Устройство для программного управленияшаговыми двигателями

Союз СооетскикСоциалистическимиРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет по делам изобретений и отнрьпийДата опубликования описания 1 0 . 07 . 81 иУ 4н,втрр г(72) Авторы изобретения Л.Б.Власова, В,М,Крючков и В.Г.Лиманец Специальное конструкторское бюро средств вычислительной техники Производственного объединения "Контур"(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ2 Изобретение относится к автоматическому управлению и предназначенодля использования в устройствах числового программного управления,Известны устройства программногоуправления скоростью шагового двигателя, содержащие блок задания разгона, соединенный с интегратором,генератор импульсов, управляемыйнапряжением, вход которого соединенс выходом интегратора, а выход - спервым входом элемента И, второй входкоторого подключен к процессору,выход элемента И подключен ко входууправляемого делителя частоты, выход которого соединен с блоком формирователя импульсов Г 11,1 Ьдостатками этих устройств являются их сложность и нестабильность закона изменения частоты управляемого генератора во времени при разго- не и торможении шагового двигателя.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для программного управления, содержащее последовательно соединенные блок сравнения и блок ана- . лиза, вторым входом соединенный с выходом первого регистра, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, третьим входом подключенного к первому входу второго регистра, второй вход которого соединен с первым выходом блока анализа, а также последовательно соединенные первый элемент И и Аормирователь сигналов, выходом подключенный к первому выходу устройства, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, первым входом подключенного к четвертому входу устройства 21.Недостатком известного устройства является значительная трудоемкость наладки.Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства,8427 10 5 20 50 торов, влияющих на изменение ча.стоты управляющих шагоьым приводом импульсов, избавляет от резких скачков частоты при разгоне и торможении, что значительно улучшает динамические характеристики привода.На чертеже дана структурная схема предлагаемого устройства,Устройство содержит регистр 1,сумматор 2, элементы И 3 и 4, счетчик 5, элемент ИЛИ 6, элемент И 7,регистр 8, блок 9 анализа, блок 10сравнения, формирователь 11 сигналов , элемент И 2 и преобразователь 13 частоты, 14-17 и 18, 19соответстренно входы и выходы устройства.Заданное значение скорости шагового двигателя,по связи 17 из центрального процессора записываетсяв регистр 8, откуда оно поступаетв блок 9 анализа, В блоке, 9 акали 50 за заданное значение скорости сравнивается с ранящимся в блоке значением минимальной скорости, прикоторой шаговый двигатель может раЭта цель достигается тем, что в устройство введены элемент ИЛИ, второй и третий элементы И и последовательно соединенные сумматор, четвертый элемегт И, счетчик и преобразователь частоты, выходом подключенный ко второму входу первого элемента И, второй вход счетчика через третий элемент И соединен с выходом сумматора, третьим входом устройства и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к первому выходу блока анализа, вторым выходом соединенного с третьим входом счетчика, четвертым входом подключенного к первому входу устройства, а пятым входом - к выходу второго элемента И, первый вход которого соединен с. выхоходом элемента ИЛИ, а второй вход с выходом первого регистра и вторым входом блока сравнения, второй вход четвертого элемента И подключен к первому выходу блока анализа.Таксе выполнение устройства позволяет исключить все элементы поцстройки цепей разгона и торможения, что значительно упрощает его и снижает трудоемкость наладочных работ, Исключение из устройства всех аналоговых элементов (блок задания разгона, интегратор, генератор импульсов, управляемый напряжением) позволяет избавиться от дестабилизирующих фак 16 фботать без разгона. При превышении заданной скорости блок 9 анализаавыдает сигнал РАЗГОН, который поступает на регистр 1 и элемент И 4, а также на элемент ИЛИ б. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 6 запрещает на элементе И 7 перепись значения заданной скорости в:счетчике 5.В счетчик 5 по сигналу с выхода блока анализа записывается величина минимальной скорости, с которой и начинается разгон двигателя. Величина подачи, хранящаяся в счет нике 5, поступает в преобразователь 13 частоты, с выхода которого через формирователь 11 сигналов и элемент И 2 на шаговый двигатель поступает частота, соответствующая вышеупомянутой величине подачи.