оегистрациювеличины регистра Н, то есть Ьх иЬу, так как оно находится в томже регистре, в оезультате чего перевод останавливается, Полученные таким образом величины Ьх и Ьу будутотноситься соответственно к Ьх иЬу.Затем Ьх, и Ьу соответственноскладываются несколько раз, пока невыполнится одно из условийОхМЯЬх,илиОум . ЯЬу,между суммами ЯЛх и ЯЬу; н акопленными т ак,: и путем, и максимальнымипоиращениями РхМ и РуМ.В целях ускорения накопления величин ЯЛх, и ЯЬу, узел 38 местногоупоавления содеожит тои элементазадеожки времени 51, 52 и 53, на которые подается информация со вспомогательного оегистоа 54, возбуждаемогоо сигналом А, пои достижениипервой группы указанных условий, вмомент воемени Т 1, С 1, Таким обоазом, на регистр 54 подаются величины Ьх, Ьу; элемент задержки 51задерживает сигналы на семь тактов,производя таким образом величины128 Ьх, и 128 Ьу,; элемент задержки52 задеож:,вает сигналы на четыретакта, производя таким образом величины 16 Ьх, и 16 Лус элемент задержки 53 задерживает сигналы наодин такт, производя таким образом величину 2 Ьх и 2 Ьу,Прежде всего сигнал АЗ черезлогический элемент 55 и элемент задержки 51 активизиоует решающий элемент 33, который получает суммыЬх ф 128 Ьх = ЯЬх; и Ьу, + 128 Ьу;= ЯЬурегистрируемые посредствомлогического элемента 55 в оегистреблока памяти 18. Суммы ЯЬхи ЯЬу.,сравниваются схемой сравнения 34 свеличинами ОхМ и ОуМ соответственно.Эти величины получаются путем считывания из регистра Г задержки на тритакта считанных величин, используя15 элемент задержки 56. Елок 57 выдаетсигнал А в случае, если не выполнено ни одно из приведенных условийвторой группы, и выдает сигнал Аь вслучае, когда имеет место одно изэтих условий, Сигналы Ац и А 5 черезлогический элемент 58 и триггер 59выдают сигнал А 6, блокирующий накопление, а чеоез логический элемент 60устанавливают триггер 61, выходной25 сигнал А 7 кОторого, Управляя логическим элементом 62, вызывает регистрацию величин ЯЬх , ЯЬу в блоке памяти 18 и добавление величины(16 Ьх) к сумме (Ьх + 128 пУ),а величины (16, Ьу ) повторно к сумме (Ьу; + 128 Ьу; ). При этом, схемасоавнения 34. контролирует наступле -ние одного иэ упомянутых условийвторой группы.Схема сравнения 35 вычитает величины 16 Ьх, и 16 Ьу; соответственноиз величин РхМ и ОуМ, в то время,как схема сравнения 34 контролиоуетналичие одного ив условийЯЬх ) ОхМ - 16 Ьх;10ЯЬх;РуМ - 16 Ьу;,Если эти условия не имеют места,то суммиоование величин 16 Лх; и16 Ьу,повторяют. Когда же имеет место одно из упомянутых условий, тосхема соавнения 34 вызывает генерацию сигнала АБ, который в сочетаниис сигналом А, производит установкутоиггеоа 63, Выходной сигнал А триггера 63 активизирует в решающем эле 50 менте 33 повторное добавление величин 2 Ьх; и 2 Ьу; и запись суммы врегистр Н через логический элемент64, в то время, как схема сравнения34 вновь контролирует вторую груп 55 пу упомянутых условий.Когда имеет место одно из этихусловий, сигнал А через логическийэлемент 65 вызывает генерацию триггера 59 сигнала А, поекращая, таким обРазом, накопление.В оезультате для оси, где вышеупомянутое условие остановки накоп -ления выполнено, конечная сумма накопления отличается от ОхМ или ОуМна величину между 1/64 и 1/128 РхМили ОуМ,60 С доугой стороны, для другой осиотклонение между накопленной суммойи соответствующей максимальной скооостью больше.Накопленные, таким образом, дляобоих осей Х и У конечные суммы зарегистриоованы в оегистре Н и состоят. иэ позиционных поиращений ОхВи ОуВ, которые должны быть использованы на сегменте Р - Р,Так какнакопленные бит за битом в течениеинтерполяции позиционные гпэиращения огределяют мгновенную скорость,то ясно, что при прохождении черезточку разоыва Р 1 скорость вдоль одной иэ осей не будет иметь существенной гоерывности, в то время как 15вдоль другой оси отклонение скороститем больше, чем больше разница междууглом наклона сегмента Р - Рд ксегменту Р - РПоскольку данные точки РЗ считываются с ленты в конце отсчета дан -ных точки Р, то есть в начале интерголяции сегмента Р - Р, то скорость движущейся точки может выбир ат ьс я т ем большей, чем меньше от клонение в наклоне траектории.Для вычислени я грирашени я ОхВ иОуВ, которое гооводится в течениепути Р, - Р, необходимо также иметь.надлежащие координаты, относящиесяк точке Р, в целях учета наклона.егмента Р - Р,поэтому необходимоиметь в памяти интерголятора регистрыС Н М, И для данных, Ьтносящихсяк последующему сегменту РЗ - Р 2,во время, как сам ичтерголятор угоав.ляет в реальном воемени геремещениемвдоль текущего сегмента Р - Р 1.Время с итывания кооодинаты с ленты плюс время вычисления ггоиоашенияОхВ, ОуВ, должно быть мало го соавнению со воемецем движения вдоль кратчайшего сегмента, ко;орый может существовать поактически,Как уже говорилось, последняячасть сегмента Р - Р 1 гроуодится 45с постоянной скоростью, Из оанее огисанного видно, что это достигаетсяблагодаря тому, что интерголятор,работающий в оеальном времени, накапливает гозиционнь 1 е поиоащения ОхпМи ОупМ для двух осей У и У; ОхпМ иОупМ являются величинами, оассмотоенными в первой части огисания.Накопление этих постоянных гпэиоащений, т.е. расстояний, проходимыхс постоянной скоростью, вдоль сегмента Р 1 - Р, огпэеделяются наличиемусловия ОхпМ ) х - хп или условияОупМ ) у - уп под контоолем сигнала АЕ, выработанного аоиФметическимблоком 15 (Фиг,10), где хп и уппредставляют собой координаты, вычисленные интерголятором. Доугимисловами, путь, проходимый с постоянной скоростью вдоль сегмента Р - Р,огоеделяет точку Р (Фиг.7), кото рая лежит впереди точки Р на расстоянии от нее меньшем, чем ОхпМ по оси Х и меньшем,чем ОупМ по оси У.После получения конечного условия Фазы постоянной скорости (точка Р ), сигнал А 9 через логические элементы 66, 67 (Фиг.11) вызывает с использованием громежуточного регистра 68 передачу координат х и у иэ оегистра О в регистр 1, (госледний упоавляет сеовомеханизмом) вместо координат точки Р.