Устройство для программного управления

,8)тельство СССР19/18, 1978.ельство СССРВ 19/18, 1986 ОГРАММНОГО сится к систеавления и предзамедления и изионного коородимого в движе ским двигателем К ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТ(57) Изобретение отн мам программного уп назначено для разгон точной остановки пре динатного стола, при ние шаговым электрич Цель изобретения - улучшение динамических характеристик привода и удешевление устройства, Устройство программного управления содержит блок 1памяти, генератор 2 импульсов, делитель 3 частоты, формирователь 10 пачки импульсов, первый счетчик 4 импульсов, второй счетчик 5 импульсов,два триггера 6, 7, два элемента2 ИИЛИ 8-1 и 8-2, элемент И 15, инвертор 9, Данное устройство имеетвозможность формировать независимые друг от друга кривые разгона иторможения, позволяя выбирать оптимальные с точки зрения динамическиххарактеристик законы отдельно дляразгона и для торможения. Обеспеченавозможность перехода к торможениюв произвольный момент времени, 3 ил.Изобретение относится к системампрограммного управления и предназначено для разгона, замедления и точной остановки прецизионного координатного стола, приводимого в движе 5ние шаговым электрическим двигателем.Цель изобретения - улучшение динамических характеристик привода иудешевление устройства,ОНа Фиг,1 представлена функциональная схема описываемого устройства;на Фиг. 2 - алгоритм его работы; наФиг. 3 - пример характеристик разгона и торможения,Устройство содержит блок 1 памяти, генератор 2 импульсов, делитель3 частоты, первый счетчик 4 импульсов, второй счетчик 5 импульсов, дватриггера б и 7, два элемента 2 ИИЛИ8-1 и 8-2, инвертор 9, формирователь10 пачки импульсов, информационныйвход 11 устройства (И), вход 12 запуска устройства (Пуск), вход 13 начальной установки (НУ), выход 14 уст ройства (Вых.), элемент И 1.Формы кривых разгона и торможениязадаются таблицами коэффициентов деления частоты генератора 2 импульсовкоторые. хранятся в блоке 1 памяти. 30Адрес коэффициента в блоке 1 памятизадается счетчиком 4 импульсов. Счет чик 5 импульсов принимает с входа 1число шагов И, которое необходимоотработать устройству. В процессеработы счетчик 5 импульсов хранитчисло, равное И - (и Р + пт), гдеп 1, пт - текущие числа пройденныхшагов разгона и пропущенных шагов изтаблицы торможения, Обнуление счетчика 5 импульсов идентифицирует начало режима торможения. В режиме разгона счетчик 4 импульсов перебираетв режиме прямого счета таблицу коэффициентов торможения, пропуская коэффициенты торможения, В режиме торможения счетчик 4 импульсов перебирает в режиме обратного счета таблицу коэффициентов торможения, пропус,кая уже коэффициенты разгона. Чтобыобеспечить пропуск коэффициентов,устройство содержит формирователь 10пачки импульсов, который формируетнесколько импульсов на повышеннойчастоте, обеспечивающих быстрый инкремент (декремент) счетчика 4, Числоимпульсов в пачке определяется максимальным количеством следующих подряд одноименных коэффициентов,Устройство работает следующим образом.Управление устройством осуществляется с трех внешних входов: информационного входа 11, входа 12 запуска, входа 13 начальной установки. После включения питания на вход 13 подается сигнал начальной установки НУ, по которому происходит установка в нулевое состояние триггера 6, обнуляется счетчик 4 импульсов и в блоке 1 памяти происходит выборка младшего коэффициента принадлежащего таблице разгона. Устройство переходит в состояние ожидания, в котором может находиться произвольное время, Запуск устройства осуществляется подачей сигналов И н "Пуск" на входы 1 и 12 соответственно. По этим сигналам в счетчик Б импульсов э писывается числошагов отработки (И), триггер б устанавливается в единичное состояние (состояние "Пуск" ), триггер 7 - также в единичное состояние (состояние "Разгон" ), Цикл отработки И шагов начинается с поиема в делитель 3 частоты младшего коэффициента деления частоты генератора 2 импульсов. Через интервал времени, пропорциональный этому коэффициенту, делитель 3 частоты формирует импульс на выход 14 устройства. Дальнейшая работа устройства зависит от нескольких условий.Если в счетчике 4 импульсов не нулевое состояние при режиме "Торможение", то происходит проверка условий "8" и "9", а также исполнение блока "1 О" (фиг,2), В результате проверок "8" и "9" происходит умень" шение на единицу состояния счетчика 5 импульсов и увеличение на единицу состояния счетчика 4 импульсов. Изменение содержимого счетчиков 4 и 5 обеспечивается прохождением импульса с выхода делителя 3 частоты через открытое первое плечо элемента 2 ИИЛИ 8-. При этом бит признака коэффициента для первого коэффициента, принадлежащего таблице разгона, кодируется логическим нулем. Кроме того, импульс с выхода делителя 3 частоты запускает Формирователь 10 пачки ипульсв, который 1 отовится к выдаче первого импульса пачки.После увеличения содержимого счетчика 4 импульсов происходит выборка второго коэффициента в блоке 1 памяти. В случае принадлежности данного ко эффициента к табЛице торможения на выходе бита признака блока 1 памяти появляется логическая единица, которая открывает второе плечо элемента 2 ИИЛИ 8-1. Импульс с выхода Форми 5 рователя 10 пачки импульсов через второе плечо элемента 2 ИИЛИ 8-1 про-. ходит на суммирующий вход счетчика 4 и начинается выборка третьего коэффициента, Если он также принадлежит таблице торможения, то будет пропущен аналогично предыдущему коэффициенту по второму мпульсу из пачки, формируемой формирователем 10 пачки 15 импульсов, И так далее до тех пор, покане будет выбран из блока 1 па-. мяти коэффициент разгона, бит приз- яака которого равен логическому нулю. Этот уровень логического нуля закрывает второе плечо элемента 2 ИИЛИ 8-1 для прохождения оставшихся импульсов из пачки, Формируемой Формирователем 10 пачки импульсов. В этом случае счетчик 4 импульсов переста ет менять свое состояние и второй коэффициент из таблицы разгона остается на выходной шине блока 1 памяти до момента формирования следующего импульса на выходе делителя 3 частоты.