Устройство для программного управления перемещениями

дЪ- % 1 4:.О 3ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 0305.78(21) 2610513/18-24с присоединением заявки йо6 05 В 19/18 Государственный комитет СССР но делам изобретениИ и открытий.55(088.8) Дата опубликования описания 150780 А.С. Грицай, Н.Н. Шляхетский, Б.Г. Коровин и В.Л. Кошкин(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯМИИзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в систееах числового программного управления (ЧПУ) перемещениями механизМов .станков и машин.В известном устройстве задача фореирования программы перееещений механизеов и задача отработки програееы решаются функционально и схееотехнически разделенными устройствами 1,Недостатком таких устройств является ограниченность функциональных возможностей управления перееещениее 1 механизмов, так как увеличение количества управляемых еехайизеов приво" дит к пропорциональному увеличению состава аппаратуры и соответствуюЩееу снижению надежности, а изеенение 2 О требований к измерительной систеее - к значительным и дорогостоящие переделкам в аппаратной части устройства.Наиболее близким технИческим рЕ- шениее к данному изобретению является устройство для числового прбграемного управления перееещениями 121, содержащее формирователь управляющихпрограее, датчики перемещений; формирователи сигналов датчиков, входной коммутатор, согласующий коееутатор и распределитель, причем одна группа входов"входйого коммутатора соединена с выходом Формирователя управляющих программ, другая группа . входов - с выходаеи формирователей сигналов датчиков, однагруппа выходов согласующего коммутатора соединена с входами датчиков перееещения, другая группа выходов - с управляющиеи входами приводов механизмов,- первые два выхода распределителя соединены с управляющимЫ входами коммутаторов.При работе устройства разность сигналов заданного и фактического перемещений отрабатывается в блоке вычислений и через выходной коееутатор подается на устройство управления ееханизеаеи.Распределитель обеспечивает последовательную во времени и согласованную обработку сигналов фактического перемещения и рассогласования по каждой координате.В этом устройстве применены иэеерительные системы фазового типа с отдельным устройством эапитки. Фореирование сигналов фактического перемещения осуществляется аппаратно-реалиэованными схемами для обработки фаэо,модулированных сигналов и требуются значительные изменения при переходена другую измерительную систему, чтоявляется существенным недостаткомУстройства.Таким образом, общим недостаткомизвестных устройств является ограниченность функциональных воэможностей,снижение тОчности и надежности устройств для программного управления перемещениями из-за аппаратной реализации измерительных систем и устройств формирования сигналов фактического перемещения, что приводит к тому, что эти устройства ориентированы на конкретное применение с измерительной системой определенного типа, и требуются значительные схемные изменения при переходе на другую измерительную систему или при смене способа формирования сигнала рассогласования, при этом снижается точность измерительных систем и увеличивается стоимость из-эа необходимости индивидуальной регулировки узлов, входящих в измеритеЛьную систему; кроме того, снижается надежностьпри увеличении числа управляемых механизмов, так как аппаратная часть измерительных систем растет пропорционально числу управляемых механизмов.в .- в .-Целью изобретения является расширение области применения устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство программного управления перемещениями, содержащее блок управления и первый коммутатор, первый информационный вход которого соединен с выходом блока ввода программы, вторые информационные входы через формирователи сигналов - с выходами датчиков перемещения, а управляющий вхОд - с первым выходом распределителя, подключенного вторымвыходом к управляющему входу второгокоммутатора, одни выходы которогоподсоединены ко входам датчикон перемещения, другие выходы - к выходам устройства, а первый информационный вход через блок рассогласования - к первому выходу вычислительного блока, введены блоки памяти и пятьрегйстрЬв, выходы которых подключены .к первым входам вычислительного блфа, соединенного вторым входом через первый блок памяти с третьим выходом распределителя, вторым ны ходбм - с соответствующими входамипяти регистров, а третьим выходом - со входом распределителя, четвертый выход которого подключен через последовательно соединенные блок упранления и второй блок памяти ко нто.