Устройство для управления двухкоординатным шаговым приводом

Опубликовано 25.05.80, Ьюллетень Мйэ Дата опубликования описания 25,05,80 К 621,503.) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПУХКООРПИНАТНЫМ ШАГО ВЛЕНИЯ М ПРИВОДОМ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах программного управления станками, в шаговых графопостроителях и других устройствах, использующих цифровые линейные интерполяторы.5Известно устройство для управления приводом, построенное на интерполяторе и содержащее генератор, делитель частоты, инверторы, вентили и триггеры (1),1 ОНаиболее близким техническим решением и предлагаемому изобретению является устройство для управления двух- координатным шаговым приводом, содержащее синхронизатор импульсов, интерполя тор и два координатных канала управления, состоящие из первого элемента И и последовательно соединенных второго) треть 3 его элементов И и сдвигового регистра, . второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, второй вход третьего элемента И соединен со вторым входом второго элемента И и с вых)дом интерполятора данного координатного канала упБорисов, и В, А. Шаповало равления, третьи входы сдвиговых регистров подсоединены к выходу синхронизатора импульсов 1 21.Максимальная производительность координатных приводов обеспечивается устройством тогда, когда по каждому сдвиговому импульсу оно выдает шаг по старшей координате. В этом случае все шаги,вырабатываемые устройством по младшейкоординате входят в состав комбинированных. При равенстве старших разрядовприращений интерполятора устройство са-)мостоятельно комбинированных шагов иевырабатывает и производительность 2-хкоординатного шагового механизма засчет их выработки не повышается.Бель изобретения - повышение быстродействия устройства, в том числе приблизких значениях координатных приращений,Цель достигается тем, что в устройство введены элемент задержки, элементИЛИ и в каждый координатный канал управления первый и, второй элементы НЕ, четвертый и пятый элементы И и триггер, причем первый вход второго элементе Б соединен с первым выходам сдвигавогс; регистра, со вторым входом перваг ) элемента И и с первым входам пятого элемен та И, второй вход которого соацпцг:ц с выходам второго элемента НБ друг)Гэ координатного канале управления, тоетий вход пятого элемента И падкл)ачен ко вхОду синхронизатора импульсов и к вход)ЭЛЕМЕНта ЗаДЕРжКИ, СОЕДИНЕННОГО ВХагаМс выходом иптерполятора, четвертый входпятого элемента И соедине 1 со вто)ылВходом четвертого элемент И 1)дп ОгоКосрдИНЕТНОГО КаНГЛа уцЭавл)цЛЯ лВыхОдОм триГГера друг)Г) коардина гна. Оканала управления ссздцценпсгс)ходокс выходом пятОГО элее)те Ц, э вх 1) ) )ваго элемента НБ соединен с выхо,г.оглпервого элементе И и со вторым в).Одомтретьего элемента И.На. чертеже представлена бН)к-селаустройства.Устройство содержит итер 1 эла 00генератор 2 импульсов, элемент И,гИсдвиговый регистр 4 с разрядами 5 1 6.пятый элемент И 7, вторыа элемеп ь:И 8 и 8, первые элементы НБ 10 итретьи элементы НБ 12 и 13, первыеэлементы И 14 и 15 пятый элемент Ипр 1 Чем )Огстрь 4. р эпх лен lЯОбразуют фсрмЩ) светелэ ксмбипирсп цг пы иц)ГОВ, ) стрсйство также ссер)л.т о а -лизатор 18 приращений,. состоящий цз всрых элементов НБ 19 и 2 О, четвертыхэлементов И 22 и 23, триггеров 24И 25 и синхронизатор 26 имгульсс,.Устройство работает спедуюптцм образом.