Устройство для управления приводом

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОИЖОМУ СВ ВТИЛЬСТВУСоюз Соаетскня Социалистических Республик(22) Заявлено 24.01.79 (21),2717718/18-24 (53)М. КЛ,с присоединением заявки й 9 605 В 11/01 Государственный комитет . СССР ко делам изобретений н открмтнй(72) Авторы изобретения В. Г. Лиманец и Е. А. Меринков. Специальное конструкторское бюро средств вычислительнойтехники(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРИВОДОМ Изобретение относится к средствамвычислительной техники и может бытьиспользовано в системах числовогопрограммного управления,Известно устройство, содержащееустройство управления, сумматор,регистр, преобразователь код-фаза,тиристорный преобразователь, двигатель, датчик и преобразователь фазакод 13.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому изобретениюявляется устройство, содержащее последовательно соединенные блоК синхронизации, счетчик импульсов и блокконтроля, выход которого подключенк первому выходу устройства, входыкоторого соединены с первым, вторыми третьим входами блока синхронизации 23Недостатком известного устройства.является низкое быстродействие инизкая точность преобразователя.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство введены регистр и последовательно соединенныеблок определения знака, триггер ицифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен ко второмувыходу устройства, а второй вход . - квыходу регистра, первый вход которого и вход блока определения знака 5 подсоединены к выходу счетчика импульсов, а вторые входы триггера,регистра и блока контроля подключенык четвертому входу устройства, а выход блока, определения знака подклю чен к четвертому входу блока синхронизации.Устройство (фиг,1) содержит первый вход 1 устройстЪа, по которомупоступают импульсы программы, второй 15 вход 2 устройства, по которому посту-,пает сигнал направления перемещения,третий вход 3 устройства, по которому поступают сигналы тактовой частоты; блок 4 синхронизации, счетчик 5 20 импульсов, блок б определения знака,выход 7 счетчика импульсов, четвертый вход 8 устройства, по которомупоступает измерительный сигнал сдатчика обратной связи, блок 9 конт роля, регистр 10, триггер 11, цифроаналоговый преобразователь 12, первый выход 13 устройства, второй выход 14 устройства.Для объяснения работы устройства 30 на фиг. 1 показаны блоки, не при15 20 25 Зц 35 40 45 50 55 ЬО 65 надлежащие устройству - электропривод 15, датчик обратной связи 16и блок 17 питания датчика обратнойсвязи.Устройство работает следующим образом.Сигналытактовой частоты по входу 3 устройства через блок 4 синхронизации поступают на счетчик 5 импульсов по одному из его входов,например суммирующемУ. Получив сигнал переполнения счетчика 5 импульсов, емкость которого равна М, блок6 определения знака вырабатывает ситнал изменения знака, которым блок 4синхронизации переключает сигналытактовой частоты на вычитающий входсчетчика 5 импульсов, Поэтому упомянутый счетчик начнет изменять своесостояние от й до О. Получив очередной сигнал переполнения счетчика 5импульсов, блок 6 определения знака.вырабатывает сигнал изменения знака,которым блок 4 синхронизации переключает сигнал тактовой частоты насуммирующий вход счетчика.Таким образом, счетчик 5 импульсов работает то в режиме суммирования, то в режиме вычитания; .Периододного цикла счетчика равен 2 й,где Г - частота тактовых сигналов.Одновременно сигналы тактовой частоты по входу 3 устройства поступают в блок 17 питания датчика обратной связи. Упомянутый блок 17 вырабатывает двухфазные или трехфазныесигналы в зависимости от типа датчика , поступающие на первичные обмотки датчика обратной связи 16,представляющего собой фазовый датчикнапример, индуктосин, сельсин и др.Период следования сигналов, выраба.тываемых блоком 17 питания датчикаобратной связи, равен периоду полного цикла счетчика импульсов, поэтому и измерительный сигнал, поступающий со вторичной обмотки датчикаобратной связи будет иметь периодследования равным 2 И-,В исходном состояйии измеритель-.ный сигнал, поступающий с датчика 16обратной связи на вход 8 устройства,по времени совпадает с нулевым состоянием счетчика 5 импульсов (фиг.2),.поэтому нулевое состояние счетчикаимпульсов измерительным сигналом эапйсйвается в регистр 10. Состояниерегистра 10 поступает на вход цифроаналогового преобразователя 12, который вырабатывает сигнал, пропорциональный величине записанной в регистр 10. В данном случае этот сигнал равен нулю, поэтому электропривод 15 под его воздействием не изменяет положение рабочего органа,которым он управляет и соответственно датчика обратной связи.Управление рабочим органом должноосуществляться таким образом чтобы поступление одного импульса програм-.