Реверсивный распределитель импульсов для управления шаговым двигателем

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может бть использовано в дискретном многоорежимном электроприводе.Цель изобретения - повышение надежности путем исключения сбоев при ошибочных сочетаниях входных сигналов.На чертеже показана функциональная схема реверсивного распределителя импульсов.Реверсивный распределитель импульСов для управления шаговым двигателем содержит двоичный счетчик 1, первый 2 и второй 3 элементы И-НЕ, Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 4, элемент ИЛИ 5, тактовую Фину 6, шину 7 управления, шину 8 реверса, первую 9 и вторую 10 шины выбора тактности коммутации, первую 11 и вторую .12 шины выбора режима ,коммутации, шину 13 включения шагового двигателя, первый 14 и второй 15 инверторы, элемент И 16. Причем тактовый вход (С); входы разрешения (7) и задания направления счета ,(+1) двоичного счетчика 1 соединены , соответственно с тактовой шиной 6, шиной 7 управления и шиной 8 реверса, выход первого разряда ечетчика 1 подключен к второму входу первого элемента И-НЕ 2, первый вход которого соединен с первой шиной 9 выбора тактности коммутации, а .выход связан с вторым входом второго элемента И-НЕ 3, первый вход которого подключен к. второй шине 10 выбора тактности коммутации, выход соединен с первым адресным входом ПЗУ 4, вто. рой и третий адресные входы которого соединены соответственно с выходами второго и третьего разрядов счетчика 1, выход четвертого разряда которого связан с первым входом . элемента ИЛ 1 5, выход которого подключен к четвертому адресному входу ПЗУ 4, а второй вход подключен кпервой шине 11 выбора режима коммутации и объединен с входом первогоиннертора 14, связанного своим выхо-дом с вторым входом элемента И 16и вторым информационным входом счетчика 1, первый информационный вход которого подключен к шине высокого потенциала Ел, третий и четвертый информационные входы счетчика 1 соединены соответственно с выходами второго инвертора 15 и элемента И 1610 15 га 25 первый вход которого объединен с входом второго инвертора 15 и подключен к второй шине 12 выбора режи ма коммутации, соединенной с пятым адресным входом ПЗУ 4, разрешающий вход которого (Ч) подключен к шине 13 включения шагового двигателя. Выходы 0 -ПЗУ 4 используются в качестве выходов распределителя,Реверсинный распределитель импульсов для управления шаговым двигателем работает следующим образом.При подаче на шину 7 управления потенциального сигнала разрешения счета двоичный счетчик 1 отсчитывает поступающие с тактовой шины 6 импульсы, при этом записываемое в счетчик 1 двоичное число с каждым тактовым импульсом увеличивается или уменьшается на единицу н занисимости от уровня потенциального сигнала на шине 8 реверса, т.е. на входе для задания направления счета,в то время как коэффициент пересчета двоичного счетчика 1, определяемый типом используемого шагового двигателя, формируется (с учетом логическои единицы на первом информационном входе счетчика 1) с помощью первого 14 и второго 15 инверторов и элемента И 16 из соответствующих потенциальных сигналов, подавае"мых на первую 11 и вторую 12 шины выбора режима коммутации, Из потен 35циального сигнала на первой шине 11выбора режима коммутации и потенциальных сигналов, подаваемых на пер-вую 9 и вторую 10 шины выбора тактности коммутации, а также из сигналон, снимаемых с выходов первого ичетвертого разрядов двоичного счет чика 1, с помощью первого 2 и второго 3 элементов И-НЕ и элемента ИЛИ5 одновременно формируются первый и.четвертый разряды адресного кодаПЗУ 4. Второй, третий и пятый разряды адресного ксща задаются непосредственно состояниями выходов соответственно второго, третьего разрядовсчетчика 1 и уровнем потенциальногосигнала на второй шине 12 выборарежима коммутации. Поступая на адресные входы ПЗУ 4, этот адресныйкод обеспечивает при подаче разреша ющего потенциального сигнала на шину 13 включения шагового двигателя(т.е. на разрешающий вход ПЗУ 4)выборку из ПЗУ 4 кодовых комбинаций;1577066 Тип ШД и режимработы Адрес ПЗУ 4 Модульсчета Информационныевходы счетчика 1 Входные шиныраспределителя 12 11 10 9 111 П 8 04 П 1 П 1 0-7 1-7 0-6 8-3 9-13 8-12 16-27 12 17-27 16-26 12 соответствующих заданному режимукоммутации фазных обмоток подключенного шагового двигателя, при этомв зависимости от требуемой тактности коммутации и соответствующихуровней потенциальных сигналов напервой 9 и второй 10 шинах выборатактности кодовые комбинации.на выходах ПЗУ 4 меняются по каждому тактовому импульсу (несимметричные ре 0 01 1 0 1 1 1 0 0 0 Х 0 1 . 