Кооме того, сигнал А через логические элементы 69, 70 вызывает гередачу координат хз и у взамен коогхдинат х, и у из регистра М в регистр О, и передачу приращений ОхВ и ОуВ из оегистоа Н в оегисто 1 для замены в нем стаоого поиращения, относящегося к сегменту Р 1 - РгПоэтому накогление позиционных приращений в интеополятоое 3 (фиг.10) немедленно возобНОВЛЯется. Более точно, цачиная с этого момента, в ариФ- метическом блоке 15 имеет место накопление посредством добавления новых постоянных гоиращений ОхВ и ОуВ в каждом цикле интерполяции к координатам х, и у, котооые были установлены в оегистрах,для получения накопления.Так как перед началом интерполяции для прохождения сегмента Р - Р, координаты конечной точки Р заменяются кооодинатами новой начальной точки Р (совпадающий с термической точкой траектооии), то ясно, что любые погоешности, возникающие благодаря разности Р - Р, не накапливаются гои геоеходе от одного сегмента к другому.После получения кочечной точки Р оегистоы Л, ч, М и И освобождаются и готовы к вычислению позиционныу гоипашений, относящих я к сегменту Р - Рц .Когда выполнено вычис - ление гпирашений ОхВ, ОуВ, относящихся к опоеделенному сегменту, регистоы сохоаняют полученные таким образом результаты до конца пути вдоль предыдущего сегмента.Если вместе с новыми координатами х и у считывается с ленты код вспомогательной функции, показы - вающей, что движущаяся часть должна остановиться в точке РЗ, режимы в которых устройство рассчитывает и управляет замедлением, как ранее описывалось, снова приводятся в рабочее состояние для сегмента Р Р Поэтому ясно, что устройство по изобретению делает возможным осуществить. непрерывное движение движущейся части по траектории, записанной на ленте, просто госредством координат точек разрыва Р 1, Р, Р 3, Р 4 и т,деФормула изобретения 1,устройство для управления движущимся объектом,содержащее программирующий блок, цифроаналоговый преобразователь, интерполятор, первыйи второй выходы которого соединенысоответственно с входами цифроаналогового преобразователя и программирующего блока, первый, второй,третий и четвертый входы интерполятора соединены с соответствующимивыходами программирующего блока, причем интерполятор содержит блок памяти, регистр записи, регистр считывания, первый, второй и третий коммутирующие логические элементы, 15арифметический блок, преобразователь информации в параллельную форму, выход которого является первымвыходом интерполятора, и блок управления интерполятором, связанный с 2 Оарифметическим блоком, первый ивторой входы блока управления Интерполятором соединены с выходами регистров записи и считывания соответственно, третий вход блока управ- р 5ления интерполятором является первымвходом интерполятора, соединен спервым входом арифметического блокаи соединен с управляющими входамипервого, второго и третьего ком- ЗОмутирующих логических элементов,выходы которых соединены соответственно со входом блока памяти, совходом регистра считывания и со входом преобразователя информации в параллельную форму, четвертый и пятыйвходы блока управления интерполяторомявляются соответственно третьим ичетвертым входами интерполятора,второй вход арифметического блокасоединен с выходом регистра считывания, пятый и шестой входы интерполятора соединены со входом регистразаписи, выход арифметического блокасоединен со входом регистра записи,со вторым входом третьего коммутирующего логического элемента, третийвход арифметического блока являетсявторым входом интерполятора, выходрегистра записи соединен со вторымвходом второго коммутирующего логического элемента, выход блока памятиявляется вторым выходом интерполятора, выход регистра считывания является третьим выходом интерполятора,отличающееся тем,что,с целью увеличения точности отработки траектории, оно содержит вычислительный блок, первый, второй и третий входы которого соединены с соответствующими выходами программирующего блока, четвертый вход соединенсо вторым выходом интерполятора,пятый и шестой входы которого соединены соответственно с первым ивторым выходами вычислительного блока.2, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в нем вычислительный блок содержит арифметический узел, узел местного управления, выход которого соединен.суправляющим входом арифметическогоузла, входной и выходной регистры,первый и второй регистры приема,входы которых соединены с управляющими входами входного и выходногорегистров и первым входом узла местного управления и является первымвходом вычислительного блока, второйвход которого соединен со вторым входом второго регистра приема, а третийвход соединен со вторым входом узламестного управления, третий вход которого соединен с выходом входного регистра и с входом арифметическогоузла, выход которого соединен со входом выходного регистра и четвертымвходом узла местного управления, выходы регистра приема и выходногорегистра являются первым и вторым выходами вычислительного блока, входвходного регистра является четвертымвходом вычислительного, блока.3. Устройство по пп.1, 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в немарифметический узел содержит решающий элемент, первую и вторую схемысравнения, причем выход равенствапервой схемы сравнения соединен спервым входом второй схемы сравнения, выход решающего элемента соединен со вторым входом первой схемысравнения и является выходом арифметического узла, выход второй схемысравнения соединен с первым входомпервой схемы сравнения, второй итретий входы второй схемы сравненияявляются управляющими входами арифметического узла.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 165604, кл. С 06 Г 15/46, 1963.2. Опипег 1 пд Все чап ЯсЬаепа 1 егСЕМ, ВЕ СОЫса реп Ме 1 пе оГ 1 дегаГеВекепвасп 1 пе чоог пещег 1 ске Ьеягцгдп 9чап уегцпй-Ясйаря ыег 1 цуеп, РЬ 181 ряестп 1 Зяе 1 ег, 1965-1966, Р 11,с. 285-298 (прототип.хп тг Удхл т, Вхй и кг Хг Е 1/Юдх Ю хл ЧгОдхЛх Ьх 1 ахВ и х 3 Фиг я 1 1. б и М 1 РЕ 13 РЕ 17 РЕ 20 РЕ 24 РЕЯ РЛб %40 РЕ 43 Ре 7 Рег 4 Реи Ре 40 РЕ 0 РЕ 10 РЕ 3 Раб РЕ 4 У722503 оставитель М. Аршавскийехред М, К уз ьма Коррект Реда Каменская те Заказ 178/48 й ш Филиал ППППатент, г. Ужгород, ул, Проектная,ю Тираж 751 ЦНИИПИ Государственно по делам изобрете 11 3035, Москва, Ж, Рвычислительный блок устройства содер.