мы на вход 1 устройства вызывало перемещение рабочего органа с помощьюэлектропривода 15 на элементарноеперемещение в направлении, определяемом сигналом поступающим по входу 2устройства. Это осуществляется заечет изменения фазы нулевого состояния счетчика 5 импульсов и измерительного сигнала датчика обратнойсвязи следующим образом. При состоянии сигнала на входе 2 устройства, соответствующем положительному направлению перемещения рабочего органа, каждый импульс программы, поступающий на вход 1 устройства с помощью блока 4 синхронизациивызывает прибавление одного дополнительного импульса в счетчик 5 импульсов, поэтому нулевое состояние счет- . чика наступит раньше поступления измерительного сигнала датчика.При состоянии сигнала на входе 2 устройства, соответствующем:отрицательному направлению перемещения рабочего органа, каждый импульс программы с помощью блока 4 синхронизации вызывает вычитание одного импульса из последовательности тактовых сигналов, поступающих по входу 3устройства, поэтому нулевое состояние счетчика 5 наступит позже поступления измерительного сигнала датчика (фиг.3) При этом, в случае поступления на вход 1 устройства одного импульса программы, в момент поступления из- мерительного сигнала по входу 8 устройства в счетчике 5 импульсов будет величина, равная единице. В случаепоступления на вход 1 устройства двух импульсов программы, в момент поступления измерительного сигнала в счетчике 5 будет величина, равная двум.Таким образом, величина, снимаемая со счетчика 5 импульсов в моментпоступления измерительного сигнала, равна рассогласованию между действительным положение рабочего органа и положением, задаваемым по программе, Эта величина переписывается с помощью измерительного сигнала в регистр 10 и хранится там до поступления очередного измерительного импульса,Цифроаналоговый преобразователь 12преобразовывает величину рассогласования, поступающую с регистра 10 в аналоговый сигнал, пропорциональный этой величине, который является выходным управляющим сигналом устройства. Полярность этого сигнала определяется сигналом, поступающим с триггера 11 на второй вход цифроаналогового преобразователя 12. В свою очередь, состояние триггера 11 определяется сигналом, поступающим с блока 6 определения знака, который отражает режим работы счетчика 5 им- пульсов (сложенне или вычитание) вмомент поступления измерительногосигнала.В зависимости от величины управляющего сйгнала, поступающего со второго выхода 14 устройства на электро- привод 15, и полярности этого сигнала, упомянутый электропривод перемещает рабочий орган, а тем самым и датчик обратной связи 16 с требуемой скоростью и в требуемом направленииПоэтому фаза измерительного сигнала перемещается в сторону уменьшения рассогласования и при совпаде-. нии нулевого состояния счетчика импульсов с .измерительным сигналом управляющее воздействие на выходе 14устройства станет равным нулю, Что вызовет остановку движения рабочего органа фиг.4).При больших скоростях задаваемых перемещений быстродействие электро- привода может оказаться недостаточным и рассогласование между задаваемым и действительным положением рабочего органа может превысить емкость счетчика 5 импульсов, что может вызвать аварийную ситуацию и потерю величины, пропорциональной одному шагу датчика обратной связи. Поэтому при попадании измерительного сигнала в определенную зону состояния счетчика 5 импульсов (на фиг 2, 3, 4 эта зона заштрихована) блок 9 контроля вырабатывает сигнал, который может быть использован для прекращения подачи импульсов программы.Такое выполнение устройства для управления приводом позволяет:1. Повысить точность за счет того, что введение в состав устройства блока определения знака позволяет со счетчика импульсов снимать величину рассогласования в цифровом виде и что позволяет применить цифроанало-говый преобразователь,обычно имеющий более высокие точностные характеристики, чем преобразователь импульсов переменной скважности в аналоговый сигнал.2. Повысить быстродействие, таккак величина рассогласования определяется за один период следования измерительного сигнала датчика обрат" ной связи.30Формула изобретенияУстройство для управления приводом, содержащее последовательно соединенные блок синхронизации, счет чик импульсов и блок контроля, выходкоторого подключен к первому выходуустройства, выходы которого соедине"ны с первым, вторым и третьим входа"ми блока синхронизации, о т л и ч а - Щ ю щ е е с.я тем, что,с целью повышения точности и быстродействия уст"ройства, в него введены регистр ипоследовательно соединенные блок определения знака, триггер и цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен ко второму выходу устройства, а второй вход - к выходурегистра, первый вход которого и входблока определения знака подсоединены .выходу счетчика импульсов, вторыевходы триггера, регистра и блокаконтроля подключены к четвертому входу устройства, а выход блока опреде.ления знака подключен к четвертомувходу блока синхронизации.35Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 417770, кл. С 05 В 19/40, 1974.2. Устройство числового програм много управления типа Н ЗЗ, ЛЭМЗ, 1976 ьРуководство по эксплуатацииГ 61.700.033. ТО прототип).Ф дактор С мчик сное Филиал ПП аказ 10027 ВНИИП по 113035, Составитель В Лиманецтрушева Техред Н.Бабурка КорректорМ 9 Тираж 951 ПодпГосударственного комитета СССРелам изобретений и открытийсква, ЖРаушская наб., д. 4/5