Устройство для контроля фазовой системы программного управления

О и-И ЕА-) Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯСотфз СоаетскикСециалистическииРеспублик оц 773577 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 17. 05.79 (21) 2754179/18-24 м Кл з с присоединением заявки М -С 05 В 23/02 С 05 В 19/16 Государственный комитет СССР по дедам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФАЗОВОЙ СИСТЕМЫ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ15 Недостатком этого устройства является недостаточное быстродействие проявляющееся в следующем. При работе станка в случае выхода привода 20 подачи из режима синхронизации, система программного управления продолжает. фукционировать и привод отрабатывает всю серию хаотических нерабочих импульсов изменяющейся скваж ности в течение нескольких десятковмиллисекунд с момента фазового срыва до момента блокировки привода по сигналу исполнительного реле, Этого времени обычно достаточно, чтобы на 30 обрабатываемой детали получился заИзобретение относится к автоматике и может найти применение в станках с фазовой системой программного управления для зациты станка от повреждения и от брака обрабатываемой детали при выходе системы станка из режима синхронизации.Известно. устройство для защиты и контроля электронных узлов станка, содержащее эмиттерные повторители, выпрямитель, ключевой усилитель и исполнительное )1Ввиду значительной нестабильности порога срабатывания и наличия возможности несрабатывания зациты при очень медленном увеличении рассогла" совани известное устройство обладает низкой надежностью.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для защиты станка с фазовой системой программного управления, которое содержит ячейки дифференцирования, блок контроля на элементе И, входы которого соединены с выходами ячеек дифференцирования, а выход со входом ключевого усилителя, и генератор, выход и вход которого подключены к другому входу усилителя и выходу выпрямителя соответственно. К выходу усилителя подключено электромагнитное реле.Импульсы с ячеек дифференцирования поступают на выпрямитель и на 5 элемент И. В случае пропадания одного из сигналов напряжение на выходе выпрямителя падает и включается генератор. В случае критического рассогласования (180 эл.град.) импуль сы с ячеек дифференцирования проходят на элемент И одновременно. Импульсы с генератора ИЛИ с элемента И включают усилитель и исполнительное электромагнитное реле (2).рез глубиной 0,1-0,5 мм, что такжеявляется недостатком устройства.Кроме того, после срабатываниязащиты и блокировки привода подачи,в результате некоторой нежесткостисистемы станок-приспособление-инструмент-деталь, происходит окончательная выработка на детали (т,е,дополнительное резание до выглажиэания), что приводит к браку деталейна окончательных операциях.1 ОНедостатком является также и то,что надежное срабатывание защиты возможно только в том случае, когда фазовый срыв уже произошел, так как остроконечные импульсы с ячеек дифференцирования, проходя через элемент Иимеют полную амплитуду на выходе только при совпадении их во времени, т.е,в момент Фазового срыва, когда рассогласование Фаз соответствует 180,Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем,что устройство для контроля Фазовойсистемы программного управления, содержащее фазовый дискриминатор, ра- дбочий и опорный выходы которого соединены со входами соответствующихдифференцирующих элементов, первыйэлемент ИЛИ, подключенный выходом ковходу первого усилителя, и последовательно соединенные второй усилитель,реле блокировки и блок согласования,содержит интегрирующий элемент, последовательно соединенные мультиэибратор, переключатель режимов, первыйэлемент И, второй элемент ИЛИ и первый вентильный элемент, последовательно соединенные. второй элемент И, третий элемент ИЛИ и второй вентильныйэлемент, и последовательно соединенные одноэибратор,форсирующий элемент 4 Ои элемент задержки, выход которого соединен с соответствующим входом первогоэлемента ИЛИ, эходы одновибраторовсоединены с выходами соотэетстэукиаихдифференцирующих элементов, другойвыход переключателя режимов соединенс первым входом второго элемента И,второй вход которого соединен с выходом первого усилителя, с другим входом первого элемента Й и со входом интегрирующего элемента,.