жит арифметический узел,узел местногоуправления, выход которого соединен суправляющим входом арифметическогоузла, входной и выходной регистры,герный и второй регистры приема, вхо 15 ды которых соединены с управляющимивходами входного и выходного регистров и первым входом узла местногоуправления и является первым входомвычислительного блока, второй вход30 которого соединен со вторым входомвторого регистра приема, а третийвход соединен со вторым входом узламестного управления, третий вход которого соединен с выходом входного25 регистра и с входом арифметическогоузла, выход которого соединен со входом выходного регистра и четвертымвходом узла местного управления, выходы регистра приема и выходногорегистра являются первым и вторым выходами вычислительного блока, входвходного регистра является четвертымвходом нычислительного блока; крометого, арифметический узел устройствасодержит решающий элемент, первую ивторую схемы сравнения, причем выходравенства первой схемы сравнения соединен с первым входом второй схемысравнения, выход решающего элементасоединен со вторым входом первой схе 40 мы сравнения и является выходом ариф-метического узла, выход второй схемысравнения соединен с перьым входомпервой схемы сравнения, второй и третий входы второй схемы сравнения- 45 являются управляющими входами арифметического узла,50 бО 65 стра записи, со вторым входомтретьего коммутирующего логического элемента, третий вход арифметического блока является вторым входоминтерполятора, выход регистра записисоединен со вторым входом второгокоммутирующего логического элемента,выход блока памяти является вторымвыходом интерполятора, выход регистра считынания является третьим выходом интерполятора.Недостаток этого устройства такжесостоит в относительно низкой точности отработки траектории,Целью изобретения является увеличение точности отработки траектории.Для этого в устройство для управления движущимся объектом, содержащее программирующий блок, цифроаналоговый преобразователь, интерполятор,первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами цифроаналогового преобразователя и программирующего блокапервый, второй,третий и четвертый входы интерполяторасоединены с соответствующими выходами программирующего блока, причеминтерполятор содержит блок памяти,ре ги стр з апи си, регистр считыв ани я,первый, второй и третий коммутирующиелогические элементы, арифметическийблок, преобразователь информации впараллельную форму, выход которогоявляется первым выходом интерполятора,и блок управления интерполятором,связанный с арифметическим блоком,первый и второй входы блока управления интерполятором соединены с выходами регистров записи и считываниясоответственно, третий вход блокауправления интерполятором являетсяпервым входом интерполятора, соединенс первым входом арифметического блока и соединен с управляющими входамипервого, второго и третьего коммутирующих логических элементов, выходыкоторых соединены соответственно совходом блока памяти, со входом регистр а считыв ан и я и со входом пре образ ователя информации в параллельнуюформу, четвертый и пятый входы блокауправления интерполятором являютсясоответственно третьим и четвертымвходами интерполятора, второй входарифметического блока соединен свыходом регистра считывания, пятыйи шестой входы интерполятора соединены со входом регистра записи, выход арифметического блока соединенсо входом регистра записи, со вторымвходом третьего коммутирующего логического элемента, третий входарифметического блока является вторымвходом интерполятора, выход регистра записи соединен со вторым входом второго коммутирующего логического элемента, выход блока памятиявляется вторым выходом интерполятора, выход регистра считывания является третьим выходом интерполятора, дополнительно введен вычислительный блок, первый, нторой и третий входыкоторого соединены с соответствующими выходами программирующего блока,четвертый вход соединен со вторымвыходом интерполятора, пятый и шестой входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами вычислительного блока; кроме того,Ниже приводится описание предпочтительной конструктивной реализацииизобретения,На фиг,1 показан пример пути движущейсячасти станка, управляемого предлагаемым устройством; на Фиг. 2-5диаграммы скорости н сравнении с графиком перемещения для движущейся частистанка; на фиг. 6 - блок-схема предлагаемого устройства; на фиг / показаны следующие один за другим отрезки пути, проходимого движущейся частью;на фиг. 8, 9 - содержимое регистровна двух различных этапах работы; нафиг. 10 представлена более подробнаяблок-схема предлагаемого устройства,в которой раскрыты различные его узлы;на фиг.11 показана детализированнаялогическая схема блоков управления ра 722503ботой устройства управления движущимся объектом,Устройство управляет работой станка, в котором движущаяся часть перемещается вдоль одной или несколькихо"ей. Например будем полагать, чтовозможно перемещение движущейся части вдоль двух осей (Х, У, или Х и Е,или У, 2), которое осуществляется инструментом, меняющим положение относительно заготовки или, наоборот,оно может состоять в перемещении заготовки относительно инструмента;Положим, что указанная движущаясячасть выполняет движение вдоль непрерывной траектории (расположеннойв плоскости осей Х и У), котораяаппроксимируется серией прямолинейныхсегментов, точки разрыва лежат наидеальной непрерывной линии и являются точками, определенными програм-.мой. Поэтому движущаяся часть станка перемещается по прямолинейным отрезкам между каждой парой следующихдруг за другом точек (см.фиг.1).Для каждого прямолинейного сегмента Р 1-Р 2, Р 2-РЗ траектории, достаточно определить координаты конечной точки, а скорость продвиженияили величина подачи могут быть определены в начале программы и всякийраэ, когда их величина изменяется,устанавливать интерполятор с запоминающим устройством.