Линейный интерполятор

О П И С А Н И Е (щ 637787ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЙЬСТВУ Союз Советских Социалистических респубпин(61) Дрполннтельное к авт, свил-ву(22) Заявлено 24 12.75 Д 1) 2303111/18-24с присоединением заявки Рй(45) Дата опубликования описания 15.12.78,(5) М. Кл. 005 В 19/18 Гюсудерствеиимй комитет Совета Миииатров СССР во делом изабрвтеиий и открытийот ический институт легк мышленнос(54) ЛИК вляетс прощение Изобретение относится к области автоматического управления контурным перемещением рабочих органов н может быть использовано в системах числового программного управления для одновременного управления группой инструментов, где требуется упра 1 вление перемещением по нескольким координатам с привязкой к одной общей координате.Известен линейный ннтерполятор, содержащий блок выдачи импульсов интерполирования по нескольким каналам управления и блок задания программы, который позволяет управлять значительным числом инструментов 11.Недостатком этого устройства является низкое быстродействие.Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является линейный интерполятор, содержащий логический блок, первый вход которого соединен с первым выходом блока управления дпнамическим регистром, второй выход которого соединен с первым входом счетчика импуль,сов, второй вход которого соединен с выходом динамического регистра и со вторым входом логического блока 121,Недостатком этого устройства я я .его сложность.Целью изобретения является уустройства,Для этого предлагаемый линейный интерполятор содержит блок синхронизации каналов, первый вход которого подключен к выходу дннамнческого регистра, второй вход - к третьему выходу блока управления динамическим регистром, третий вход - к выходу счетчика импульсов, к первому входу динамического регистра, н к третьему входу логического блока, первый выход блока синхронизации каналов соединен с третьим входом счетчика импульсов, второй выход - с четвертым входом логического блока, а третий выход - со вторым входом динами.- ческого регистра:На фиг. 1 представлена структурная схема линейного интерполятора, содержащая логический блок 1, динамический регистр 2, счетчик импульсов 3, блок управления дина. мическим регистром 4 н блок синхрониЗации каналов 5 с выходамн 6 - 8 н входами 9 - 11; на фиг. 2 приведено размещение,информации в динамическом регистре 2; на фиг. 3 показана функ,нональная схема блока синх3637ронизации каналов 5, который состоит изтриггера 12 для запрета обработки канала,триггера 13 для разрешения интерполирования по общей координате, триггера 14 дляхранения разряда приращения по общей координате, триггера 15 для разрешения за.циси признака запрета, элемента И 16 ллязаписи признака запрета в динамическийрегистр 2, регистра канала 17, элементасравнения 18, элементов И 9, 20, 21, 22,элемента НЕ 23 и элемента ИЛИ - НЕ 24,Логический блок 1 осуществляет формирование командных импульсов по Координатным осям для всех каналов управления.Динамический регистр 2 предназначендля хранения информации о приращениях Хи У по каждому из каналов, о состоянияхсчетчиков для каждого канала, а также дляхранения признаков запрета.Одноразрядный счетчик цмцульсоц 3 используется для изменения состояния разрядов счетчиков диггамического регистра 2, атакже для обеспечения рециркуляции информ ации в ди на ми ческом регистре 2.Блок управления динамическим репгст., ром 4 осуществляет координацию работцвсех блоков линейного цнтерполятора,Блок синхронизации каналов 5 производит автоматическое управление процессоминтерполирования по каждому каналу, обеспечивая синхронизацнчо каналов по общейкбордикате. Для этого вход 9 блока синхро-.низации каналов 5, соединенный со входамиэлементов И 19, 21 и через элемент НЕ 23со входами элементов И 20, 22, подключенк выходу динамического регистра 2. Входы11 блока синхронизации каналов 5, подключенные к выходам блока управления динамическим регистром 4, соединены со входамн элемента сравнения 18, регистра номераканала 17 и элементов И 16, 19, 20, 21, 22.Вход 10 блока синхронизации каналов 5, подключенный к выходу счетчика импульсов 3,соединен с третьим входом элемента И 22,подключенного своим четвертым входом кединичному выходу триггера 14 для хранения разряда приращения по общей координате. Выходы элементов И 19, 21, 22 подключены соответственко к единичным входамтриггеров 12, 14, 15, а выход элемента И 20подключен к нулевому входу триггера 13.Кроме того, единичный выход триггера 15соелинен со входами элемента И 16, элемента ИЛИ - НЕ 24 и регистра 17, подключенного своим выходом к элементу сравнения 18.Выход элемента сравнения 18 подключен ковходу элемента И 16. Ко второму входу элемента ИЛИ в24 подключен выход триггера 12,Интерполятор работает следующим образом,Перед началом интерполирования в динамический регистр 2 вводится информация о приращениях по координатам Х и Удля каждого канала. Информация располагается в динамическом регистре 2 в следую.щем порядке (см. фиг. 2), Динамический регистр 2 разделен на п 1 каналов по числу управляемых инструментов. Каждый канал содержит и+ 1 разряд. В нулевом разряде хранится признак запрета обработки канала (3), Каждый из остальных и разрядов разбит на три части и содержит последовательно информацию о соответству-, ющих разрядах приращений Х и т и счетчика (С) (первому разряду канала соответствуют младший разряд счетчика и старшие (п) разряды приращений, а и-ному разряду какала соответствуют младшие (первые) разряды приращений и старший(п) разряд счет.