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 О 1 0 1 О 1 0 Х О 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 Х 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 Примечание; Х - любое состояние,Как модуль счета двоичного счетчика 1, так и адресное поле ПЗУ 4 (заисключениемпервого разряда адресного кода) задаются соответственнотипу ШД всего лишь двумя потенциальнымисигналами на шинах 11 и 12 выбора режима коммутации. Тактность коммутации определяется дополнительно. уровнями потенциальных сигналов на нинах 9 и 10.При изменении уровня потенциального сигнала на шине 8 реверса адресные коды меняются в обратной последовательности, обеспечивая считывание записанной в ПЗУ информации в обратном порядке и тем самым отработку реверса и вращение шагового ожимы коммутации) либо по каждомучетному или нечетному тактовым импульсам (симметричные режимы коммутации). Распределение памяти в ПЗУ4 для использования его в распределителе и зависимость модуля счетадвоичного счетчика 1 и десятичногоадресного кода от потенциальных сигналов на входных шинах 9 - 12 пред"ставлены в таблице. Четырехфазный ШД:, Восьмитактная коммутация 1-12-2-23-3-34-4-4 1 Четырехтактная коммутация 12-23-34-41Четырехтактная коммутация 1-2-3-4Трехфазный ШД: Шеститактная коммутация 1 - 12-2-23-3-31Трехтактная коммутация 12-23-3Трехтактная коммутация 1-2-3Шестифаэный ШД: Двенадцатитактная коммутация 12-123-23-234- 34-345-45-456-56-561- 61-612Шеститактная коммутация 123-34-345-456-561-612 Шеститактная коммутация 12-23-34-45-56-61 двигателя в противоположном направлении.При подаче потенциального сигнала запрета счета на шину 7 управления двоичный счетчик 1 останавливается с сохранением информации, благодаря чему обеспечивается фиксиро ванная стоянка шагового двигателяЕсли в данном рел;име на шину 13 включения шагового двигателя подать за-,прещающий сигнал высокого уровня,то на всех выходах ПЗУ 4 независимо от состояния адресных входов появятся сигналы одинакового (высокого)уровня, обеспечивающие обесточиваниеобмоток шагового двигателя с сохранением информации о состоянии распре1577066 ления и реверса, выход первого элемента И-НЕ связан с вторым входомвторого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым адресным входомпостоянного запоминающего устройства, второй и третий адресные входыкоторого подключены соответственнок выходам второго и третьего разря дов двоичного счетчика, выход чет-вертого разряда которого соединен спервым входом элемента ИЛИ, второйвход которого подключен к перной ш"не выбора режима коммутации, выходсвязан счетвертым адресным входомпостоянного запоминающего устройства, пятый адресный вход которогосоединен с второй шиной выбора режима коммутации, разрешающий вход щ подключен к шине включения шаговогодвигателя, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повьппения надежности путем исключения сбоен при ошибочных сочетаниях входных сигналов, 25 введены. первый и второй инверторыи элемент И, выход которого подклю чен к четвертому информационномувходу двоичного счетчика, первыйвход подключен к второй шине выбора 30 режима коммутации и объединен с входом второго инвертора, выход которого соединен с третьим информационнымвходом двоичного счетчика, второйинформационный вход которого объединен с вторым входом элемента И ичерез первый инвертор подключен кпервой шине выбора режима коммутации, а первый информационный входсоединен с шиной высокого потенциа ла. делителя. Этот режим эффективен при необходимости продолжительных остановок шагового днигателя в процессе работы без потери информации.Таким образом, предлагаемый реЬерсивньп распределитель импульсов для управления шаговым двигателем н сравнении с известным обладает более высокой надежностью, обеспечивая однозначное соответствие между 1 отенциальными сигналами на шинах выбора режима коммутации и информацией, подаваемой на информационныеходы двоичного счетчика, исключая ем самым некорректные сочетания Ьходных сигналов, которые могли Стать причиной сбойных ситуаций н Известном. формула изобретения 4Реверсивный распределитель им ульсов для управления шаговым двиГателем, содержит тактовую шину, шиНы управления и реверса, первую и вторую шины выбора режима коммутации, шину включения шагового двига" теля, двоичный счетчик, постоянное напоминающее устройство, элемент ИЛИ, первый и второй элементы И-НЕ, Первые входы которых соединены соотВетственно с первой и второй шинами Выбора тактности коммутации, вгорой вход первого элемента И-НЕ подключен к выходу первого разряда двоичного счетчика, тактовый вход, входы разрешения счета и задания направления Счета. которого соединены соответственно с тактовой шиной, шинами управСоставитель В.Алфимон Техред М.Дидык Корректор Т.Палий Редактор Л.Зайцева, Заказ 1855 Тираж 451 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, И, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101