Поэтому, программа состоит иэ серии блоков, каждый иэ которых содержит последовательность данных типа1 Х - 1 У-К 1 У-К 2 У - КЗУ-К 4 Ч-К 5 ЧХ-ЯХ в К 1 ХК 2 Х-КЗХ-К 4 Х-КЬХ-К 6 Х - К 7 Х - 1 У-К 1 Ч в К 2 ЧКЗЧ-К 4 Ч - К 5 Ч - 1 У-ЯУ-К 1 У - К 2 У-КЗУ в К 4 УК 5 У-К 6 У-К 7 У-СВ, в которой 1 У, 1 Х, 1 Уявляются адресными кодовыми комбинациями, показывающими, что информацияотносится к скорости Ч, оси Х и оси Усоответственно: ЯХ и ЯУ являются кодовыми комбинациями, показывающимиалгебраические знаки координат Х и У,конечных точек прямолинейного сегмента траектории, кодовые комбинацииК 1 Ч и К 5 Ч представляют собой пятьдесятичных цифр числа; определяющеговеличину скорости Ч; кодовые комбинации от К 1 Х до К 7 Х и от К 1 У до К 7 Упредсталяют собой семь десятичныхцифр числа, определяющего соответственно, координаты Х и У конечнойточки; СВ, являющаяся кодовой комбинацией, означающей конец блока, вызывает пуск интерполятора для пополнения данных в этом блоке. Блоку кодовых комбинаций, относящемуся к перемещению вдоль оси и кодовой комбинации Сй, могут предшествовать кодовые коМбинации А1 и АПИ для управления вспомогательными операциямистанка, такими, как изменение скорости и направления вращения патрона,смазка, автоматическая смена инструмента и т,д.45 50 55 60 65 с х х ху1 ц у,-%в котором Й и Йу показывают приращения коордйнат х,у. Поэтому, мгновенные скорости вдоль этих осей, а также мгновенные ускорения вдоль этих осей, будут также находиться в укаэанном отношении друг к другу.Для того, чтобы двигаться вдоль прямолинейной траектории между Р 1 и Р 2 с величиной подачи или скорости, соответствующими графику фигуры 2, необхбдимо выполнить ряд вычислений, которые осуществляются интерполирующим прибором, в соответствии с принципами, описываемыми далееИнтерполирующий прибор работает циклически, причем ОТ является постоянной времени цикла интерполяции. Составляющая движения вдоль оси Х будет считаться первой.Положим, что х коордйната начальной точки Р 1 прямолинейной траектбНужно отметить, что семь кодовыхкомбинаций от К 1 Х до К 7 Х и К 1 Удо К 7 Увыражают десятичные значения координат Х и У от одного микрона до десяти, для удовлетворения требуемойточности и максимальных перемещений.Пять кодовых комбинаций К 1 Ч до К 5 Чв свою очередь отражают значение скоростей.Поэтому, данные, вводимые в интерполятор в виде блока программ, содержат только максимальные величиныподачи или скорости и координатыконечной точки, Дальнейшая информация, необходимая для линейной интерполяции траектории движущейся части 5 между начальной и конечной точками,рассчитывается интерполятором.Из начальной точки, напримерР 1(Х 1, У 1), движущаяся часть должнаускоряться вдоль прямолинейного сег- Я мента траектории до тех пор, покаона не достигнет максимально допустимой величины подачи или скоростии затем должна двигаться с постояннойскоростью определенное расстояние,далее она дблжна двигаться с замедлением, чтобы .достигнуть конечной.точки Р 2(Х 2, У 2) с нулевой скоростью.Этот тип движения показан на фиг.2,где координата вдоль оси Х, являетсяабсциссой, а скорость вдоль этой осипоказана как ордината. Предпочтительно, чтобы сегменты между координатами х 1 и ха и.между координатами х=Чи х=с 1 проходились с постоянным ускорением и постоянным замедлением, соответственно, Для линейности проходимого пути необходимо, чтобы отношение между приращениями двух координат х и у, получаемыми эа одинаковыйинтервал времени, было бы всегда рав ным отношению расстояний (х-х) и(ц - Ц) между двумя конечными точками (Фиг. 1), т . е.рии, х - координата конечной точкиР 2; х и-координата точки траектории, в которой движущаяся частьнаходится в мгновение Тп, началаи го цикла интерполяции; О х п приращение, даваемое хи в течение 5(и) цикла интерполяции (это приращение, которое в дальнейшем будетназыватьс я позиционным приращением,приблизительно пропорциональномгновенной скорости вдоль оси Х,10так как ОТ является постоянной)ОхМ - константа, установленная передначалом цикла интерполяции, показывающая максимальное приращение, допустимое для координаты х, т.е. максимальная скорость, допускаемая 15вдоль оси Х.В период всего цикла интерполяциипути между х, и х должно выполняться условие линейностиОхп хх-х, 20Оуп ц-ц,Кроме того, в течение начальнойфазы Т 1 (фиг. 2) постоянного ускорени я, интер полируюший прибор р абот ает. в соответствии со следующими формуламииОх (и+1) =Охп + йхх (и+1) =хп Ф Ох (и+1),Последняя формула определяет,каково должно быть положение х(п+1) ЭОдвижущейся части в конце и-го циклаинтерполяции на основе положениях в начале этого цикла.Первая из этих формул определяетча основании позиционного приращения, использованного в предыдущемцикле интерполяции, каково должнобыть приращение положения (скорость)Ох(п+1), чтобы испольэовать его внастоящем и-ом цикле интерполяции.Так как Ьх константа, то ясно,что таким образом, обеспечиваетсяпрохождение сегмента х, в хтраектории с постоянным ускорением, пропорциональным йх,45Кроме того, в начальной фазе Т 1выполняются следующие дополнительные операции, необходимые для определения моментов, когда имеют местоизменения ускорения на графикеиг.2. 50 фп и-л.ЕЭхп = Б. Охй+ Эу,йл .2 Охп лОхп: Рхпха-хи лйхп55Рхп) хМПервая из этих операций определяет величину расстояния ф хп-х, = Охп, проходимого движущейся частью от начала х данного сегмента траектории60 до конца (п) цикла интерполяции; 0 это расстояние получается из расстояния ф Охп, пройденного с конца (и) цикла интерполяции и до позиционного приращения Охп, которое имеет место в (л) цикле интерполяции. 65 Следующая операция определяет величину мнимого расстояния Р, равного ранее упомянутому расстоянию 1 Охп = хп-х,увеличенного на послед 1нее приращение Охп.Величина Вхп равна оставшемуся расстоянию, которое движущаяся часть должна. еще пройти до достижения конечной точки.Кроме того, в течение всей фазы Т постоянного ускорения в каждом цикле интерполяции выполняется проверка условия, что мгновенная скорость не превышает максимально допустимой скорости ОхМ.Аналогичные операции выполняются в интерполирующем приборе, относи - тельно оси У.