подключенноговыходом к другим входам второго итретьего элементов ИЛИ, а выходы эентильных элементов подключены ко входам дифференцирующих элементов и ковходам первого усилителя,На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит блок согласования 1, реле 2 блокировки, фазовыйдискриминатор 3, второй усилитель 4, бОблок 5 контроля, включающий одновибраторы б, форсирующие элементы 7,элементы В задержки, дифференцирующиеэлементы 9, первый усилитель 10, первый элемент ИЛИ 11, вентильные эле- э 5 менты 12, второй элемент ИЛИ 13, интегрирующий элемент 14, первый элемент И 15, переключатель 16 режимовмультивибратор 17 третий элементИЛИ 18 и второй элемент И 19.Устройство работает следующим образом,Отрицательные прямоугольные импульсы переменной скважности с частотой250 Гц с выходов дискриминатора 3поступают на входы элементов 9, приэтом закрытые транзисторы усилителей12 не препятствуют этому и не искажают формы и амплитуды поступающихимпульсов, Отрицательные остроконечные импульсы с элементов 9 запускаютодновибраторы б, на выходе которыхФормируются отрицательные прямоугольные импульсы длительностью 200300 мкс. По заданному Фронту этихимпульсов начинается формированиеотрицательных прямоугольных импульсов на выходах элементов 7 длительностью 4,5-5 мс, что несколько больше, чем период следования импульсов(4 мс).Элемент 7 предназначен для ускорения перезаряда емкости элементов7, а именно для прекращения Формирования импульса и осуществления подготовки к приему следующего импульса с одновибратора б независимо отпериода следования, но до определенного предела.Если импульсы поступают через 4 мс(250 Гц), то длительность импульсовна выходе элементов 8 ограничиваетсядо этой величины за счет ускоряющего действия элемента 7. Если очередной импульс по какой-либо причинепоступает слишком поздно (более, чемчерез 4,5-5 мс), например при резкомизменении Фазы или непредвиденномторможении движущейся магнитной ленты системы программного управления,или не поступает вообще в случаепропадания сигнала на одном из выходов, то на выходе элементов 8 устанавливается логический нуль-сигналаварии, который через элемент ИЛИ 11вызывает срабатывание усилителя 10(тиристора).При нормальной работе системы программного управления импульсы на выходах элементов 8 чередуются так,что на выходе элемента ИЛИ 11 всегдастоит логическая единица.При критическом рассогласованииФаз на 150-1 бО зл.град на элементеИЛИ 11 происходит частичное или полное (при 180 эл.град.) совмещение вовремени участков нулевого потенциаласформированных импульсов, что вызывает срабатывание усилителя 10. Порог срабатывания по расоогласоэаннюфаз устанавливается регулировкой дли.тельности импульсов одновибратора б,а по пропаданию одного из сигналовустанавливается регулировкой суммар 773577ной длительности импульсов аднонибратара б и элемента 7.О срабатывании усилителя 10 сигнализирует лампа (на чертеже не показана),Сигнал аварии в ниде отрицатель-,ного потенциала поступает на узелФормирователя сигналов аварийнагаотвода и торможения на элементах 1314, а именно на выходы элементов И15 и 19 и на вход элемента 14, этотсигнал открывает элементы И 15 и 19и импульсы с мультивибратора 17, иэлементы ИЛИ 13 и 18 на элементы 12и затем на усилитель 4, что вызываетперемещение па данной координате нвыбранном направлении с заданной ска.рость ю,Элемент 12 имеет следующую особенность, а именно - выходом его является свободный вывод коллектора транзистора с последовательно саединснным разделнтельньпч диодам (на чертеже не показано).