Устройство для программного управления скоростью шагового электропривода

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 15 А 1 0 19) 19/415 19/4(51)4 О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А 8 ТОРСКОМУ СВИ ЕЛЬСТВУ М 39В.С.Гавцов88,8) рилов,тво СССР 8, 1978о СССР 415, 198 АММН О ГО Ч КТ идетельс В 19/1 тельств 5 В 19/ Я ПРОГР ША ГОВОП О ОГ ЛЕ тносится к том пр кантех льзова Цель бластиия в изоб е рименения оэфйи дит вследств зменения го счетч ения пе значевеличину) ск шаг.вляется рас а на элементар лью изобретени области приме ия переменных собой траекто ов разгона и т рга где Р,ота импульсов на шин асто" управления Опота)начальный, максэдкЬициент деленсчетчика; ения за счет п ени различающихся й и скоростей луче межд К альный к первого рможения. управляющ И гменение частоть щих сигнаастота управ полнительногоройства происхоналов перемещения,органа на выходе у ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИПРИ ПНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ЛПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТЬНПРИВОДА(57) Изобретение отике и вычислительназначено для испоРующих устройствахния - расширение о Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и пред. назначено для использования в сканирующих устройствах, в которых измене ние скорости движения исполнительного органа осуществляется регулированием частоты управляющих сигналов, каждому иэ которых соответствует изменение координаты исполнительного чет получения переменных и разлищихся между собой траекторий иостей режимов разгона и торможеИзобретение позволяет повыситьость управления движением и применить его в сканирующих устройствах толщиномеров при различных геометрических размерах измеряемого материала и при переменных требованиях к скорости сканирования, к участкам разгона и торможения, Цель достигается путем введения дополнительных счетчиков и шин связи, которые служат для задания числа перемещений для каждого из режимов работы в отдельности и величины ускорения, исходя из требуемой скорости перемещения и участков разгона и торможения, 2 ил. на каждом шаге в режимах разго- торможения и подчиняется законо 1517007Второй счетчик реализует функцию Возможность изменения содержимого5четвертого счетчика раздельно ло режимам работы позволяет получать различающиеся между собой траекторииразгона и торможения, что обеспечивает гибкость управления режимами работы и расширяет Функциональные возможности устройства.На Фиг.,1 показано устройство дляпрограммного управления скоростьюизменения частоты управляющих сигналов, пропорциональной скорости движения исполнительного органа при отработке различных траекторий в режимахразгона - постоянной скорости - торможения; на Фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства,Устройство для программного управления скоростью шагового электропривода содержит счетчики 1 и 2 импульсов, элементы И 3-7, элемент ИЛИ 8,шины 9-12 управления, при этом входустановки в "О", счетчиков 1 и 2 соединен с шиной 9 "Установка в "О",вход прямого счета счетчика 2 соединен с выходом элемента И 3, а входобратного счета - с выходом элементаИ 4, а также содержит счетчики 13 и14 импульсов, шину 15 управления"Пуск", элемент НЕ 16, два триггера17 и 18 и шины 19-30 связи, при этомвходы параллельной загрузки счетчика1 соединены с выходами счетчика 2,вход разрешения записи соединен свыходом элемента И 5 и входом установки в "О" триггера 17, а вход прямого счета счетчика является выходомустройства, счетный вход счетчика 13импульсов соединен с выходом элементаИЛИ 8, входы которого соединены свыходами элементов И 3 и 4, выход переноса счетчика 13 соединен с тактовым входом триггера 17, а вход разрешения счета - с выходом элементаНЕ 16, вход которого соединен с выходом триггера 17, вход разрешения сче 50та счетчика 14 соединен с шиной 15управления "Пуск", его счетный входсоединен с выходом счетчика 1, а выход связан с тактовым входом триггера 18, выход которого соединен с установочным