Начальная фаза Т 1 постоянного ускоренияя определяет конец того цикла интерполяции, в котором достигается максимальная скорость для о"и Х или для оси У. Более точно, фаза Т определяет конец того цикла интерполяции, в котором были рассчитаны для оси Х или для оси У приращения Охп или Оуп большие, чем максимально допустимые приращения ОхМ или ОуМ. Нужно также отметить, что конечные приращения ОхпМ и ОупМ могут превосходить максимальное приращение ОхМ и ОуМ на величину, не большую, чем минимальные приращения 1 х и Ьу соответственно, т.е, фаза Т 1 оканчивается при достижении вдоль оси Х или вдоль оси У максимальной скорости, допускаемой для этих осей. иВ конце фазы Т, суммирование 1 Охп представляет общее расстояние 1х - х которое пройдено вдоль оси Хас конца цикла интерполяции, в процессе которого была достигнута максимально допустимая скорость или вдоль оси Х или вдоль оси У. Поэтому, рас - стояние х - х представляет собойапуть, который необходимо пройти для того, чтобы достигнуть с постоянным у корением максимальной скорости.Величина РхпМ мнимого расстояния Рпх, соответствующего расстоянию х - х 1, увеличено, как было показано, и запоминается в соответствующем регистре с конца фазы Т, и сохраняется в нем.За начальной фазой Т, постоянного ускорения следует фаза Т постоянной скорости (фиг. 2), в течение которой движущаяся часть продолжает перемещаться со скоростью, равной ОхгМ для оси Х и ОупМ для оси У, которую она достигает в конце фазы Т 1. В течение фазы Т интерполируюший прибор выполняет следующие операции:х (и+1) =хп+ОхпМх -хп = кхпкхп ( РхлМ,В первой формуле позиционное приращение в очередном цикле интерполяции является постоянным и равнымРхпМ; тем саьнм, скорость становится постоянной,Неравенство используется для проверки в каждом цикле интерполяции условия, что оставшееся расстояние Вхп до конечной точки х меньше заданного, хранящегося в регистре. Фаза Т постоянной скорости заканчивается после выполнения этого условия.За Фазой Т постоянной скорости следует (Фиг.2) Фаза ТЗ постоянного замедления, в течение которой движущаяся часть замедляется с той же абсолютной величиной ускорения (пропорциональной Ьх и Йу, соответственно для двух осей), уже использованной в фазе ускорения Т.В течение фазы Тз интерполирующий прибор выполняет следующие операции: 10 55 60 65 Ох (п+1) =Охп - Ьу 20х (и+1) =хп + Рх (и+1)Охп С 1 микрона.Неравенство используется для того, чтобы установить конец фазы постоянного замедления. 25Для установления начала замедлени я выполн я етс я р ас смотрение мнимого расстояния РхпМ, увеличенного ранее описанным образом, относительно расстояния, пройденного во время ускоре- З 0 рения, вместо рассмотрения последнего в конечной точке, для того, чтобы иметь гарантию того, что движущаяся часть не придет в процессе замедления в конечное положение х, у со скоростью, отличной от нуля, и поэтому ошибочно продолжит движение за точку прибытия Р . Этот. случай, который не имел бы последствия в позиционных устройствах типа от точки к точке в этом варианте должен быть 40 исключен, так как необходимо управлять всей траекторией, например, в случае поперечного движения в целях нарезки профиля, Нужно отметить,что для того, чтобы избежать этого слу чая, недостаточно прерывать цикл интерполяции и дать приказ на остановку движущейся части как только расстояние х 1 - хп станет меньшим, чем требуемое приближение, так как 50 может случиться, что скорость, достигнутая при замедлении, в этот момент остается столь высокой, что оставшееся расстояние является недостаточным для остановки. С другой стороны, для того, чтобы избежать этого случа , необходимо иметь для замедления расстояние, равное тому, которое было пройдено в течение ускорения, плюс дополнительно запасное расстояние, достаточное для остановки и, так как в течение фазы Т 1 постоянной скорости координата хЬ увеличена на приращение ОхпМ, это дополнительное расстояние не может быть меньше РхпМ. Так как замедление начинается втот момент, когда расстояние от конечной точки Р становится меньше,чем расстояние, пройденное в течение ускорения, плюс РхпМ, движущаяся часть машины будет иметь время,для того, чтобы выполнить замедление до прохождения конечной точкиР. Более конкретно, она не можетдостигнуть конечной точки Р с погрешностьюбольшей, чем РхпМ илиРупМ, соответственно, для координатХи У.Поэтому необходимо, чтобы фазапостоянного замедления не продолжалась до тех пор, пока не будет иметьместо остановка, а прерывалась доостановки и заменялась более медленным движением приближени.я к конечнойточке Р . Нужно иметь воэможностьосуществить это движение приближения с постоянной скоростью, покаоставшееся расстояние х-хп (илиу -уп) достигает предельнойвеличины, достаточной малой, чтобы гарантировать требуемую точность уста- .новки и прекращения интерполяции .сэтЬй точки.,Если скорость движения приближения выбрана слишком низкой, то теряется много времени. С другой стороны, если скорость выбрана слишком высокой, может случиться, что конечная точка будет цройдена при движении приближения. Последний упомянутый недостаток возникает как вследствие инерции движущейся части, которая не даст возможность осуществить остановку за короткое время, сразу, как только подтверждается, что остаточное расстояние х-хп меньше, чем заранее выбранный предел, так и вслед/ствие того, что позиционное приращение Рхп, выведенное в цикле интерполяции, больше чем требуемая точность установки, так что может случиться, что в процессе одного цикла интерполяции, с начала которого движущаяся часть не достигла пока конечной позиции с требуемым приближением движущаяся часть сама пройдет конечную точку, не имея воэможности избежать этого перерегулирования.На Фиг. 2 показано решение этой проблемы, в которой движение приближения разделено на две Фазы Т и Т 1 .В течение фазы 4 интерполирующий прибор выполняет следующие операции:х(п+1) = хп + О:;пх - хп с 16 микронПостоянные позиционные приращения равны приращению Рхпй, достигнутому в конце фазы замедления, что достигается при первом осуществлении неравенства, определяющего конец фазы Т . Конец фазы Т определяется по приведенному неравенству.