чика), В остальных каналах информация 15 располагается аналогично, Исходные состояния разрядов запрета обработки канала и разрядов счетчиков равны О, Прц ицтерполировацци информация о прирагцециях не изменяется, а содержимое разрчдов, относягцееся к счетчикам, увеличивается ца единицу с помощью счетчика импульсов 3, по сипгалу от блока управления динамическим регистром 4, каждый раз после окончания шага обработки предыдусцего канала. Ша.ги обработки каналов производятся после довательно. Импульсы интерполирования выдаются по независимой координате каждого канала логическим блоком 1 согласно алгоритму работы интерполятора на импульсных умножителях, по переходу разряда счетчика данного канала из нулевого состояния -1 в единичное и наличию единицы в соответствующем. разряде приращения. Если по какому.то цз каналов необходимо выдать импульс интерполирования по координате, обцей для всех каналов, то, выдача импульса интерполирования по этой координате не производится, а в блоке синхронизации каналов 5, по сигналам от динамического регистра 2, счетчика импульсов 3, блока управления дцнамическим регистром 4 и триггера 14 устанавливается в единичное состоя ние триггер 5 (триггер запоминает, что поданному каналу требуется выдать импульс интерполирования по общей координате).Триггер 15 запрещает изменение состоянии регистра номера канала, в который от блока управления динамическим регистром 4 всег.4да записывается номер обрабатываемого в данный момент канала. Кроме того, через элемент ИЛИ - НЕ 24 в счетчик импульсов 3 поступает сигнал, запрещающий прибавление единицы к разрядам счетчиков послеу 0 дующих каналов до тех пор, пока элементсравнения 18 вновь не обнаружит какал, номер которого запомнен в регистре номера канала 17. Таким образом, совершается один холостой (без обработки каналов) оборот информации в динамическом регистре 2, По Б единичным сигналам с элемента сравнения18, от триггера 15 и от блока управления динамическим регистром 4, определяющего нулевой разряд данного канала, на выходе63787 элемента И 16 появится единичный сигнал, который запишет в нулевой разряд канала признак запрета обработки канала. После этого триггер 5 сбрасывается и разрешается обработка последующего канала. Если при обработке канала окажется, что в нуле- Ю вом разряде записан признак запрета, а,следовательно, триггер 12 установился в еди. ничное состояние, то сигнал с единичного выхода триггера 12 поступает в счетчик импульсов 3 н запретит прибавление единицы и младшему разряду счетчика данного канала, то есть интерполирования по этому каналу не произойдет, Триггер 12 устанавливается в нулевое состояние перед началом обработки последующего канала.Обработка каналов, выдача импульсов интерполирования по независимым координатам и запись в динамический регистр запретов на обработку каналов будет продолжаться до тех пор, пока по какому-либо каналу не закончится процесс интерполирова. ния нли во всех обрабатываемых каналах не будет записан признак запрета обработки канала. Наличие запрета на обработку всех каналов определяет триггер 13. Для этого перед обработкой первого иэ каналов триггер 13 устанавливается в единичное состояние и может сбрасываться через элемент И 20, если отсутствует запрет на обработку какого-нибудь из каналов. Если после обра. ботки последнего из каналов триггер 13 остался в единичном состоянии, то по сигналу с его единичного выхода логический блок 1 М выдает командный импульс но общей координате, После этого стираются запреты на обработку каналов и разрешается дальнейший процесс интерполирования.При окончании интерполирования по какому-либо каналу, то есть переполнению соответствующего счетчика, цикл интерполирования прекращается и разрешается ввод новой информации по этому каналу или по любому другому каналу, по которому не производилось интерполирование (то есть по ка о налам с нулевыми координатными приращениями). Таким образом, введение в схему линейного интерполятора блока синхронизации каналов позволяет сократить объем исходной информации и упростить нрограммирование при подготовке программ управления несколькими инструментами с одной общей координатой, так как отпадает необходимость задавать по общей координате равные для всех инструментов перемещения. При задании разных перемещений инструментов по общей координате осуществляется автоматическое управление процессами интерполирования для каждого инструмента в зависимости от величин перемещений по общей координате. формула изобретенияЛинейный ннтерполятор, содержащий логический блок, первый вход которого соединен с первым выходом блока управления ди. намическим регистром, второй выход которого соединен с первым входом счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом динамического регистра и со вторым входом логического блока, отличающийся тем, ч о, с целью упрощения линейного ии. терполятора, он содержит блок синхронизации каналов, первый вход которого подключен к выходу динамического регистра, второй вход - к третьему выходу блока управления динамическим регистром, третий вход - к выходу счетчика импульсов, к первому входу динамического регистра и к третьему входу логического блока, первый выход блока синхронизации каналов соединен с третьим входом счетчика импульсов, второй выход - с четвертым входом логического блока, а третий выход - со вторым входом динамического регистра.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1. Авторское свидетельство СССР470792, кл. О 05 В 19/18, 1974.2. Авторское свидетельство СССР365568, кл, б 05 В 19/18, 962,