рому информационному входу второго коммутатора, первый выход первогокоммутатора соединен с одним из входов первого регистра, второй выходс одним иэ входов второго регистраи со вторым входом блока управления,подключенного третьим входом ко второму выходу третьего регистра,Сущность изобретения поясняетсячертежом, где представлена функциональная схема устройства, содержащаяблок ввода программы 1, первый коммутатор 2, устройство преобразованияперемещений 3, устройство алгоритмовмодуляции сигналов 4, второй коммутатор 5, датчики перемещения б, формирователи сигналов 7, распределитель 8; устройство 3 состоит из вычисли 15 тельного блока 9, первого 10, второго 11, четвертого 12, пятого 13 и третьего 14 регистров, блока рассогласования 15 и первого блока памяти 16, устройство 4 - иэ второго блока памяти 17 и блока управления 18. Устройство работает следующим об 20 разом. Блок 1 осуществляет задание про, граммируемых перемещений по всем ко 25 ординатам, информация о которых через коммутатор 2 поступает на числовые входы устройства 3 и на второй вход устройства 4, с числовых выходов которого через коммутатор 5, включающий цифроаналоговые преобразователи и согласующие усилители, сигнал поступает на эапитку датчиков б. Сигналы с выходов датчиков б преобразуются формирователями 7 в логическую или цифровую форму и через коммутатор 2 подаются на числовые входы устройства 3, в котором в соответствии с заложенным алгоритмом преобразуются сигналы программы, сигналы фактического перемещения и вырабаты наются сигналы рассогласования покоординатам, поступающие на коммутатор 5 и далее.на блок управления механизмами. Преобразованные сигналы программы поступают на первый вход 45 устройства 4 модуляции.При измерительной системе фазового типа код фактического перемещения н пределах оборота (цикла) фазы формируются в регистре 10 обратной свя эи по строб-импульсу с соотнетствующего формирователя 7, из него вычитается значение кода за предыдущий цикл опроса по данной координате, хранящееся в регистре 12. Полученная разность сравнивается со значением оборота фазы, выраженным в дискретах программы и хранящимся в регистре 13.Эта операция необходима для компенсации цикличности кода обратной связи,капливаются н регистре 14 и вычитаются из содержимого регистра 11 хранения программы. Разность сигналов программы и перемещения хранится в 65 блоке рассогласования 15 н поступает 60 Приращения кода обратной связи на748351 Формула изобретения Фили г,уж ПП Патентф,д, ул, Проектная,4на управление механизмом, Выдача сигналов программы и фактического перемещения на управление запиткой при фазовой измерительной системе блокируется и управление блоком 17 осуществляется тактовыми импульсами постоянной частоты через блок 18.Перечисленные операции осуществляют блок 9 с помощью распределителя 8 через блок 16, в котором записана перечисленная выше для данной измерительной системы последовательность операций.При измерительной системе амплитудного типа в регистр 10 записывается код знака логического сигнала обратной связи. Его значение сравнивается с кодом знака за предшествующий цикл опроса, хранимым в регистре 12, Если эти коды равны, то удваивается значение константы в регистре 13 и происходит накопление рассогласования; если коды не равны, то значение константы в регистре 13 уменьшается вдвое, а накопление рассогласования не происходит. Содержимое регистра 15 рассогласования в каждом такте суммируется с содержимым регистра 11 и передается в регистр 14. Вход регистра 11 соединен с первым входом, а выход регистра 14 - со вторым входом блока 18. С числовых выходов блока 17 новое значение кода уровня сиг-. нала запитки поступает на коммутатор 5 и далее на датчики 6. Блок 9 через блок 16 осуществляет перечисленные операции.Таким образом, использование устройства преобразования перемещений и включение его указанным образом позволяет осуществить формирование сигналов управления перемещениями при совершенно различных измерительных системах, расширяя функциональные возможности устройства, повышает его гибкость, так как для перехода от одной измерительной системы к другой достаточно замены алгоритма, . записанного в блок памяти, Введение устройства алгоритмов модуляции сигналов повышает точность устройства. Обе эти меры повышают надежность устройства программного управления благодаря замене аппаратных средств управления программными средствами. Устройство для программного управления перемещениями, содержащее блокуправления и первый коммутатор,первый информационный вход которого соединен с выходом блока ввода программы, вторые информационные входы через формирователи сигналов - с выходами датчиков перемещения, а управляющий вход - с первым выходом рас-пределителя, подключенного вторымвыходом к управляющему входу второго коммутатора, одни выходы которогоподсоединены ко входам датчиков перемещения, другие выходы - к выходамустройства, а первый информационный20 вход через блок рассогласования - кпервому выходу вычислительного блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения области применения устройства, в него введены25 блоки памяти и пять регистров, выходы которых подключены к первым входам вычислительного блока, соединенного вторым входом через первый блокпамяти с третьим выходом распредели 30 теля, вторым выходом с соответствующими входами пяти регистров, атретьим выходом со входом распределителя, четвертый выход которогоподключен через последовательно сое-35 диненные блок управления и второйблок памяти ко второму информационному входу второго коммутатора,первый выход первого коммутатора соединен с одним из входов первого ре 4 О гистра, второй выход - с одним извходов второго регистра и со вторымвходом блока управления, подключенного третьим входом ко второму выходу третьего регистра.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 519746, кл. Ь 08 С 21/00, 1975.2. Патент США Р 3791888,кл. 235-150,1, опублик, 1976 (прототип),ЦНИИПИ Заказ 4237/34 Тираж 956 Подписное