Кроме случая, показанного нафиг.2, могут существовать и другиеварианты, в зависимости от расстоя -ния, которое необходимо пройти междуточками Р, и Рг Фиг, 3 показываетслучай, когда сегмент приходитсяс отсутствием постоянной скорости ЧхМ на диаграмме скоростей, так как условия, в которых осуществляется начало фазы замедления, воз - никают до того, как закон-, чится фаза ускорения. Поэтому перемешение движущейся части станка между позициями х, и х включает в себя фазу начального ускорения в течение времени Т между положениями х 1 и х, с конца которой скорость ставится меньшей или равной максимально допустимой скорости, и немедленно следующую за ней фазу замедления в течение времени Т между позициями х 1 и хс 1: эа этими фазами следуют Фазы 45 50 В течение фазы Тх интерполируюший прибор выполняет операции:х (и+1) =хп + йххг - хп с 1 ми крон а.Выбор величины скорости в соответствии с данным соотношением, хотя не обязателен, но желателен, Неравенство определяет конец Фазы Т и конец всего цикла интерполяции,Поэтому ясно, что фаза Тз заканчивается, когда в течение замедления достигнута достаточно низкая скорость, например, соответствующая позиционному приращению 1 микрон, полученному в цикле интерполяции; Фаза Т кончается, когда движущая часть подходит на заранее определен ное расстояние от конечной точки Р, указанное расстояние, например, может быть равным 16 микрон; и конечная Фаза Т заканчивается, когда движущаяся часть прибыла на расстоя ние от конечной точки, меньшее, чем заданная точность (которая принята, равной 1 микрону).Как только движуШаяся часть подходит .на расстояние, меньшее, чем 25 1 микрон (требуемая точность) до конечной точки, интерполяция прерывается и движущаяся часть может быть остановлена и зафиксирована в указанном положении любыми известными средствами, например тормозной системой или механическим зажимом. Однако, предпочтительно, чтобы движущаяся часть удерживалась в этом положе-нии установочным сервомеханизмом, "правляемым постоянными приказами позиционирования. С этого момента приказы позиционирования могут быть( составлейы из последних координат, рассчитанных в течение интерполяции или предпочтительно чтобы они 4 Овключили в себя координаты конечнойточки Рг, которые посылаются програм,.мируюшим прибором. Т и Т- ступенчатого замедления спостоянными скоростями способом,описанным в случае Фиг,2. Позиция хгопределена существованием условийпус ка - замедл ени яих -хп(ЬЭхп) Вхп,или существ ов а ни ем со от ветствуюши хусловий для оси У,Фиг.4 показывает случай, когдарасстояние хг-х.г больше, чем предел16 микрон, хотя Охп с 1 микрона тоже время; в этих условиях имеетсяфаза ускорения от хг до х , следуюшаяза ней фаза постоянной скорости Чхйс постоянным прирашением Охпй, равным последнему приращению, Охп фазыускорения, Вслед за этим, в положении хс будет иметь место Фаза с постоянной скоростью Чхо от х,г до хг,при Охп = Ьх.Фиг.5 показывает случай, когдаразность х - х 1 меньше 16 микрон.В этом случае имеет место движе -ние между х, и х с постоянной скоростью Чхо, при Охп = пх.Величины ПхМ И ОуМ, пропорциональные максимально допустимой скорости движущейся части вдоль оси Хи У, соответственно подаются в видецифр от К 1 Ч до К 5 Ч,При расчете величин 11 х и Йу впредлагаемом устройстве, последниесогласовываются с величинами минимального приращения координат х и у вцикле интерполяции, и учитываетсявеличина угловой точности, с которойнеобходимо отрабатывать прямолинейную траекторию. Так как траекториявычисляется путем накопления прираШений ОхН и Оуп, кратных величинамЬу и йх, соответственно, то погрешность в расчете Ьх и Ьу искажаеттраекторию, которая остается прямолинейной, ввиду того, что условиелинейности продолжает соблюдатся,но имеет не точный наклон к осямХ и У. Конечная точка, рассчитанная интерполятором, не будет совпадать с запрограммированной конечнойточкой, Если требуется, чтобы расстояние между конечными точками непревышало максимально допустимойошибки вдоль каждой оси,необходимо сосоответствуюшим образом ограничитьошибку в расчете величин Йх и Ьу.Положим, например, что максимальная ошибка равна 1 микрону при перемешении порядка 10 м. В этом случаенеобходимо чтобы приращения Йх и Ьу,были бы определены с точностью10 микрона (или в двоично-кодированном виде с приближением, равным2 микрона)..гДля расчета величин Ьх и пу необходимо, чтобы: а) их отношение равнялось быу уб) указанные величины определялисьбы с точностью, достаточной, чтобыобеспечить угловую точность, заданную для данной траектории;в) указанные величины не должныпревышат ь величину, соот вет ст зующуюмаксимально допустимому ускорению.Вышеупомянутая процедура осущестьляется следующим образом.Подсчитываются величины (х - ) Ни ( - ) Н,где Н-безразмерная константа,разная степени 2,и устанавливаемая переключателем станка,а (х - х)Ни ( , - ) Н должны быть меньше максимального приращения скорости (ускорения),допустимого для станка.После этого Величины (х - х,) Ни (у - у 1) Н умножаются и удваизают -ся до тех пор, пока одна из ник недостигнет числа, соответствующегомаксимальному ускорению. При замвыполняются условия а), б) и В) .Устройство, реализующее изложенные принципы, получает информациюс ленты 1, несущей записанную программу программирующего блока 2, считывающего информацию с ленты. Предлагаемое устройство управления Включает з себя также интерпалятор 3 ицифроаналоговый преобразователь 4,который управляет сервамеханизмами5,6, 7, применяемыми для геремещения движущейся детали вдоль Осей Х,У и Е соответственно. Программи -рующий блок 2 связан с интерпалятором 3 посредством линии связи Я.Программирующий блок 2 (фиг.10)содержит блок ввода 9, соединенныйсо входом кодирующего блока 10, соединенного, в свою очередь, с подающим входом блока управления 11.Распределитель тактов 12 пр 1 соединенк блоку управления 11.