входом триггера 17, а ус 55тановочный вход - с шиной 9 "Установка в "О", вход установки в "О" триггера 17 соединен с выходом элемента И 5, один вход которого соецииен сшиной управления Установка в "О", авторой - с выходом счетчика 1, одинвход элемента И 7 соединен с шиной12 управления "Опорная частота", второй - с выходом элемента НЕ 16, а выход - с первыми входами элементовИ 3 и 4, вторые входы которых соединены соответственно с шинами 1 О и 11управления "Ускорение" и "Замедление",входы счетчиков 13 и 14 подсоединенысоответственно к шинам 20 и 21 их параллельной загрузки, один вход элемента И 6 соединен с шиной 12 управления "Опорная частота", а другойвход - с шиной управления "УстановкаилицНа выходе переполнения счетчика 1Формируются управляющие сигналы, иих частота зависит от коэффициентаделейия счетчика, значение которогоподготавливается в счетчике 2 и остается неизменным в режиме постояннойскорости, и меняется в зависимостиот требуемого ускорения в режимахразгона и торможения,Счетчик 13 служит для отсчета величины П , значение которой загружается в него по шине 21, а счетчик14 - для отсчета заданного количества перемещений 1), и момент его переполнения определяет окончание режимов работы устройства "Разгон""Постоянная скорость" - "Торможение",Триггер 18 Формирует на своем выходе сигнал, являющийся признакомрежима постоянной скорости, которымустанавливается триггер 17 и запрещается его переключение.Триггер 17 работает в режимах разгона и торможения и служит для выработки сигнала, разрешающего поступление импульсов опорной частоты на входсчетчика 2 через элемент И 7,Устройство работает в четырех режимах: "Подготовка устройства", "Разгон", "Постоянная скорость" и "Торможение",В режиме "Подготовка" сигнал нашине 9 "Установка в "О" сбрасываетсчетчики 1 и 2 и триггер 18, В счетчик 14 по шине 20 загружают количество шагов разгона П, а в счетчик 13 пошине 21 - величину ускорения 0Счетчик 14 загружается перед началомкаждого из режимов работы, что позволяет получать различные траекториидвижения исполнительного органа,7007 6 5 10 15 20 КТмою ксоп По этому импульсу сбрасывается 30 триггер 17, разрешается счет счетчикам 2 и 13, а в счетчик 1 загружается коэдхЬициент деления, равный К-ПС. По второму управляющему импульсу н счетчик 1 загружается коэйЬициент деления К х 2, по третьему -35 К-Л 3, и так далее до достижения требуемой частоты управляющих импульсов, По обнулению счетчика 14 вырабатывается сигнал на шине 19, указываю щий на окончание режима разгона, в котором была достигнута требуемая частота управляющих сигналов перемещения исполнительного органа Р за заданное число перемещений Р (участок ОА на фиг,2),В режиме "Постоянная скорость" в счетчик 14 загружают число, равное требуемому количеству импульсов управления исполнительным органом, 50 Сигнал на шине 19 сбрасывает триггер 18, сигнал с выхода которого устанавливает триггер 17, и запрещается прохождение импульсов опорной частоты через элемент И 7 на счетные входы счетчиков 2 и 13, Состояние счетчика 2 не изменяется, и коэффициент деления счетчика 1 н режиме постоянй скорости неизменен (участок АВ 151 Триггер 17 сброшец сигндлом с выхода триггера 18В режиме Разгон сигналом нд щице 15 упрдглеция "11 уск" разрешают счет счетчику 14, д сигнал логического "0" ца выходе триггера 17 через злемент НЕ 16 рдзрешает счет счетчику 13 и разрешает прохожление опорной частоты с шины 12 управления через элемент И 7. Через элемент И 6 на счетный вход счетчика 1 проходит опорная частота. Сигналом на шине 10 управления "Ускорение" разрешает прохождение импульсов опорной частоты ца вход прямого счета счетчика 2 через элемент И 3, а через элемент 1 ПИ 8 они проходят на счетный вход счетчика 13. По обнулению счетчика 3 устанавливается триггер 17 и запрещается счет счетчика 2, и его содержимое становится равным разностиск цПервый управляющий импульс появляется на выходе счетчика 1 через время Т равное цд Лиг,2), П обцулению счетчика14 устднавлиндетсд триггер 18, и устройство переходит н режим торможения,В режиме постоянной скорости путем подачи сигнала ца шину 10 упран -пения "Ускорение" можно перевестиус.