Устройство для программного управленияприводом ctahka

(23) Приоритет 19/37 осула комитет рственныи СССР лам изобре н оти рити(53) У 503 5 (088 та опубликова писания 18.05.8 72) Авторы иэобретени. Ордена Трудового К научно-исследовате 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕ ПРИВОДОМ СТАНКАовыше рения 2 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, и, в частности, к числовому программному управлению, и может быть использовано при построении систем числового программного управления станками,Известны измерительные преобразователи для программного управления, содержащие датчик положения, подключенный к приводу, и задатчик положения, соединенные с фаэовым дискриминатором, нелинейные Формирователи и релейные элементы 1.Однако такое устройство характеризуется большой сложностью, а также имеет большие статические и динамические погрешности преобразования перемещений исполнительного механизма.Наиболее близким по технической сущности является устройство для программного управления, которое имеет беэобмоточный ротор, статор с секциями обмоток возбуждения и вто ричных обмоток, подключенных к соответствующим входам и выходам делителяимпульсно-фазового устройства программного управления приводом 2 .Однако такое устройство для достижения требуемой дискретности необ сного Знамени экспериметальйый "ский институт металлорежущйс"станков ходимоприсоединить к двигателю привода подач с помощью мультипликатора, Поэтому, при применении таких измерительных преобразователей не обеспечивается высокая точность, надежность и, кроме того, существенно усложняется конструкция станка в.связис необходимостью применения прецизионных мультипликаторов с различными передаточными отношениями, в зависимости от шага ходового винта и требуемой дискретности.Цель изобретения - и ние точ"ности и надежности изме пере мещений,Цель достигается тем, что в устройство для программного управленияприводом станка, содержащее многополюсный измерительный вращающийся пре- О образователь и последовательно соединенные генератор импульсов, делительчастоты, фазовый дискриминатор, усилитель мощности и двигатель, а такжефильтр нижних частот, выходом соединенный со вторым входом фазового .дискриминатора, и блок алгебраического суммирования, одним входом соединенный с выходом генератора импульсов, другие входы являются вхо дами устройства, а выходом - со входом делителя напряжения, введены дешифратор, элементы И,первый и второйтриггеры и блок коммутации, первыевходы которого соединены с выходамитриггеров, вторые входы - с выходамиизмерительного преобразователя, первый выход - со нходом Фильтра нижнихчастот, а вторые выходы - со входамимногополюсного измерительного вращающегося преобразователя, входы дешифратора соединены с выходами делителя напряжения, а выходы - с сост(ветствующими входами элементов И, выходы которых подключены ко входампервого и второго триггеров.На чертеже представлена блок-схемаизмерительного преобразователя для 15программного управления.Устройство для программного управления приводом станка содержит генератор 1 импульсов, блок 2 алгебраического суммирования, дешифратор 3, 20делитель 4 частоты питания, состоящий из декад 5-7, декады 8-10 входятв дешифратор 3, элементы И 11-14,первый 15 и второй 16 триггеры, делитель 17 частоты, Фазовый дискриминатор 18, фильтр 19 нижних частот, усилитель 20 мощности, двигатель 21,винт 22 ходовой, привод 23, блок 24коммутации и измерительный преобразователь 25.Устройство работает следующим образом.Импульсы тактовой частоты генератора 1, через блок 2 алгебраическогосуммирования, заполняют делитель 4частоты питания, Делитель 4 частотыпитания состоит из 1-й декады 5 делителя частоты питания, 2-й декады 6делителя частоты питания, 3-й декады 7 делителя частоты питания, дешифратор из дешифратора 1-й декады 8, 40дешифратора 2-й декады 9, дешифратора 3-й декады 10,Числовые выходы дешифраторов 0,1,28,9 соединяются в соответствиис выбранным объемом делителя и дискретностью со входами элементов совпадения, Выходы элемента И соединены с первым входом триггера 15,выход элемента И 2 соединен с первым входом триггера 16, выход элемента И соединен со вторым входомтриггера 15, а выход элемента И.4со входом триггера 16 и вторымвходом декады 7. Выходы триггеров 15и 16 являются выходами выбора объемаи дискретности системы.55На чертеже дан вариант соединениячисловых выходов дешифраторов со входами элементов И, И , при деленииФазы преобразователя, равном 200.