Счетчик 13присоединен к блоку ввода 9 и кблоку 10. Блок управления 14 программирующего блока присоединен к блокуввода 9 и к счетчику 13,Работа устройства управления включает в себя первый период, в течениекоторого блок управления 11 подаетв интерполятор 3 указанные ранее данныЕ, т,е. каор,цинаты х и у конечной точки Р траектории и максимальные скорости (хМ и гуМ. В течениеэтого периода движущаяся часть неподвижна в начальной точке Р.Затем следует второй и риад, в течение которого движущаяся часть остается неподвижной, программирующееустройство находится в нерабочемсостоянии, а интерпалятор 3 осуществляет расчет величин Ьх и 1 у (приращение скоростей) на основе ранееуказанных принципов. Затем следуеттретий период, в течение которогоимеет место надлежащая интерполяция,в то время, как программирующий блокостается в нерабочем состоянии. В теение третьего периода интерголятор г Осей станка О,Р" и сО 1 ьРР т ьс я От вел Иь;и ц(;:,Оа" .1 з;-,с; азый поеабразоза - ТЕЛЬ , да З " 1. .-Тааага ПасУпаЮт ;.Ифразыэ сл - н=-.: - ., Выоабатанные интерпа 1;.Ора;. 3, Выходной аналоговый с 1 Гнал тр еОб. аз аз слл 4 упр азлЯет " Пал Ь; О ат д т -. - З;Ю Щи О С 1Рат:е." .1:,.ть испол: завал и один преабраэалтель для всех асей перемещения. В этс.с сл. - :Ве неаб(Однма переда-.: т- СИГНВЛЫ ССабк 1 ЕНИЯ ДЛЯ РаЭЛИЧНЫХ сгей перемещен-л на Основе техникивремен но га раз деле ни я, т . е. си гн алы, относящиеся к одинаковому периоду вре- МЭН. =СПОР - ПЯЮСЯ ЛО РаЗЛИЧНЫМ ОСЯМ С РВЗН" .", СРО.РжУТКаС ВРЕМЕНИ,Зта с 1,1, ,л,. :ес. ООаражеьа на фиГг Где показаны три пары переключателей, Включаю,1;еся пернОдичсскнчтОбы пи тать цфрааналагазый греабразозатель 4 и серзаматары 56,7.Интерпалятар 3 Включает в себяаМКНУ= О-т а СОЙЕР(ащий аРИ фМ" тический блок 15, прсоединенный к Оегист: записи 1 б и к регистру считывания 17.Реги таы Б и 17 пр соединены соответственна к зхадУ и выхаду блокаа 1 ЯтВ посредс Вам кащ,;Ирующих логидеских эл-.;: Оз 19 и 20. Выход б.-Ока памяти 15 лаисаединен к распределит:-лю тз(.Сз 12 (блок памяти магнит ас:таикпа.",наго типа, имеющийЗ алЕаж( ", 4 ;." .ЛН СЕКУНВЫ МОЖЕТ СО - держат. мак" 1 с.( 2 .00 бнт при длитель" насти такта 1 1;.красекунда) .Блок угразлен;я интерпалятарам 21связан с Оегис Оа:и 16.17, с блокамзза;,а:" 1; ари;етическим блоком 1.5, Выход;рифметическага блок-, 15 присаеди Е-;Г.С в . -Я-,Рабоа азатЕЛя Иифарма Ни . - . Ларалле.г.ьную форму 22 через каю(ути;, - ; Н 1 .Ла;.;1 ческ(Й элемент 23, приче ньха, - ., л есбразазателя 22 саедине . са В халсцнфэааналаГОВОГО прР- О бр аз О 3 -ел ЯИнтерполятар 3 управляется сигнаамн расгределителя тактов 12, поззаляюким; агределнть номер разряда каждого бита, паянляющегася на Выходе Плакс, 1 амят 11 1 (чВ ";анам понмере В маг 1;нтсстрикцианнай 1-,ам;:т. цнркулирует 21 бО бит иноаамац(и,. чта занимает 2160 микросекунд из 2,4 миллисекунд дейстз 1.тель -Ра"пределитеь тактов 12 при Водится В действие От ирзага битапаяв - ляющегсся на Выходе блока памяти 18И КОГЛВ ОН ПООСЧИТЫЗаЕт 2160 ДВОИЧНЫХ 3 чака: Выр абатыв аетс Я си ГналСтал. Оста 1 чазлизаюший устройства,Для ;(аждОЙ Оси глак пзмят 1 18 совд-.ржи.; 12 регистров А.В,.СИ г 1 О оО двоичных раэоядаз кажцый ЭЕОО-ВБ 59,10 20 всего 3 х 12 х 60 = 2160 двоичныхразрядов.Расположение двоичных разрядов для.каждой оси будет РЕООА; РЕООВ; РЕООСРЕООИ; РЕО 1 А; РЕО 1 В 1 РЕО 1 С; РЕО 1 М;РЕ 59 А, РЕ 59 В, РЕ 59 С, РЕ 5911, Три группы иэ 12 х 60 бит, расположенныетаким образом и относящиеся к тремосям, находятся в линии задержкиодна за другой.Способ, по которому двоичныезнаки различных регистров устанавливаются, описан более подробно.Счетчик разрядов 24, содержащийся в распределителе тактов 12, считает от 1 до 60, включая сигналыРЕОО-РЕ 59, причем каждый сигнал имеет период 12 мкс. Для каждого из12 регистров памяти сигналы РЕОО-РЕ 59определяют 1-й, 2-й.60-й бит.Разряды от РЕ 01 до РЕЭ 56 используются для предоставления чисел-И 2 Фот .2 микрон до. 2 микрона (т.е.в десятичной форме величины от10 до 10 микррна) . Поэтому, положение, определяемое РЕЗЗ, соответ-ствует величине, равной 1 микрону,Эти 56 разрядные слова обрабатываются интерполятором 3.С другой стороны, данные о координатах, вводимые программирующим блоком 2, содержат только 24 разряда,представляющие величины от 1 микрона до 10 микрон. При операции ввода данных в память через устройствоввода 9 указанные 24 бита при помощи счетчика 24 дополняются нулямисоответствующим образом располагаются, Например (фиг. 12 и фиг,13),24 бита х 2 (представляющие величины от 1 микрона до 2" микрона) вводятся в регистр Р в двоичные разряды РЕЗЗ-РЕ 56. Аналогично, 24 бита,представляющие величину максимального приоащения (максимально допустимой скорости) и которым соответ -ствуют величины от 2 микрона дою2 микрона, вводятся в регистр В враэр яды РЕ 20 - РЕ 4 3,Очевидно, что в случае, когдаинтерполятор применяется для управления станком, такой диапазон скорости чреэмерен, и для нормальногоиспользования достаточно 14 значащих двоичных разряда ог 30 до 43,представляющих величины максимального приращения между 2 микрона0и 2 микрона; принимая во внимание,что выдача координаты из интерполятора имеет место каждые 5 миллисекунд,диапазон изменения скорости лежит в диапазоне от 1,4 мм в минутудо 12,288 м в минуту, чего вполнедбстаточно для любых встречающихсяприменений.Разряд РЕ 57 использован для хранения знака числа. Более точно, этотразряд применяется для различия положительного и дополнительного числа. ЗО 35 40 45 50 55 60 65 Разряд РЕ 58 используется для накопления переносов.Разряды РЕ 59 и РЕСОО остаются свободными во всех регистрах памяти идействуют как разделяющие разрядымежду регистрами различных осей, таким образом, из бегается перенос с одной оси на соседнюю ось.Сначала записывается в память всяинформация, относящаяся к оси Х (всего 12 х 60 = 720 бит), затем к оси Уи, наконец, к оси Е.Счетчик 24 повторяет три раза считывание 60 двоичных знаков для каждого адреса Х,У,Е, Время, относящееся к трем адресам, определяетсятремя сигналами 1 И 1 С, 1 И 1 Р, ЮАЕ, которые генерируются вторым счетчиком25, управляемым счетчиком разрядов24.