ри поступлении сигнала РАЗГОН с выхода регистра 1 постоянно подается на вход сумматора 2 значение1коэффициента соответствующего времени разгона; которое постоянно суммируется, Сигналы переносов с выхода сумматора 2 через элемент И 4 поступают на суммирующий вход счетчика 5. Содержимое счетчика начинает увеличиваться, Текущее значение скорости двигателя из счетчика 5 поступает на преобразователь 13 двоичнодесятичного кода числа в частоту выходных импульсов и на вход блока 10 сравнения, где постоянно происходит сравнение текущего значения скорости с заданным значением. Как только блок 10 сравнения выдаст сигнал сравнения, блок 9 анализа снимает сигнал РАЗГОН, при этом прекращается подача на вход сумматора 2 кода коэффициента разгона и снимается разрешение на прохождение импульсов переноса на суммирующий вход счетчика 5, Элемент ИЛИ б снимает запрет с элемента И 7 и заданное значение скорости периодически переписывается в счетчик 5 с регистра 8. С выхода преобразователя 13 поступают сигналы, частота которых соответствует заданному значению скорости. Все импульсы на участке разгопа по связи 18 поступают с элемента И 12 и центральный процессор для определения пути, торможения, который должен быть равен пути разгона.При поступлении из центрального процессора сигнала ТОРО%ЕНИЕ по связи 15 на выходе регистра 1 появля42716 Формула изобретения Устройство для программного .управления шаговыми двигателями, содержащее последовательно соединенные блок 40 сравнения и блок анализа, вторым входом соединенный с выходом первого регистра, первый и второй. входы которого соединены соответственно с 45 5 Я ется дополнительный код коэАфициента разгона, который начинает суммироваться с той же периодичностью,что и при разгоне, Импульс заемов через элемент И 3 поступают на вычитающий вход счетчика 5. Сигнал ТОРМОЖЕНИЕ через элемент ИЛИ 6 запрещает перепись кода заданной скорости из регистра 8 через элемент И 7 в счетчик 5. Текущее значение скорости начинает уменьшаться и это уменьшение происходит до минимального значения, затем на минимальной скорости шаговый двигатель работает до прихода сигнала по связи 16, который осуществляет сброс регистра 8 и счетчика 5, Подача импульсов с преобразователя 13 прекращается. Одновременно с появлением сигнала по связи 16 снимается разрешающий сигнал, поступающий по связи 14 на элемент И 12, Этот разрешающий сигнал появляется снова одновременно с записью нового значения заданной скорости в регистр 8.Если заданное значение скорости меньше или равно минимальной скорости, с которой начинается разгон, то из регистра 8 код заданной скорости через элемент И 7 записывается в счетчик 5 и с выход преобразователя 13 поступают импульсы с частотой, соответствующей заданной скорости. первым и вторым входами устройства,третьим входом подключенного к первому входу второго регистра, второйвход которого соединен с первым выходом .блока анализа, а также последовательно соединенные первый элементИ и Ьормирователь сигналоввыходомподключенньп к первому выходу устройства, второй вход которого соединен10 с выходом первого элемента И, первымвходом подключенного к четвертомувходу устройства, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что,с целью расширения функциональных возможностей15 устройства, в него введены элементИЛИ, второй и третий элементы И ипоследовательно соединенные сумматор,четвертый элемент И, счетчик и преобразователь частоты, выходом под 20 ключенный ко второму входу первогоэлемента И, второй вход счетчика через третий элемент И соединен с выходом сумматора, третьим входом устройства и первым входом элемента ИЛИ,25 второй вход которого подключен кпервому выходу блока анализа, вторымвыходом соединенного с третьим входом счетчика, четвертым входом подключенного к первомувходу устройст 30 ва, а пятым входом - к выходу второго элемента И, первый вход которогосоединен с выходом элемента ИЛИ, авторой вход - с выходом первого регистра и вторым входом блока сравЗ 5 нения, второй вход четвертого элемента И подключен к первому выходублока анализа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент С 111 А Р 3818261,кл, 6 05,В 19/40, опублик, 1974,2. Авторское свидетельство СССРЬ: 628459, кл. С 05 В .11/01, 19768427.1 б ель И.1 Чвец3, Фанта Корректор Н.Бабинец став едактор Н,Кеше ехр д. 4/5 Раушская лиал ППППатент", г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж 940 НИИПИ Государстве по делам изобрет 13035, Москва, ЖПодписиного комитета СССРний и открытий