Устройство для программного управления фазоимпульсными системами

Союз СоветскихСоцнапнстнчесинхРеспубпии ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 и 903810(51)М. Кл. 605 В 19/18 Говударстюаий комитет СССР по делам нзабретеннй н открытнйДата опубликования описания 09. 02. 82 тЛенинградский ордена Ленина электротехнический: институтим. В.И, Ульянова (Ленина)) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ФАЗОИМПУЛЬСНЫМИ СИСТЕМАМИ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение в системах числовог программного управления с фазовыми датчиками обратной связи.Известно устройство для программного управления, содержащее датчик обратной связи и задатчик, соединенные с формирователями импульсов, и фазовый дискриминаторЦ .Однако это устройство характеризуется низкой надежностью: как только рассогласование по пути превысит зону фазового дискриминатора, временное чередование импульсов на его входе нарушается и происходит потеря информации, вызывающая резкие скачки скорости и ошибку в отработке проГраммы.Наиболее близким техническим решением к изобретению является уст" ройство, содержащее датчик обратной связи и задатчик, соединенные с формирователями импульсов, а также фазовый дискриминатор, входы и выходы ко торого подключены к первому импуль ному накопителю, Первый импульсный накопитель запоминает рассогласование кратное фазовому сдвигу, и формирует форсирующий сигнал на выходе устройства для компенсации рассогласования 121,При разгоне и торможении рабочего органа станка эффективность этого устройства очевидна, так как оно позволяет сократить время пуска и торможения, обеспечивая прямой выход на высокие скорости подачи. Но в типовых для систем программного управления режимах контурной обработки и позиционирования расширение диапазона рассогласования по пути сопровожда ется снижением надежности устройства: здесь случайные скачки скорости и положения нарушают технологический процесс, а форсированное ускорение может привести к аварийной ситуации, если лрекращение поступления импульсов с ю90381датчика обратной связи вызвано обрывом контура положения или заклиниванием инструмента.Цель изобретения - повышение надежности устройстваПоставленная цель достигается тем,5что в устройство для программного управления, содержащее датчик положения, подключенный выходом ко входупервого формирователя импульсов, эадатчик положения, соединенный первымвыходом со входом второго формирователя импульсов, фазовый дискриминатор, связанный выходами с первыми вход .дами первого импульсного накопителя,15,введены сумматор и второй импульсныйнакопитель, соединенный первым выходом со входом задатчика положения,а вторыми выходами со вторыми входами первого импульсного накопителяи входами Фазового дискриминатора,2 Оподключенного выходами к первым входам второго импульсного накопителя,связанного вторым, третьим и четвертым входами соответственно с выходом25первого формирователя импульсов, совторым выходом задатчика положенияи с выходом сумматора, подключенногопервым входом к выходу второго формирователя импульсов, а вторыми входами - к третьим выходам второго имзопульсного накопителя.На фиг. 1 дана блок-схема устройства; на фиг, 2 - принципиальная схема второго импульсного накопителя,Устройство содержит датчик 1 положения, первый формирователь 2 импульсов, задатчик 3 положения, второй формирователь 4 импульсов, сумматор 5, второй импульсный накопитель б, фазовый дискриминатор 7, пер овый импульсный накопитель 8.Второй импульсный накопитель содержит элементы ИЛИ 9 и 10, эле"мент НЕ 11, элементы И 12- 17 и двасчетчика 18 и 19.Ф 5Устройство работает следующим образом,Предусмотрено два режима работы:первый - с расширенным диапазономрассогласования при разгоне и тормо Ожении (от первого импульсного накопителя), и второй - с автоматическимограничением скачков скорости и положения при контурной обработке или позиционировании (от второго импульсного накопителя).Сигналы с датчика 1 положения (обратной связи ) через формирователь 4 0 4импульсов и сумматор 5 проходят навторой импульсный накопитель 6, который в режимах "Разгон" и "Торможе 11ние пропускает их на фазовый дискриминатор 7 в любой последовательности.Для этого на втором выходе задатчика 3 устанавливается постоянный сигнал, который через элементы ИЛИ 9 и 10поступает на элементы И 14 и 15, разрешая прохождение импульсов заданияи отработки на фазовый дискриминатор 7, Временное чередование импульсов в этих режимах оценивается первым импульсным накопителем 8, запоминающим величинуи знак рассогласования эа несколько оборотов фазы и Формирующим форсирующий сигнал на выходедля устранения рассогласования. Такимобразом, система выходит на заданнуюскорость,В режиме контурной обработки "лишние" импульсы задерживаются вторымимпульсным накопителем 6. Посколькукоманды "Разгон" или "Торможение" вэтом режиме нет, сигнал на второмвыходе эадатчика 3 отсутствует, и постоянный сигнал с выхода элементаНЕ 11 поступает на элементы И 12-17.