Третий счетчик 26, управляемыйсигналом конца отсчета времени подачи информации, приводит в действиесвои выходные сигналы С 1 Н 1, СЫ 1 ипоэтому период сигнала С 1 Н 1 равендвум циклам информации в блоке памяти 18, и этот период определяетпродолжительность цикла интерполяции РТ,Как видно иэ схемы внешнего вычислительного блока, память эквивалентна устройству из шести замкнутыхв параллель сумматоров:С,Е,Я, 1 иМ плюс шести других замкнутых в параллель сумматоров В, Р, Г, Н, Ь иИ, имеющих. входы и выходы общие спервыми шестью сумматорами, соот -ветственно, и общую фазу по отношению к первым шести сумматорам.Четвертый счетчик 27, получающийсигналы от генератора 28, выдает вциклической последовательности тактовые импульсы на шести выходах Т 10 Т 15 с периодом, равным 1 микросекунде. Бинарный счетчик 23, управляемый сигналом Т 10, имеет двавыхода С 1 и С 1, определяющие дваразличных цикла счетчика 27 с периодом 12 микросекунд, причем сигнал С 1приводит в действие счетчик 24, Поэтому пара сигналов счетчика 27 и счетчика 29 определяет один из сумматоров А - М. На Фиг. 9 показана парасигналов, определяющая каждый сумматор блока памяти 18.фиг.8 относится к расположениюразличных величин в регистрах памяти в течение фазы ввода, в то времякак Фиг.9 иллюстрирует расположениеинформации в регистрах памяти в течение фазы вычисления. Регистрыпамяти работают следующим образомпо отношению к оси Х,Программирующий блок 2 можетобеспечить два альтернативных режима, в первом иэ которых блок ввода 9вводит данные в блок памяти 18, аво втором - арифметический блок 15производит интерполяцию, 17 722503В течение интерполяции (фиг.8)регистр А служит для хранения величины пройденного расстояния ХУ 1-х 1,втечение всей фазы ускорения Т 1 и,кроме того, хранит величину РхпМ,полученную в конце фазы Т 1 . 5В регистр В вводятся в течениефазы ввода из программирующего блокамаксимальное приращение ОхМ (максимальная допустимая скорость вдольоси Х). Эта величина, ранее записанная в двоичных разрядах ОЕ 17-ОЕ 40регистра В, затем сдвигается на триразряда в разряды ОЕ 20-0 Е 43, где окахранится неизменной до тех пор, покапрограммирующий блок не вводит другую величину или осуществляет изменение этой величины.В регистр С в течение фазы ввода поступает координата х конечной точки Р , значениекоторой сдвинуто вгеред на Ео 9 Н = о- 33, двоичных разрядов оставшихсязначащих разрядов. Поэтому, регистрС может содержать величину Н х,необходимую для расчета приращенияскорости йх. 25В регистр О вводится координатах 2 конечной точки Р и остаетсянеизменной в регистре 0 в течениевсей интерполяции в целях осуществления расчета оставшегося расстояния,которое необходимо пройти до остановки в конечной точке прямолинейного сегмента тректории.В конце интерполяции сегментатраектории содержимое регистра 0 переносится в регистр Ь и сохраняетсятам для использования в качественачальной координаты х, следующегопрямолинейного сегмента. Программирующий блок выдает только конечныекоординаты прямолинейных сегментов. 4 ОРегистр Е содержит приращениескорости Ох в течение фазы интерполяции (фиг.9) .Регистр Г содержит величины1/8 ОхМ в течение фаз ввода и интерполяции; эта величина вводится врегистр Р в тсичкы: разряды ОЕ 1-0 Е 40,Величина 1/8 ОхМ используется дляизменения максимальной скорости продвижения или подачи. 50В течение фазы ввода данных величина ОхМ, характеризующая скоростьподачи, вводится в регистр В запоминающего устройства, в то время каквеличина 1/8 .ОхМ, вводится в регистрР. Величина ОхМ служит в качествесопоставительного теста для установления конца фазы разгона Т и начала фазы Та постоянной скорости Величина 1/8 ОхМ используется в качестве приращения для модификации величины регистра В посредством операции вычитания.Как только вычислена величина измеменения скорости,начинается ее отработка,которая выполняется синхронно с работси интерпслятора 3. Поскольку каждый цикл интерполяции состоит издвух циклов, один из которых предраэначен для сопоставительных, адругой - для вычислительных операций,то вычисление изменения скорости подачи осуществляется путем приращения скорости ОхМ последовательнымиэтапами, каждый из которых содержитдва цикла запоминания, один пред аэначенный для сканирования знака требуемого приращения, и второй, предназначенный для приращения ОхМ на величину приращения, равную 1/8 ОхМ.Содержимое регистра Ь, состоящееиз начальной координаты х, следующего прямолинейного. сегмента, вводится из регистра 0 в конце интерполяции, накапливая бит за битом в те чение интерполяции, так что регистрЬ содержит последовательные величинымгновенной координаты х иРе гистр Ьприменяется для воздействия на серво-.систему и является только регистромпамяти, входы которого соединены спреобразователем 4 . Функции оставшихсярегистров объясняются ниже,На фяг. 8 и фиг. 9 пунктирные,линии, относящиеся к регистрами О, представляют группу из 2 соседних двоичных разрядов среди 56двоичных разрядов каждого регистра,в которые вводятся соответствующиеданные из программирующего блока, вто время какпунктирные линии, относящиеся к регистрам Р, 1, Ь, представляют 24 соседних двоичных разряда,в которые переносятся данные, содержащиеся соответственно в регистрахВ, С и О.Функции и содержание регистров,относящихся к осям У и Е, аналогичны.Вычисление скорости для следующегосегментаУстройство содержит вычислительныйблок 30 (фиг,10) для управления вторымспособом работы, по которому остановка в точках излома сегментированнойлинии, ке имеет места, Выбор способаработы может быть сделан для каждогопрямолинейного сегмента траектории.Например, специальная вспомогательнаяфункция, закодированная на программирующей ленте вместе с данными времени, относящимися к новой точке разрыва линии, хранится в первом регистре приема 31, чтобы определять должна ли быть точка разрыва пройдена соскоростью, не равной нулю,Более подробно рассмотрим (фиг.7)два сегмента траектории Р, - Р иР - Р, имеющих общую точку разрываР . Пс"сжим, что остановка в точке Рке бьиа осуществлена, но необходимопройти путь Р, -Р - Р с непрерывной скоростью.В этом случае конечная часть сегмек=а Р, - Р проходится с постояннойскоростью, равной скорости в течение