Импульс поступающий с лОбс. с каорДинетнОГО ВыхОДа лптерпОлятара 1. Вапн"сывается в стерший разряд 5 своего реГистре 4; если сн свабсдеи, илц В гоп,ший разряд 6 регистре, если старл йразряд занят,Е исходном состоянии абе регистрасвободны, триггеры 24 и 25 анагиза;.0ра 18 сброшены ц нулевым сигналом состарших разрядов 5 регистров 4, элемецта И 8 и 9 выклОчены, а через )леме)тьНЕ 10 и 11 вклюены элементы И 14и 15, поэтому цмпульсь 1 первого пэгаинтерполяции зеписываОтса ) стершиеразряды регистров 4Если сначала интерполятаром )л 1 паОт=ся комбинированные цегц, та, запцсывэясь в старшие разряды регистров 4, 0)Гчерез элементы 16 и 7, которые вдпо 1 з,ПЦ 11 1,)Л 6 1 а 10, С НРЫХ ПЛЕ 1три перов 24 и 25 анализатора 18 иэлемент ИЛИ 3 выдаОт сигнал Запретпа вход цнтерпслятора - интерполяцияпрекращается, Импульс анацЗе с элементе 21 задар)кки, поступая на элементыОи ) внялЛзятат)а 1 8 ОСТ "В)1 РТтриггерь 24 ц 25 в сброшенном состояпцц, так как его прока)кдепие пе устано;- ;Ванные Входыэтих триггеров запрещеноНзерт 1 освапн 1 Мл на злементах НБ 19и 2 О выходами старших 1)азрядав 5 сДВНгог.1 х ое ИстрОВ 4. .10 конГ) следуОпеГОимпульса впалза с злелленте 2 1 зэ держл 1, Оцхг)сн" За)сэ з 26 Вщ)аоатываетф ф.П) Вьцгдче и 11 терОлятарсм ОдинОчнОГО :Я шаге, импульс записывается В старшийразояц своего регистре 4. и пргциещпцйэпэллапта 21 за,ержкц имульс анализатрез г)лл)че 1 нь 1 элемент И 22 лиуста",ав;птвает в еднцчное состоянеоэлп "3 тэ:цГерав 2: .ли 25 эпализс- тсон р",реЗпий сОстветстВующий тойКСРРг "ППТЕ, ПО КСТОРай П)ПШЕЛ С ИНТЕР"пслятс";е:е)Вый аципсиый шаГ. Бди:Ична" саста)япле сцага их этих триггера г)цое делает сэрпу 0 косрщНатуРНРапеЛ 1 1 1.;Ь)1)очаТ ОЦЦУ Из аР1;тр 6 2;) и 1 Ии 23 при-Злл:.".11";,ла;,1 ты этих пар 16 цОлс 1(пруОт выра су цгнала :апрет са стар 3 шет О )з)Да дегцстра младпей координаты, :. э 1 ее)ты 22 и 23 блокируют устаОву другого тригГере анализатора18 дс конца цикла р:.,бать Иптерполятора,Теперь сигнал "Запрет" выдается толь; приходам шага пс стаэНей каор 1 Ч и те Илпульс сдвига.приходящий с синхрснзатара 26 пс кс;цу кажцсГО Вто- рого цмгульса анализа с элемента 21 задержи и, следовательно, после каждого Второго сигнала генератора интерполятсра осязательно вырабатывается ПОЗДНЕЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ В ОДНОМ ИЗ РО- гистрсв 4 выходной ситуации. Это происходит потому, .чта пс двум сигналам, го= нератора 2 цнтернслятор 1 выработает хотя бы о шаг па старшей коорринате:При неравенстве старших разряда рирещений пнтерполятсра старшая касрдината выделяется пэспе первого же Пега интергалации и дальнейшая рабата устройства аналогип)а описанной.1 6санной выше, с той разницей, что сигнал "Запрет"теперь формируется только по одному элементу 11 16.Четвертым приходит,сдццочцый шаг по младшей координате У , через элемецт И 15 он записывается в старший разряд своего регистра це создавая вы - ходной ситуации так как элемент И 7 выключен - интерполяция продолжается.Пятым приходит комбинированный шаг, Входящий в его состав шаг по младшей координате 1 через включенный элемент И 13 записываетя в младцццц разряд 6 своего регистра (старший занят), а шаг по старшей координате Х, через включенный элемент И 16 формпрует спгндл "Запрет", создается выходная сит 1 гацияС приходом сдвцгового импульса устройством вырабатывается комбцнцровдцныц шаг, интерполяция возобновляется, причем в регистрах записан код: 00 (Х) и 10 У).1 Пестым приходит одиночный шаг по старшей координате Х, Он записывается в старший разряд своего регистра 4, создает выходную сптудцшо., причем в регистрах 4 записан код 10 Х) ц 1., () и с приходом сдвпгового импуль са устройством выдается комбинированный шдг. Регистры 4 опять свободны и в дальl нейшем устройство работает аналогично.Предлагаемое устройство повышает производительность Оборудования, имеющего 2-х координатные механизмы с шаговым приводом зд счет повышения скорости отработки приращений координат. Кроме того, улучшается качество вычерчиваемых графиков в графопостроителях и чцстога обрабатываемых поверхностей в метдллорежуших станках зд счет уменьшения ступенчатости в траектории пера (резца). Формула изобретения Устройство для упрдвлецня двухкоордицатным шаговым приводом. содержащее синхронизатор импульсов, интерполятор и двд координатных канала управления, состоящие из пеового элемента И и последовательно соединенных второго, третьего элементов И и сдвцгового регистра, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, .второй вход третьего элемецтд И соединен со вторым входом второго элемента И и с выходом интерполятора данного коорди 5 73605Предлагаемое устройство позволяетосуществлять сдвиг регистров после каждого шага, приходящего с интерполятордпо старшей координате. При этом шагипо младшей координате записываются всвой сдвиговый регистр, не создавая выходной ситуации. Поэтому общее числошагов ц, требующееся предлагаемому устройству на отработку любых приращений10равно й: пгде и. - число шагов по старшей координате.Одиночные шаги по младшей координате о вводятся устройством в составакомбинированных.Пример работы предлагаемого устройства при равенстве старших разрядовприращений.Возьмем приращения интерполятораиз примера, т. е, по х - 1100 шагов,по у - 1010 шагов.Первый шаг с интерполятора выдается комбинированный, через включенныеэлементы И 14 и 15 он записывается в у 5старшие разряды регистров 4. ЗлементыИ 16 и 7 через элемент ИЛИ 3 выдаютсигнал Запрет" на вход интерполяторасоздавая выходную ситуацию интерполяция прекращается. При этом элементы зоИ 22 и 23 анализатора приращений выключены, и триггеры 24 и 25 после выдачи с элемента 21 задержки импульсаанализа остаются в сброшенном состоянии, Пришедший с синхронизатора 26 им- З 5пуль сдвигает код в регистрах, на выходеустройства вырабатывается комбинированный шаг, интерполяция возобновляется,Вторым с интерполятора приходит одиночный шаг по старшей координате х,40он через элементы 16 и 3 выдает цаинтерполятор сигнал "Запрет", а пришедший вслед за ним импульс с элемента21 задержки через включенный элементИ 22 устанавливает триггер 24 анали 45затора 18 до конца цикла интерполятора. Единичное состояние этого триггеравыключает элемент И 7, Теперь со старшего разряда сдвигового регистра 4координаты Х сигнал Запрет выдаватьФ Р 50ся не будет,Ближайший импульс с синхронизатора26 сдвигает код в регистрах 4, на выходе устройства появляется одиночный55шаг по старшей координате Х- интерполяция возобновляется.Третьим приходит комбинированныйшаг. Работа устройства дналоги 4 ца опи натного канала управления, третьи Входы сдвиговых регистров подсоединенык выходу синхронизатора импульсово т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения быстродействия устрой"ства в него введены элемент задержки,элемент ИЛИ и в каждый координатныйканал управления первый и второй элементы НЕ, четвертый и пятый элемен-ты И и триггер, причем первый входвторого элемент НЕ соединен с первымвыходом сдвигового регистра, со вторымвходом первого элемента И и с первым входом пятого элемента И, второйвход которого соединен с выходом втсрого элемента НЕ другого координатногоканала управления, третий вход пятогоэлемента И подключен ко входу синхрс-. низатора импульсов и к выходу элемента задержки, соединенного входом с выходом интерполятора, четвертый вход пятого элемента К соединен со вторым входом четвертого элемента И данного координатногоканала управления и с выходом триггерадругого координатного канала управления,соединенного входом с выходом пятогоэлемента И, а вход первого элемента НЕ10 соединен с выходом первого элемента Ии со вторым входом третьего элемента И.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССР15 Ио 302725., кл. 5 06 8 7/30, 1869.2. Авторское свидетельство СССРМ 363975, кл. б 06 Р 9/00, 1970 (прототип) .