Устройство для программного управления позиционированием

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 014 А ИЗОБРЕТЕНИЯДЕТЕЛЬСТВУ УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ(56 ) Авторское свидетельство СССР В 760031, кл. С 05 В 1 9/18, 1 978.Авторское свидетельство .СССР В 708306, кл. 0 05 В 19/18, 1977.Авторское свидетельство СССР У 811215, кл. С 05 В 19/407, 1977. (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО .УПРАВЛЕНИЯ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕМ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и мо 4 С 05 В 19/18, 19/407 жет быть использовано в системахчислового программного управлениястанками и другим оборудованием.Целью изобретения является повьппениебыстродействия устройства для программного управления позиционированием. Устройство содержит генераторимпульсов, делитель частоты, регистр,два накапливающих сумматора, двасчетчика импульсов, реверсивный счетчик импульсов, два блока совпадения,пять триггеров, восемь элементов Ии три элемента ИЛИ, Устройство поз"воляет увеличить быстродействие припозиционировании за счет исключенияудвоения частоты на участке разгона.2 ил.,быть использовано.в системах числового программного управления станками.Целью изобретения является повышение быстродействия при позиционировании за счет. исключения удвоениячастоты во время отработки участкаразгона.10На фиг. 1 изображена структуРнаясхема устройства; на фиг. 2 - графикизменения частоты на выходе устройства при отработке большого перемещения с линейным разгоном и торможением.Устройство состоит из генератора1 импульсов первого накапливающегосумматора 2, регистра 3, делителя 4частоты, первого элемента И 5, второго накапливающего сумматора 6, реверсивного счетчика 7 импульсов, первого блока 8 совпадения ("На все единицы" ), первого 9 и второго 10 триггеров, третьего 11, четвертого 12, 25второго 13, пятого 14, шестого 15,седьмого 16 и восъмого 17 элементовИ, второго .18, первого 19 и третъего20 элементоч ИЛИ, четвертого 21,пятого 22 и третъего 23 триггеров, 30второго 24 и первого 25 счетчиков импульсов и второго блока 26 совпадения (на комбинацию "Все нули прнединице в младшем разряде" ).Устройство работает следующим образом.Перед началом работы все сумматоры, триггеры и счетчики сбрасьвают"ся в ноль сигналом предварительнойустановки. После этого код максималь ной скорости Р заносится в регистр3, а в первый 25 и второй 24 счетчики импульсов. заносится величина перемещения 1. в дополнительном коде (1.Генератор 1 импульсов вырабатьвает две сдвинутые, относительно другдруга на 180 частоты , и ГЧастотапоступает на вход делителя4 частоты, на выходе которого формируется частота ускорения Г. Частота Г поступает на стробирующий входпервого накапливающего сумматора 2и второй вход первого элемента И 5.В результате код подачи Р начинаетсуммироваться в первом накапливающем сумматоре 2, сигналы переполнения которого стробируются в первомэлементе И 5, и на его выходе имеет.ся постоянная частота, пропорциональ 1 2ная коду подачи Р. По сигналу "Пуск" первый 9 и третий 23 триггеры устанавливаются в единичное состояние. Единичный сигнал с выхода первого триггера 9 открывает третий элемент И 11, и частота ускорения Гначинает поступать на суммирующий вход реверсивного счетчика 7 импульсов. Импульсы частоты Г с выхода первого элемента И 5 поступают на йервые входы второго 13 и восьмого 17 элементов И и стробирующий вход второго накапливающего сумматора 6, Пока в реверсивном, счетчике 7 импульсов ноль, частота на выходе второго эле" мента И 13 равна нулю. По мере увеличения кода в реверсивном счетчике 7 импульсов увеличивается частота Г , на выходе второго элемента И 13, и так как пятый 14 и восьмой 17 элементы И открыты единичным потенциалом с выхода третьего триггера 23, то 1 через пятый элемент И 14 и третий элемент ИЛИ 20 поступает на счетный вход первого счетчика 25 импульсов, а через первый элемент ИЛИ 19 - на выход устройства в ка- . честве частоты ГЧастота ГчеЬ хрез восъмой элемент И 17 и второй элемент ИЛИ 18 поступает на счетный вход второго счетчика 24 импульсов. Так отрабатывается участок разгона Оа фиг,2 , Если Ь достаточно велико, то так продолжается до тех пор, пока в реверсивном счетчике 7 импульсов не окажутся все единицы, т.е. код 1111 И . Тогда срабатывает первый блок 8 совпадения н импульсным сигналом со своего выхода сбрасывает в ноль первый 9 и третий 23 триггеры и устанавливает в единицу четвертый триггер 21. Третий элемент И 11 закрывается, поступление импульсов частоты ускорения Г на суммирующий вход реверсивного счетчика 7 импульсов прекращается, что соответствует моменту времени 1 . При этом на выход,. устройства и счетный вход первого счетчика 25 импульсов прошло количество импуль-./сов, равное площади треугольника Оае, (фиг.2), а на счетный вход второго счетчика 24 импульсов - количество импульсов, равное площади прямоугольника Одам (фиг,2). Так как теперь открыт шестой элемент И 15, то частотапоступает на счетный вход первого счетчика 25 импульсов через третий элемент ИЛИ 20, на счетный вход второго счетчика 24 импульсов через:второй