З 0При достижении счетчиком 4 импульсов максимального состояния на его выходе переноса формируется сигнал (как правило, инверсный), который, пройдя через элемент И 15, приводит к записи в счетчик 4 импульсов его собственного состояния, С этого момента на выходе блока 1 памяти до тех пор, пока не наступит торможение,находится старший коэффициент, задаю щий максимальную частоту следования выходных импульсов в стационарном режиме.Стационарный режим продолжается до тех пор, пока в счетчике 5 импуль сов не окажется нулевое состояние. При этом на его выходе переноса формируется сигнал, который обнуляет триггер 7, устанавливая его в состояние пТорможение50Б этом режиме состояние счетчика 4 уменьшается либо по импульсам с выхода делителя 3 частоты, либо по импульсам, Формируемым формирователем 10 пачки импульсов при пропуске коэффициентов таблицы разгона, В первом случае декремент счетчика 4 обеспечивается прохождением импульсов с выхода делителя 3 частоты через открь:тов первое плечо элемента 2 ИИЛИ 8-2 на вычитающий вход счетчика 4, во втором случае импульсы из печки, формируемой Формирователем 10 пачки импульсов, проходят через второе плечо элемента 2 ИИЛИ 8-2, которое открывается сигналом логического нуля с выхода признака блока 1 памяти, проинвертированного инвертором 9Уменьшение состояния счетчика 4 импульсов продолжается до достижения нулевого состояния. На выходе заема счетчика 4 в этот момент формируется импульс, который сбрасывает триггер 6 в нулевое состояние (Стоп"), а также проходит через элемент И 15 и записывает нулевое состояние в счетчик 4 импульсов (подтверждает его нулевое состояние). Устройство переходит в состояние ожидания. При этом для начала нового цикла отработки не требуется сигнала НУ, так как счетчик 4 импульса и триггеры 6 и 7 находятся в исходном состоянии.На Фиг. 3 представленпример характеристики разгона - торможения для большего числа шагов (кривая а, устройство достигает стационарного режима) и для малого числа шагов (кривые б, устройство из состояния "Разгон" сразу переходит в состояние "Торможение" ). Для обоих случаев реализуется несимметричньп закон, являющийся оптимальным для любого привода.Устройство дает возможность формировать независимые одна от другой кривые разгона и торможения, позволяя выбирать оптимальные с точки зрения динамических характеристик законы отдельно для разгона и торможения. Обеспечена возможность перехода к торможению в произвольный мо" мент времени, так как устройство самостоятельно определяет точку входа в кривую торможения, не загружая ресурсы управляющей системы верхнего уровня и упрощая алгоритм управления.Формула и з о б р е т е н и яУстройство для программного управления, содержащее генератор импульсов, первый и второй счетчики импульсов, блок памяти, делитель частоты, первый триггер, элемент И, выход пер вого счетчика импульсов соединен сего инФормационным входом и входомблока памяти, первый выход которогосоединен с инФормационным входом де 5лителя частоты, выход которого является выходом устройства, выходы переноса и заема первого счетчика импульсов соединены соответственно спервым и вторым входами элемента И,выход которого соединен с синхровходом первого счетчика импульсов, выходпервого триггера соединен с разрешающим входом делителя частоты, синхровход которого соединен с выходомгенератора импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик привода и удешевления устройства, в неговведены второй триггер, Формирователь 2 Опачки импульсов, первый и второйэлементы 2 ИИЛИ и инвертор, причемвыход делителя частоты соединен с первыми входами первого и второго эле".ментов 2 ИИЛИ и входом запуска Фор-, 25мнрователя пачки импульсов, синхровход которого соединен с выходом ге"нератора импульсов, а выход Формирователя пачки импульсов соединен с )третьими входами первого и второго элементов 2 ИИЛИ, выходы которыхсоединены соответственно с входамипрямого и обратного счета первогосчетчика импульсов, выход заема которого соединен с первым входом первого триггера, второй вход которогосоединен с входом обнуления первогосчетчика импульсов и входом начальной установки устройства, инФормационный вход которого соединен с инФормационным входом второго счетчикаимпульсов, выход заема которого соединен с входом обнуления второготриггера, вход запуска устройствасоединен с синхровходом второго счетчика импульсов и входами установкив "1" первого и второго триггеров.прямой и инверсный выходы второготриггера соединены с вторыми входамисоответственно гервого и второгоэлементов 2 ИИЛИ, выход первогоэлемента 2 ИИЛИ соединен с входомобратного счета второго счетчика импульсов, второй выход блока памяти соединен с четвертым входом первого элемента 2 ИИЛИ и входом инвертора, выход которого соединен счетвертым входом второго элемента2 ИИЛИ,К едактор А.Маковска тор И,Муск Заказ 5552/4 Тираж 866 исно комитета С ВНЙИПИ Государственног по делам изобретени113035, Москва, Ж, Раув и открытииская наб., д. 4 я рое водственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород