Устройство для программного управления

(51 м заявкиВ 19/ с присоелинен Государственный комитет 3)Приорит о делам изобретений 05.80, Бюллетень18 публикова 53 ) УД Кб 21.5 03.(72) Авторы изобретени Н, Т. Малюк и Г. ф. Ур Коч) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНО УПРАВП ЕНИЯится к Изобретениерованному электриспользовано, напр автоматизиможет быт ер, в металлорежущих станках,Известен позиционный электропривод,в котором с целью точного выхода на позицию при минимальном времени торможения сигнал управления приводом формируется параболической зависимости отпути, обеспечивающей торможение с постоянным темпом замедления. Электропривод содержит устройство задания положения механизма и сравнения, формировательзадатчик скорости, усилитель мощности,двигатель, датчики скорости и положения.Постоянство ускорения при торможенииобеспечивается формирователем, выполненным на базе операционного усилителя снелинейной обратной свизью по его выходному напряжению, а значение скорости перемещения - диодным ипи транзисторнымограничителем на выходе формирователя Я .Данное решение обеспечения параболической зависимости обладает существенны 2ми недостатками: неточностью, особенно при малых уровнях сигналов управления, из за нелинейности характеристик составляющих элементов и самого способа аппроксимации; нестабильностью температурной и из-за колебания питающих напряжений малой разрешающей способностью,Задание скорости с .помощью диодного или транзисторного ограничения имеет невысокий диапазон иэ-за прямого падения напряжения диода или открытом транзисторе и на контакте движка потенциометра или переключателя.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для программного управления, содержащее двигатель, позиционный датчик, индикацию счетчика, числовые декась 1, блок задания программы, основной блок устройства позиционирования, блок ручного управления, внутренний блок управления процессом, блок задания скорости, генератор импульсов, блок управления заданием, звено согласования, дифференциальный счетчик,20 4.задания программы, тахогенератор 1 7и блок 18 ключевых элементов.Устройство работает следующим образом,При занесении в счетчик 7 через блок16 кода величины перемещения на выходепреобразователя 8 появляется сигнал, переключающий нуль орган 9 в положение,при котором элемент 2 замкнут, а эле,мент 3 разомкнут. Импульсы с генератора 1 поступают на суммирующий входсчетчика 4, При увеличении кода в этомсчетчике сигнал на выходе преобразователя 6 возрастает и при превышении имсигнала с преобразователя 8 нуль органпереключателя, размыкает элемент 2и замыкает элемент 3. Счетчик 4 переходит в режим вычитания. Таким образом, нуль-орган 9, переключая элементы2 и 3, стремится сохранить равенствосигналов на своих входах.)ь=(в=)о Ав (1)где Оь и 0 - выходные напряжения соответственно преобразователей 6 и 8;Оо - напряжение питания резисто.рного делителя преобразователя 8;А - код счетчика 7, равный величине перемещения.Преобразователи 5, 6 и 8 построенытак, что их выходные напряжения пропорциональны произведению напряжения питаниярезисторного делителя на параллельныйкод соответствующих счетчиков 4 и 7, управляющих ключами этих. преобразователей,Выходное напряжение преобразователя 6равно произведению кода счетчика 4 навыходное напряжение преобразователя 5,которое равно: О =К 20 оАчт е = бфзЪйочПодставив (2) в (1) получаем:К КОД=оА,А д, . (4)(5) На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит генератор 1 импульсов, ключевые элементы 2 и 3, первый 50 реверсивный счетчик 4, первый 5 и третий 6 цифроаналоговые преобразователи, второй реверсивный счетчик 7, второй цифроаналоговый преобразователь 8, нуль орган 9, усилитель 10, электродвигатель 55 11, датчик 12 перемещения исполнительного органа, блок 13 сравнения, блок 14 задания скорости, элемент 15 И, блок 16.3 73 46цифроаналоговый преобразователь усилители управления и мощности 21.Эго устройство обладает существеннойсложностью иэ-за необходи ости программирования участков разгона и торможения5и его применение в простых позиционныхсистемах нецелесообразно.