Программно-управляемый модуль

Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может бытьиспользовано в магистрально-модуль,ных системах программного управленияэлектроприводом, например в графопостроителях, координатных столах, станках с программным управлением илипромышленных роботах.Цель изобретения - расширение функ циональных возможностей путем обеспечения автономной отработки модулемзаданной величины перемещения с автоматическим определением момента начала торможения, 15На фиг, 1 представлена структурнофункциональная схема предлагаемогомодуля; на фиг. 2 - пример выполнения мультиплексора,Модуль (фиг, 1) содержит генератор 201, первый и второй управляемые делители 2 и 3 частоты, регистр 4 задания,реверсивный счетчик 5 импульсов,счетчик 6 разгона, счетчик 7 перемещения, блок 8 совпадения, формирователь 9 импульсов, мультиплексор 10,первый и второй элементы И 11 и 12,ВБ-триггер 13 и элемент ИЛИ 14,Мультиплексор 10 (фиг, 2) содер, жит группу 15 элементов И. 30В качестве управляемых делителей2 и 3 частоты может быть примененамикросхема, например, 155 ИЕ 8 бКО,348,006 ТУ 11, у которой коэффициент,деления зависит от кода на управляющих входах, Последовательность импульсов на выходе делителя частотыс переменным коэффициентом деленияпри коэффициентах деления, отличныхкот 2 , где Е - натуральное число,40имеет непостоянный период следования.Для выравнивания периода следованияимпульсов с делителя частоты с переменным коэффициентом деления применяют усреднители, 45Счетчик. 7 перемещения и формирователь 9 импульсов могут быть выполнены, например, на одной микросхеме"Программируемый таймер" КР 580 ВИ 53.Генератор 1 вырабатывает постоянную частоту, причем его первый выходявляется выходом опорной частоты,которая преобразуется первым управляемым делителем 2 частоты в выходнуючастоту, а его второй выход являетсявыходом частоты разгона-торможения,которая преобразуется вторым управляемым делителем 3 частоты в частотусчета реверсивного счетчика 5 импульсов, которая характеризует величину ускорения разона-торможения. Регистр 4 задания принимает с магистрали данных и хранит код величины ускорения разгона-торможения определяющий коэффициент деления второго управляемого делителя 3 частоты, а также значения управляющих сигналов "+Х", "-Х", ".+У" и "-У" для мультиплексора 10 и признак "Работа", определяющий состояние шины Разрешение разгона". Реверсивный счетчик 5 импульсов суммирует импульсы частоты разгона-торможения при разгоне и вычитает при торможении, его выход признака максимального заполнения является признаком достижения максимальной скорости перемещения, а разрядные выходы определяют коэффициент деления первого управляемого делителя 2 частоты. Счетчик 6 разгона ведет подсчет импульсов разгона, а счетчик 7 перемещения вычитает каждый импульс выходной частоты из величины заданного, перемещения, причем его нулевой выход свидетельствует об окончании отработки заданного перемещения и является выходом запроса модуля. Блок 8, совпадения определяет момент начала торможения путем сравнения текущего кода счетчика 7 перемещения с числом импульсов разгона счетчика 8 разгона, а формирователь 9 импульсов формирует выходные импульсы с заданными параметрами, например длительностью. Мультиплексор 10 в зависимости от значения управляющих входов выдает импульсы выходной частоты на один из на одну из пар выходов (+Х, +У), (тУ) ( Х 1У) ( Ху)Первый и второй элементы И 11 и 12 разрешают счет реверсивного счетчика 5 импульсов соответственно при разгоне или торможении.РЯ-триггер 13 управляет разрешением торможения, а элемент ИЛИ 14 сбрасывает признак "Работа" регистра 4 задания, тем самым запрещая разгон.Группа 15 элементов И разрешает выдачу импульсов выходной частоты на выходы мультиплексора 10, разрешенные его управляющими входами.Модуль работает следующим образом.Перед началом работы модуль (фиг,2) устанавливается в исходное состояние(например, командами С и Е при выполнении модуля в стандарте КАМАК).