элемент ИЛИ 18 ина выход устройства через первый элемент ИЛИ 19. При этом отрабатывается участок аЬ, В момент с происхо- дит переполнение второго счетчика24 импульсов, так как сумма площадейтреугольников Оас, и Ъссравнаплощади прямоугольника Опас,. Импульсный сигнал переполнения второго счетчика 24 импульсов сбрасывает в нольчетвертый триггер 21, подтверждаетнулевое состояние первого 9 и третьего 23 триггеров и устанавливает вединицу второй 10 и пятый 22 триггеры. В результате открываются четвертый 12 и седьмой 6 элементы И. Час"тота Г через четвертый элемент И 12поступает на вычитающий вход ревер-,сивного счетчика 7 импульсов, в результате чего код в нем начинаетуменьшаться, и пропорционально уменьшается частота Г 1 на выходе второго элемента И 13. Эта частота черезтретий элемент ИЛИ 20 поступает насчетный вход первого счетчика 25 импульсов. Торможение (снижение Г р )продолжается до тех пор, пока код вреверсивном счетчике 7 импульсов неокажется равным 00001, что соответствует некоторой минимальной ("ползучей" ) скорости. При этом срабатывает второй блок 26 совпадения, импульсный сигнал с выхода которогосбрасывает в ноль второй триггер 10.Дальнейшее уменьшение кода в ревер-.сивном счетчике 7 импульсов прекращается. На "ползучей" скорости работа,продолжается до переполнения первого счетчика 25 импульсов, выходнойсигнал которого сбрасывает в нольпятый триггер 22, в результате чегозакрывается седьмой элемент И 16,Позиционирование заданного участказакончено,Таким образом, за счет введения новых элементов и связей быстродействие предлагаемого устройства увеличивается по сравнвнию с известным в 2 раза (например, при максимальной скорости счета первого и второго счетчиков импульсов, равной 5 МГц, мысГв может быть равной 5 МГц, в известных устройствах - 2,5 МГц ), что особенно важно при управлении холостыми ходами особо точных станков с ценами отсчета 0,1-0,01 мкм. Формула изобретенияУстройство для программного управления позиционированием,; содержащее генератор импульсов, делитель5частоты, регистр, накапливающий сумматор, первый и второй элементы И,причем входы регистра являются входами задания кода подачи устройства, -Оа выходы регистра подключены к управляющим входам первого накапливающегосумматора, выход которого подключенк первому входу первого элемента И,первый выход генератора импульсовсоединен со стробирующим входом пер вого накапливающего сумматора и вторым входом первого элемента И, выход.которого подключен к первому входувторого элемента И и стробирукнцему 20 входу второго накапливающего сумматора, второй выход генератора импуль"сов подключен к входу делителя частоты, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого25 элементов И, вторые входы которыхсоединены с выходами первого и второго триггеров соответственно, приэтом выход третьего элемента И подключен к суммирующему, а выход четЗ 0 вертого элемента И - к вьчитающему,входам реверсивного счетчика импульсов, выходы которого соединены с .управляющими входами второго накап-ливающего сумматора и входами первого и второго блоков совпадения, выход первого из которых подключен кпервым нулевым входам первого, третьего и единичному входу четвертоготриггеров, а второго - к нулевому 40 входу второго триггера, выход второго накапливающего сумматора подключен к второму входу второго элементаИ, а его выход соединен с первымивходами пятого, шестого и седьмого 45 элементов И, вторые входы которыхподключены к выходам третьего, четвертого и пятого триггеров соответственно, единичные входы первого итретьего триггеров объединенЫ и йв ляются входом "Пуск" устройства, приэтом выход первого счетчика импульсов подключен к нулевому входу пятого триггера, выход второго счетчикаимпульсов подключен к единичному вхо" 55 ду пятого, нулевому входу четвертогои вторым нулевым входам первого итретьего триггеров, а информационныевходы этих счетчиков импульсов объединены и являются входами задания5 1418651 6величины перемещения устройства, пер- вход - к выходу третьего триггера, змй вход первого элемента ИЛИ подклю- выход восьмого элемента И подключен чен к выходу пятого, второй вход - к первому входу второго элемента ИЛИ, к выходу шестого, третий вход - к вы- второй вход которого соединен с периоду седьмого элементов И соответст- вым входом третьего элемента ИЛИ и венно, а выход первого элемента ИЛИ выходом шестого элемента И, а выход - является выходом устройства, о т л и- со счетным входом второго счетчика ч а ю щ е е с я тем, что, с целью по- импульсов, при этом второй вход треть.,вышения быстродействия, в него введе О его элемента ИЛИ подключен к выходу :ны восьмой элемент И; второй и тре- пятого .элемента И, третий вход - к тий элементы ИЛИ, причем первый вход выходу седьмого элемента И, а выход восьмого элемента И подключен к вы- третьего элемента ИЛИ - к счетному ходу первого элемента И, а второй входу первого счетчика импульсов.1418651 бык У. 2 Составитель А АнТехред А.Кравчук орректор Г. Решетн Редакто ове одписно 66 аказ 4151/43 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 035., Москва, Ж, Раушкомитета СССРи открытийкая наб., д, 4