Устройство для программного управления положением объекта

сооз советскихСОцидлистичеснихРЕСПУЬЛИН 19) 80 594 С 05 В 19/1 ГОсудАРстбенный . КОмитетпо иаОБРетениям и отнрцтипРИ пнт сссР Р 41.8)етельство СССРВ 19/18, 1977.ного управлениянками, М.: Ино 1959, с. 182-184 ЙСТВО ДНЯ ПРОГРАММНОГО УПОЛОИЕНИЕМ ОБЪЕКТАетение относится к облас(54) УСТР РАВЛЕНИЯ П (57) Иэоб числового и может б управлени ми исполн Цель изоб деиствия,ого управлениязовано в системахтными перемещениярганов станков.повышение быстрои надежности раба" программн 1 ть исполь я координа тельных тения -точности относится к област аммного управления пользовано в систе зобретени числового п и может быт управления координми исполнительныхсо следящими приворавляющим сигналом ными перемещениганов станков ами, у которых упявляется рассогласование между задающитерполятора и сигналоженил,сигналом с ин датчика полоЦель из радействия ройства заыш ие быстости уст ения точности чет обес е возможнос вительной ения ти определостановкиотработки ия момент полнитель адра прогр го о на после(56) Авторское свиР 557353, кл, С 05Вопросы программметаллорежущими стстрапная литератур СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2ты устройства. Устройство обеспечивае возможность определения момента дейст вительной остановки исполнительного органа после отработки программы эа счет введения определителя достижения позиции, состоящего из реверсивного счетчика импульсов, преобразователя код - частота, двух дешифраторов, эле мента сравнения, входного элемента и генератора тактовой частоты. Принцип работы определителя достижения позиции заключается в обработке отрицательной обратной связи, что позволяет определить действительный конец отработки кадра исполнительным органом по команде КОК, которая в данном случае формируется при возникновенр 1 и сигнала Позиция достигнута"у что дает воэможность работать без использования кадров задержки времени 1 зп ф лы 3 ил На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для программного управления объектом; на фиг. 2 - структурная схема определителя достижения позиции; на фиг. 3 - диаграммы, поясняющие работу устройства.Устройство содержит фотосчитывающий блок 1, накопитель 2 информации, интерполятор 3, счетчик 4 рассогласования, усилитель 5, исполнительный орган 6, датчик 7 положения, определитель 8 достижения позиции.Определитель достижения позиции содержит реверсивный счетчик 9, преоб разователь 10 код - частота, первый дешифратор 11, второй дешифратор 12, 1520479 4блок 13 сравнения, входной элемент 14, генератор 15 тактовой частоты.Принцип работы определителя достижения позиции заключается в отработке5 отрицательной обратной связи, приходящей на второй вход реверсивного счетчика 9 частоты, которая приходит от датчика 7 положения через входной элемент 14 и элемент 13 сравнения на первый вход реверсивного счетчика 9 и в кодовом виде подается с выхода реверсивного счетчика 9 на вход преобразователя 10 код - частота.В системах ЧПУ ввод информации из накопителя н счетчик отработки интер 1 полятора осуществляется но команде Ко-, нец отработки кадра" (КОК), которая Формируется по нуленои состоянию счетчика отработки, При этом команда КОК вырабатывается счетчиком отработки раньше отработки кадра исполнительным органом, что приводит к контурной ошибке на детали.Для исключения подобных ошибок необходимо нводнть дополнительные кадры с задержкой времени, Данное решение позволяет определять действительный конец отработки кадра исполнитель" ныи органои по команде КОК, которая в данном случае формирудтся при воз"30 никновении сигнала Позиция достигнута , что дает возможность производить работу без использования кадров задержки времени и поэтому существенно увеличить производительность, 35Определитель достижения позиции работает следующим образом.В исходном состоянии инфориация, поступившая с накопителя 2 в интерполятор 3 (не использованные выходы 40 условно не показаны), отработана следящим приводом (счетчиком 4 рассогласования, усилителеи 5, исполнительным органом 6, датчиком 7 положения на выходе) счетчика 4 рассогла сования сигнал равен нулю и перемещение исполнительного органа б и датчика 7 положения отсутствует, При этом на выходе датчика 7 положения импульсы отсутствуют, на первом выходе 50 реверсивного счетчика 9 импульсов код равен нулю, следовательно и на выходе и на преобразователе 10 код - частота импульсы (частота) отсутствуют, а на выходе дешифратора 11 в , сигнал . 