При последовательном чередовании импульсов на выходах первого и второгоформирователей 2 и 4 импульсов с прямого и инверсного выходов фазовогодискриминатора 7 поочередно подаетсясигнал "1" на элементы И 12 и 13, который затем, проходя через элементы ИЛИ 9 или 10, открывает элементы И 4 или 15 для управления фазовым дискриминатором 7,Если с формирователя 4 импульсовзадания поступает сдвоенный импульс(так .как второй импульс задания приходит раньше, чем будет отработанпервый), то с первым импульсом на прямом выходе фазового дискриминатора 7появится "1. Сигнал "1" откроет элементы И 13 и 17, подготавливая элемент И 14 к приему импульса обратнойсвязи и пропуская второй импульс задания на первый счетчик 18, так какчерез элемент И 15 он не проходит.Первый же пришедший затем импульс обратной связи производит считываниесодержимого счетчика 18, в результате чего импульс задания, задержанныйна входе фазового дискриминатора 7подается на сумматор 5, где складывается с импульсами программы.Аналогично устройство работает ипри поступлении сдвоенного импульса5 90по каналу обратной связи, С первымимульсом обратной связи на инверсномвыходе фазового дискриминатора 7 устанавливается логический сигнал "1"Он открывает элементы И 12 и 16, подготавливая элемент И 15 к приему импульса задания и пропуская второй импульс обратной связи на второй счетчик 19, так как через элемент И 14 онне проходит. Первый же пришедший затем импульс задания производит считывание содержимого счетчика, в результате чего "лишний" импульс отработки, задержанный на входе фазовогодискриминатора 7, подается на сумматор 5, "вычеркивая" один из импульсов программы,Так схема работает до тех пор, пока на втором выходе задатчика 3 положения не появится постоянный сигнал,соответствующий режиму "Торможение",который вновь, как и при разгоне,разрешает прохождение всех импульсов задания и отработки на фазовый дискриминатор 7.Аналогично устройство может работать и в позиционных системах,длячего в режиме быстрых перемещенийвключается первый импульсный накопитель 8, а в режиме позиционированиявторой импульсный накопитель 6.Предлагаемое устройство предусматривает также защиту системы от аварийных режимов, возникающих в известном устройстве при обрыве цепи обратной связи или заклинивании инструмента. При этом подача импульсов отработки с первого формирователя 2 импульсов (обратной связи) прекращается.и в счетчике 18 второго импульсного накопителя 6 накапливаются импульсы задания до тех пор, пока сигнал переполнения .с выхода его не поступит на задатчик 3, останавливаяпрограмму.Технико-экономический эффект отвнедрения устройства заключается вповышении надежности фазоимпульсных 3810 6систем (исключения "потерь фазы", сбоев и аварийных режимов) в резуль" тате организации автоматического перехода с режима форсированного разгона торможения) на режим ограничения скачков скорости и положения при обработке.о формула изобретенияУстройство для программного управления фазоимпульсными системами, содержащее датчик положения, подключен ный выходом ко входу первого формирователя импульсов, задатцик положения,соединенный первым выходом со входомзторого формирователя импульсов, фазовый дискриминатор, связанный выхода ми с первыми входами первого импульсного накопителя, о т л и ц а ю щ ее с.я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введенысумматор и второй импульсный накопи 2 з тель, соединенный первым выходом совходом эадатчика положения, а вторыми выходами со вторыми входами перво.го импульсного накопителя и входамифазового дискриминатора, подклюценно О Го выходами к первым входам второгоимпульсного накопителя, связанноговторым, третьим и четвертым входамисоответственно с выходом первого формирователя импульсов, со вторым выходом задатцика положения и с выходомсумматора, подключенного первым вхо-.дом к выходу второго формирователяимпульсов, а вторыми входами - к третим выходам второго импульсного накопителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Ь" 4158800,кл. 318685, опублик, 1979.2. Авторское свидетельство СССР11 376758, кл. 605 В 19/26, 1971прототип) .903810 ФоУ ьН.карь е 8 а ака 12 комитета и открыт скал наб и, д. 4/ еаород,ор И. Юрковеки ВНИИПИ Госуда по делам и 11303 Москвафилиал ППП "Пате Составите Техред Л. П Тираж 90 ст венного обретений 3- Я Рау т", г. Уж новаКоооектор О. БилМ Ш Е Е 4 щВПодписноеССР Проектная, 4