В начале цикла из магистрали данных заполняется регистр 4 задания,куда заносится код величины ускорения разгона-торможения, значения управляющих входов мультиплексора 10 в зависимости от требуемого направления перемещения и признак "Работа",являющийся пуском модуля, а также код величины требуемого перемещения в счетчик 7 перемещения. В первоначальны момент до установления в "1" признака "Работа" в регистре 4 задания реверсивный счетчик 5 импульсов.находится в состоянии, когда все его разряднре выходы установлены в 0,При этом коэффициент деления первого управляемого делителя 2 частоты .равен бесконечности и импульсы на его выходе отсутствуют На тактовые входы первого и второго управляемых делителей 2 и 3 частоты подается соответственно опорная частота Г, и частота разгона-торможения Г , Частота импульсов на выходах управляемых делителей частоты определяется коэффициентом деления - кодом, поступающим на их управляющие входы.Частота импульсов Г на выходе второго управляемого делителя 3 частотыиГ,г где п - код, соответствующий заданному ускорению разгона-торможения, поступающий из регистра 4 задания на управляющие входы делителя 3 частоты.Импульсы с постоянной частотой Г соответствующей заданному ускорению, поступают на первые входы первого и второго элементов И 11 и 12. При установлении признака "Работа" регистра 4 задания в "1" единичным значением на шине "Разрешение разгона" открывается первый элемент И 11 и частота, соответствующая коду величины ускорения разгона-торможения, т.е. коэффициенту деления второго управляемого делителя 3 частоты, подается на суммирующий вход реверсивного счетчика 5 импульсов. Импульсы на суммирующий вход реверсивного .счетчика 5 будут поступать до тех пор, пока из элемента ИЛИ 14 не поступит сигнал сброса разрешения разгона, т.е, сброса признака "Работа" в регистре 4 задания. Одновременно с заполнениемреверсивного счетчика 5 происходитзаполнение счетчика 6 разгона и счетчика 7 перемещения выходной частотой 5Гпервого управляемого делителя 2еыхчастоты, на управляющие входы которого поступают текущий код числа Х реверсивного счетчика 5 импульсов. Следовательно, частота Гизменяетсяпропорционально числу В:1 Го 2" еьрПри этом траектории разгона и торможения максимально приближены к естественным траекториям разгона и торможения электроприводов, обеспечиваятем самым оптимальность управления,Импульсы выходной частоты Г форьыкмируются формирователем 9 импульсов,с выхода которого с заданной длительностью, например 0,5 мкс, поступаютна вход мультиплексора 10. Сформиро ванные импульсы выходной частоты коммутируются в мультиплексоре 10 в соответствии со значениями управляющихвходов, определяемых регистром 4 заданияПри этом перемещение задается З 0 по одному из восьми возможных направлений.При достижении максимальной скорости или сравнения кодов счетчика 6разгона и счетчика 7 перемещения, чтосвидетельствует об отработке на разгоне половины заданной величины перемещения, а вторая половина должна бытьотработана с торможением, сбрасывается в "0" признак "Работа" регистра 40 4 задания, первый элемент И 11 закрывается и заполнение реверсивногосчетчика 5 импульсов прекращается,Далее, если запрет разгона был вызвандостижением максимальной скорости,о чем свидетельствует импульс на выходе признака максимального запопнения реверсивного счетчика 5 импульсов,перемещение осуществляется с постоянной скоростью Ч до появления импульМЕИсса на выходе блока 8 совпадения.Максимальной скорости перемещения соответствуют единичные значения всех раз.рядных выходов реверсивного счетчика5 импульсов, т,е. код Н , причеммакс кво время разгона до максимальной скорости код на выходе счетчика 5 изменяется от 0 до Хпо линейному закону. Если же запрет разгона был вызван отработкой половины заданного пе1327060ремещения на разгоне, то импульс срав нения с выхода блока 8 совпацения,выэ. вавший запрет разгона, также сбрасывает счетчик 6 разгона и устанавливает КЯ-триггер 13 в единичное состоя ние, который через второй элемент И 12 разрешает вычитание реверсивного счетчика 5 импульсов, и перемещение происходит с торможением. 11 ри этом импульсы с частотой Р через второй 10 элемент И 12 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 5 импульсов, код которого В линейно уменьшается, уменьшая пропорционально частоту Р , Торможение прекращается 15вылпо окончании отработки модулем заданного перемещения, о чем свидетельствует импульс на нулевом выходе счетчикаперемещения, содержащего в данный момент код "О". Этот же импульс сбра сывает КЯ-триггер 13 в "0", запрещая торможение, блокирует выдачу импуль - сов выходной частоты Гц с первого управляемого делителя 2 частоты, а также в качестве сигнала запроса,под тверждающего готовность модуля к отработке следующего цикла, поступает в магистраль данных и на выход запроса модуля, Так заканчивается цикл отработки модулем заданного перемеще ния. В результате модуль находится в следующем состоянии: регистр 4 задания " код задания отработанного цикла и признак "Работа", сброшенный в "О"; реверсивный счетчик 5 импульсов - "О"; импульсы на выходе первого управляемого делителя 2 частоты отсутствуют; суммирующий счетчик 6 разгона - "О"; счетчик 7 перемещения - "О", т.е. все импульсы задания 40 перемещения отработаны; КЯ-триггер 13 - "О". Таким образом, модуль готов к приему нового задания на перемещение. При необходимости отработки нового перемещения, цикл повторяется. 45Формула изобретенияПрограммно-управляемый модуль, со-,50 держащий генератор, первый выход которого подключен к тактовому входу первого управляемого делителя частоты, управляющие входы которого подключены к группе выходов реверсивного 55 счетчика импульсов, суммирующий и вычитающий входы которого соединены с выхоцами соответственно первого и второго элементов И, первые входы которых подключены к выходу второго управляемого делителя частоты, а вторые ВхОды подключены к шинам "Разгон", и Торможение" соответственно, второй выход генератора псдключеп к тактовому входу второго управляемсгс делителя частоты управляющие входы которого подключены к шине Величина ускорения", а также блок совпадения и элемент ИЛИ, с т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения автономной отработки заданной величины перемещения и определения момента начала торможения, введены формирователь, мультиплексор, КЯ-триггер, счетчик перемещения, счетчик разгона, регистр заДания, первые выходы которогс подключены к управляющим входам второго делителя частоты, а первые входы подключены к магистрали данных, второй выход регистра задания подключен к второму входу первого элемента И, второй вход подключен к выходу элемента ИЛИ, а третьи выхоцы регистра задания - к управляющим входам мультиплексора, у которого первый, второй, третий и четвертый выхоцы соединены соответственно с выграммно-управляемсгс модуля, вход мультиплексора через формирователь подключен к выходу первого управляемого делителя частоты, Я-вход КЯ- триггера подключен к выходу блока совпадения, к первому входу счетчика разгона и к первому входу элемента ИЛИ, второй вход котсрсгс подключен к выходу Переполнение реверсивного счетчика и к второму входу счетчика разгона, третий вход ксторого подключен к выходу первого управляемого делителя частоты и к первсму входу счетчика перемещения выход которого соединен с вторым входом первого управляемого делителя частоты, с К-вхсдом КЯ-триггера, магистрали и с 1.-выходом программно-управляемого модуля, вторые входы счетчика перемещения псд - ключены к магистрали а первые выходы - к первым входам блока совпадения, вторые входы которого подключены к выходам счетчика разгона, выход1 КЯ-триггера подключен к шине Торможение".1327060 Составитель О. ОльшанскийТехред В.Кадар Корректор Т. Колб Редактор А. Леж Заказ 3388/43 Тирал 863 ПодписВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская иаб., д. 4/5 роизводственно-полиграфическое предприятие, г.уагород, ул. Проектная, 4