В исходном состоянии на вторых щвыходах декад содержатся сигналы логическая "1", а на остальных - логический "0". Соответственно и напервых (нулевых ) числовых выходах дешифраторов так же содержатся логичес кие "1", а на всех остальных - логические "0". Элементы И - И - за 11 14крыты, Триггеры находятся в нулевомсостоянии. По мере заполнения декад,состояние кодовых выходов декад и,соответственно, кодовых входов дешифраторов изменяется в соответствиис количеством поступивших на вход первой декады импульсов,Пятидесятый импульс на входе первой декады приводит к появлению логической "1" на шестом числовом выходедешифратора второй декады и на всехвходах И 11 присутствуют логические"1". Иоткрывается, что приводит кпереключению триггера 15 в единичноесостояние. После поступления на входпервой декады ста импульсов открывается И 4 и в единичное состояние переключается триггер 16. Стопятидесятый импульс открывает И 1, и триггер15 снова переключается в нулевое состояние, Двухсотый импульс откроетИ 44 и в нулевое состояние переключается триггер 16. Одновременно в исходное состояние устанавливаетсятретья декада. (Первые две декады приЭтом в силу цикличности их работыбудут в исходном состоянии).. Таким образом, на выходах делителя 4 частоты питания будут циклические прямоугольные сигналы, сдвинутыена 1/4 периода работы системы, необходимые для запитки преобразователя,При необходимости в объеме устройства, равном, например, 500 на выходИ 4 должен проходить 125-й входнойимпульс, на выход И 4 - 250-й, на выход И - 375-й, на выход И 1 - 500-й.МДля этого входы И 1 необходймо соединить с б-м числовым ныходом дешифратора первой декады, 3-м числовым выходом дешифратора 2-й декады и 2-числовым выходом дешифратора 3-й декады.Входы И соединяются с 1-м выходом дешифратора 1-й декады, б-м выходом дешифратора 2-й декады и 3-м выходом,дешифратора 3-й декады. ВходыИсоединяются с б-м выходом дешифратора 1-й декады, 8-м выходом дешифратора 3-й декады, и 4 выходом дешифратора 3-й декады. Входы И 14. соеДиняются с первыми выходами дешифраторон 1-й.и 2-й декад и с б-м выходомтретьей декады.Делитель 4 частоты через выходыпитает коммутирующий блок 24 перничные обмотки (обмотки возбуждения) измерительного преобразователя 25. Выходы вторичных обмоток измерительного преобразователя подключаются черезблок коммутации к фильтру 19 нижнихчастот.Таким образом блок коммутацииобеспечивает коммутацию обмоток измерительного преобразователя, прикоторой число пар полюсон выбираетсяиз ряда Р, 2 Р, ЗР и т.д, (в приведенном примере для простоты рассмотрения число пар полюсов может выбираться равным Р).В связи с этим выполняется соотношениехеРИ где К - дискретность устройства,мм;- перемещение организма, соответствующее периоду изменения сигнала преобразователя, мм;- шаг ходового винта (перемехещение механизма за один оборот ходового винта), мм 15й - объем делителя частоты,Р - число полюсов измерительного преобразователя.Использование новых элементов, соединение измерительного преобразо вателя с валом двигателя, соединение между собой секций обмоток статора измерительного преобразователя так, что число пар полюсов статора кратно шагу ходового винта привода, введение 25 в делитель дешифраторов, логических элементов И и триггеров, а также воэможность простым способом изменять дискретность системы при любом значении шага ходового винта выгодно отли- З чает предлагаемый измерительный преобразователь от известного, так как повышается точность и надежность измерения перемещений, упрощается сис.тема импульсно-фазового программного управления за счет сокращения объема делителя, и, кроме того, существенно упрощается конструкция механизма привода подач за счет исключения прециионного мультипликатора с большимпередаточным соотношением,формула изобретенияУстройство для программного управления приводом станка, содержащеемногополюсный измерительный вращающийся преобразователь и последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, фазовый дискриминатор, усилитель мощности и двигатель, а также фильтр нижних частот,выходом соединенный со вторым входомфазового дискриминатора, и блок алгебраического суммирования, однимвходом соединенный с выходом генератора импульсов, другие входы являются входами устройства, а выходом -со входом делителя напряжения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности и надежности устройства, в него введены дешифратор,элементы И, первый и второй триггеры и блок коммутации, первые входыкоторого соединены с выходами триггеров, вторые входы - с выходами измерительного преобразователя, первыйвыход - со входом фильтра нижнихчастот, а вторые выходы - со входамимногополюсного измерительного вращающего преобразователя, входы дешифратора соединены с выходами делителянапряжения, а выходы - с соответствующими входами элементов И, выходыкоторых подключены ко входам первогои второго триггеров.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 456257, кл. С 05 В 19/32, 1972.2. Авторское свидетельство СССР9 435505, кл. С 05 В 19/36, 1973.830312 Составитель И. Шв Техред 3. Фанта икторПего:,иляк мгик Коррект аказ 370 1/78 илйал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, юЗ 7Тираж 940 Подписное ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5