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет, обеспечения постоянного ускорения приторможении независимо от заданных путии скорости перемещения и за счет обеспечения в широких пределах гадания скорости перемещения, независимой от пути иускорения перемещения,Поставленная цель достигается тем,что устройство для программного управления, содержащее блок задания скоростии последовательно соединенные генераторимпульсов, блок ключевых элементов, пер Овый реверсивный счетчик, первый цифроаналоговый преобразователь, усилитель,электродвигатель, датчик перемещения исполнительного органа, второй реверсивныйсчетчик, вторые входы которого подключены к выходам блока задания программ, ивторой цифроаналоговый преобразователь,содержит блок сравнения и последовательно соединенные третий цифроаналоговыйпреобразователь, нуль-орган и элемент И,другой вход которого соединен с выходомблока сравнения, подключенного первымивходами к выходам блока задания скорости, вторыми входами - к другим выходампервого реверсивного счетчика, второивход блока ключевых элементов соедьщенс выходом элемента И, третий вход - свыходом нуль-органа, другой вход котор- го подключен к выходу второго цифроаналогового преобразователя, а первый и второй входы. третьего цифроаналогового преобраэователя соединены соответственно свыходом первого реверсивного счетчика ис выходом первого цифроаналогового преобразователя. 45 Таким образ.м, код счетчика 4 пропорционален корню квадратному из кода счетчика 7, выходное напряжение преобразователя 5, являющееся сигналом управления электродвигателя 11, пропорционально корню кеадратному иэ величины перемещения. Под воздействием этого напряжения О электродвигатель 11 приходит в движение. Импульсы с датчика 12 вычи6изобретения 60 форм ула 5 734таются из установленного в счетчике 7 кода величины перемещения, последний уменьшается и электродвигатель 11 отрабачьвает эту величину перемещения с постоянным темпом замедления в соответствиис законом управления,(5).В позиционных приводах требуетсяобеспечить отработку заданной величиныперемещения на заданной скорости. В данном устройстве это осушествляется засчет блока 14, блока 13 сравнения и элемента 15. Блок 13 работает так, что наего выходе всегда обеспечивается логическая "1" при коде счетчика 4 "меньшемфкода заданной скорости Ч, устанавливаемого с помощью блока 14. При сравне-:нии этих кодов на выходе блока 13 появляется логический О, который блокирует элемент 15 И, и элемент 2 разомкнут несмотря на то, что сигнал с выхода щпреобразователя 8 больше сигнала с выхода преобразователя 6. Код в счетчике4 не меняется, оставаясь равным кодузаданной скорости, По мере отработки заданной величины перемещения сигнал с 2 ьпреобразователя 8 уменьшается и приО (08 нуль орган 9 переключается и замйкает элемент 3. Код счетчика 4 уменьшается, а электродвигатель 11 тормозився с заданным законом (5),30Предлагаемое устройство применяетсяпри разработке автономных следящих алектроприводов для станков с числовым программным управлением, Его использованиепозволяет просййи средствами реализвать оптимальный закон регулирования впозиционных следяших системах и повыситьточность и производительность обработки.При использовании данного решения, например, в сверлильных станках нри кз- фготовлении печатных плат производительность при перемещениях до 1-2 мм повышается на 30%,Устройство для программного управления, содержащее блок задания скорости ипоследовательно соединенные генератор импульсов, блок ключевых элементов, первыйреверсивный счетчик, первый цифроаналоговый преобразователь, усилитель, электродвигатель, датчик перемешения исполнительного органа, второй реверсивный счетчик,вторые входы которого подключены к выходам блока задания программы, и второйцифроаналоговый преобразователь, о т л ичаю ще еся тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей устройства, оно содержит блок сравнения ипоследовательно соединенные третий цифроаналоговый преобразователь, нуль-органи элемент И, другой вход которого соединен с выходом блока сравнения, подключенного первыми входами к выходам блоказадания скорости, вторыми входами - кдругим выходам первого реверсивного счетчика, второй вход блока ключевых элементов соединен с выходом элемента И,третий вход - с выходом нуль-органа, другой вход. которого подключен к выходу второго цифроаналогового преобразователя,а первый и второй входы третьего цифроаналогового преобразователя соединенысоотвев:твенно с выходом первого реверсивного счетчика и с выходом первогоцифроаналогового преобразователя.Источникиинформации,принятые во внимание при экспертизе1, Бай Р. О. и др. Управление следящими электроприводами с применениемцифровых устройств. М Знергияф,1968.2. Труды ВИНИТИ, серия фАвтоматизированный электропривод. Электротехнология, электроснабжение, силовая преобразовательная техника 1975, М 31, с,2228 (прототип).