тройстно в режим разгона и получитьувеличение частоты управляющих импульсов (дополцительный разгон),которое может потребоваться, например,принозцикновении аварийных ситуаций вработе сканирующего устройства, когдатребуется быстрый выход измерительного блока из зоны андрии,В режиме Торможение" работа устройства аналогична режиму Разгон стой разницей, что сигналом на шине11 "Замедление" разрешают прохождение импульсов опорной частоты не напрямой, а на обратный счетный входсчетчика 2 через элемент И 4, и происходит увеличение коэдкЪициента деления счетчика 1 и, соответстненно,снижение частоты управляющих импульсов(участок ВС на Фиг 2)При возникновении ситуаций, когдатребуется более быстрое торможение,чем разгон, траекторию торможенияменяют с помощью изменения величиныР(участок ВС, на фиг,2),При изменении требований к скорости перемещения исполнительного органа, но неизменном количестве щаговразгона, изменив величину Э, добиваются разгона и торможения на болеекрутой траектории (ОА В С на Фиг,2),Формула изобретения Устройство для программного управления скоростью шагового электропривода, содержащее первый и второй счетчики импульсов, лять элементов И, элемент ИЛИ, четыре шины управления, "Установка в "0", "Опорная частота", "Ускорение", "Замедление", при этом входы установки в "О" первого и второго счетчиков соединены с шиной управления "Установка в "О", вход прямого счета второго счетчика соединен с выходом первого элемента И, а вход обратного счета - с выходом второго элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет получения переменных и различающихся между собой тра,екторий и скоростей режимов разгона и торможения, дополнительно содержит1517007 Фиг. третий и четвертый счетчики импульсов, шину управления "Пуск", элемент НЕ и два НБ-триггера, при этом входы параллельной эагруэки первого счет 5 чика импульсов соединены с выходом второго счетчика импульсов, вход разрешения записи которого соединен с выходом третьего элемента И и с входом установки в "О" первого ВБ-триггера, а выход прямого счета первого счетчика импульсов - с выходом четвертого элемента И, выход переполнения первого счетчика импульсов соединен с выходом устройства, счетный выход третьего счетчика импульсов соединен с выходом элемента ИЛИ,входы которого соединены с выходами первого и второго элементов И соответственно, выход переноса третьего счетчи-щ ка импульсов соединен с тактовым входом первого ЯБ-триггера, а вход разрешения счета - с выходом элемента НЕ, вход которого соединен с выходом первого НБ-триггера, вход разрешения 5 счета четвертого счетчика импульсов соединен с шиной управления "Пуск", его счетный вход соединен с выходом первогосчетчика импульсон, а выход - с такто -ным входом второго ВБ-триггера, выходкоторого соединен с установочным входом первого НБ-триггера, установочныйвход второго ВБ-триггера соединен сшиной управленияУстановка н О,вход установки н "О" первого ББ-триггера соединен с выходом третьегоэлемента И, первый вход которого соединен с шиной управления "Установкан "0", а второй вход - с выходомпервого счетчика импульсов, первыйвход пятого элемента И соединен с шиной управления "Опорная частота",второй вход - с ныходом элемента НЕ,а выход - с первыми нходами первогои второго элементов И, вторые входыкоторого соединены соответственно сшинами управления 1 ускорение" и яЗамедление", входы третьего и четвертого счетчиков импульсов подключеиь 1 соответственно к шинам их параллель .ойзагрузки, первый вход третьего элемента И соединен с шиной управления1517007 Ри рректор О,Ципл Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул арина, 101 Со с тав нтель И. Пвецдактор О.Юрковецкая Техред Л.Олийнык аказ 6390/50 Тираж 788 ПНИИПИ Государственного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж, Раушская на писноеоткрытиям при ГКНТд. 4/5