Таким образом, осуществляется принудительное переключение триггера дискримииатора 3, а так же управлениеусилителем 4 независимо ат поступающих входных сигналов, тем саьью преграждая путь проникновению хаотических нерабочих импульсан на блок 1.Иультивибратар 17 постоянна генерирует прямоугольные импульсы счастотой 100-1500 Гц, скважность которых может устананлинаться произвольно, в зависимости ат требуемойскорости отвода. С помощью переключателя 16 можно изменять направлениеотвода, либо отключить отвод, приэтом будет осуществляться только торможение. Время с момента появлениясигнала ошибки до момента поступления управляющих сигналов аваркйнагаотвода или торможения определяетсятипом применяемого тиристора в схеме усилителя 10, и составляет 5-30 мксВеличина отвода устанавливается регулировкой постоянной времени ячейкиинтегрирования.В начальный момент Формированичсигнала-отвода на выходе элемента 14присутствует логический нуль и из-заналичия импульсов от мультивкбратара17 на выходах элементов 12 проксходит перемещение по данной координате.По мере заряда внутренней емкости потенциал на выходе элемента 14 постепенно достигает величины логическойединицы, которая через элемент ИЛИ13 и 18 вызывает одновременное переключение элементов 12 н открытое состояние, происходит динамическое торможение привода подачи. При этом одновременна на аба входа элемента Иреле 2 (на чертеже не показан) посгупает сигнал логической единицы ипосредством усилителя эта же релевызывает срабатывание исполнительного элемента реле 2, па сигналу которагс происходит окончательная блоки-ровка через блок 1 привода подачистанка, а также при необходимости иналичник соответствующей коммутацииостананка лентопротяжного механизма5 выключение привода шпинделя или полное выключение станка и пульта программного управления с подачей звуковога сигнала.Предлагаемое устройство позволяет значительно снизить процент браф ка абрабатынаемьи деталей за счетувеличения надежнастк к быстродействия устройства защиты, используя бес-,кантактную схему для осуществленияаварийного ствада и торможения при 15 вода подачи и релейную схему дляосуществления окончательной блокировки привода и отключения других оргаков станка и устройств системы программного управления при выходе сис 2 О темы из режима синхронизации.Формула изобретенияУстройство для контроля Фазовойсистемы программного управления, содержащее Фазовый дискриминатор, рабочий и опорный выходы которого соединены са входами соответствующихдиФФеренцкрующкх элементов первыйэлжент ИЛИ, подключенный выходамко входу первого усилителя, и последовательна ;аединенные второй усилитель, реле блокировки.и блок согласования а т л и ч а ю ще е с ята, чта, с целью повышения быстродейсгвня устройства, оно содержит,интегрируюшлй элемент, последователь.но соединенные мультивибратор, переключатель режимов, первый элементИ, второй элемент ИЛИ и первый вентильный элемент, последовательно соединенные второй элемент И, третий40 элемент ИЛИ и второй нентильный элемент, и последовательно соединенныеоднанибратар, Форсирующий элемент иэлемент задержки, выход которогосоединен с соответствующим входомпервого элемента ИЛИ, нхады однавибратаров соединены с выходами соответствующих диФференцирующих элементов,другой выход переключателя режимовсоединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя, сдругим вхадсы первого элемента И иса входом интегрирующего элемента,подключенного выходом к другим входам второго и третьего элементов55 ИЛИ а выходы нентильных элементовподключены ко входам диФФеренцирующих элементов и ка входам первогоусилителя.Источники инФармации,принятые на внимание при экспертизе1. Авторское снидетельства СССРР 432481, кл. С Об Г 1/04, 1973,2. Авторское свйдетельства СССРМ 562796, кл. 6 05 В 19/02, 197 б,773577 Составитель И. ЕолокольцовРедакто Т, К г ышева Техред Н.Барадулина Ко ректо М. Шарову Заказ 7503/6 к д, 4/5Филиал ППП,"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 956ВНИИПИ Государственного компо делам изобретений и от 113035 моакна тРауюс Подписноетета СССРрытийая наб,