55 разрешения на прохождение частоты датчика 7 положения через первый вход блока 13 сравнения, на выходе определителя 8 достижения позиции (на выходе дешифратора 12)сигнал разрешения на введение следующего кадра из накопителя 2 инфориации в интерполятор 3.При отработке нового кадра, поступившего из накопителя 2 информации в интерполятор 3, на его выходе поянится команда н виде час готы унитарного кода Г поступающая на первыйвход счетчика 4 рассогласования, На выходе счетчика 4 рассогласования поянится сигнал, который, усиливаясь в усилителе 5, приводит в движение исполнительный орган 6, а следовательно, датчик 7 положения. На выходе появятся импульсы (частота Гат, ), которыеподаются на второй вход счетчика 4рассогласования, являясь отрицательной обратной связью по положению, атакже через входной (согласующий) элемент 14 и первый вход блока 13 подаются на перный вход реверсивного счетчика 9 импульсов. При этом на первомвыходе реверсивного счетчика 9 импульсов появится код К 1. Этот код приведет к появлению на выходе преобразователя 10 код - частота частоты, которая приходит на второй вычитающийвход реверсивного счетчика 9 импульсов, Сигнал запрета появится на выхо-,де дешифратора 12 на прохождение информации с накопителя 2 инфориациив интерполятор 3, причем код К 1 навыходе преобразователя 10 будет соответствовать частоте на преобразователе 10, которая равна Еат,При задании интерполятором 3 частоты унитарного кода ц г Г, на выходесчетчика 4 рассогласования увеличивается сигнал, и исполнительный орган б, а следовательно, и датчик 7 положения, увеличивают скорость. На выходе датчика 7 увеличивается частота Йат, чтоприводит к увеличению сигнала отрицательной обратной связи, приходящей на второй вход счетчика 4 рассогласования, а также к появлению кода К 2 К 1 на выходе реверсивного счетчика 9 импульсов. Это н свою очередь вызовет увеличение частоты на выходе преобразователя 10, которая приходит на второй вычитающий вход реверсивного счетчика 9 импульсов, таким образом, что эта частота будет равна ате5 15204Так, во всех установившихся режимах с постоянной скоростью следящего привода код на выходе преобразователя 10 будет таким, что частота на втором входе реверсивного счетчика 9 импульсов будет всегда равна частоте на первом входе реверсивного счетчика 9, т.е. от =Гьыю . При этомчастота интерполитора 3, приходящая на первый вход счетчика 4 рассогласования, всегда будет равна частоте датчика 7 положения на его втором входе, а на выходе счетчика 4 рассогласования будет всегда устанавливаться постоянный сигнал (пропорциональный ошибке по положению), величина которого будет зависеть от добротности следящего привода 1),д и частоты интерполятора Еы (ошибка по положению б= йо= в ). В зависимости от цены импульса Цв следящей системе будет изменяться максимальная частота интерполятора йци при диапазоне регулирования25привода, равном Вр, граничную частоту на выходе преобразователя 10 код - частота (при коде Кми на выходе реверсивного счетчика 9 импульсов) выбирают равнойГ и чакс18 ы о мин- =игр =дат 2 рВрДля определения величины тактовой частоты Йт с генератора 15 тактовой частоты следует в каждом случае ис 35 ходить из объема реверсивного счетчика 9 импульсов, Тогда Йт=Ггэ И, где И - число разрядов реверсивного счетчика 9 импульсов.40 79оДля исключения переполнения реверсивного счетчика импульсов 9 при коде Кп на больших скоростях следящего привода при частоте датчика 7 положения, равной Г-, , на выходе дешифратора 11 формируется сиграл запрета, что приводит к закрытию блока 13 сравнения и исчезновению импульсов на первом входе реверсивного счетчика 9 импульсов. При этом первый же импульс частоты, приходящий на второй, вычитающий вход реверсивного счетчика 9 импульсов, изменит код на выходе с К на К. На выходе дешифратора 11 появится сигнал разрешения. Блок 13 откроется, разрешая проходить частоте с датчика 7 положения на первый вход реверсивного счетчика 9 импульсов. Если частота датчика 7 положения равна предыдущей или выше, то на выходе реверсивного счетчика 9 импульсов появится код К и процесс повторится. При торможении исполнительного органа 6 количество импульсов с датчика 7 положения считывается отрицательной обратной связью и при нулевом состоянии реверсивного счетчика 9, т.е. при остановке датчика 7 положения и нулевой частоте на первом и втором входах реверсивного счетчика 9 импульсов, на выходе второго дешифратора 12 и втором входе накопителя появится сигнал разрешения на введе- ние информации с фотосчитывающего блока в накопитель информации, тем самым достигается максимальное быстродействие, точность и надежность устройства.11 ри Датрц 2 р код К;возникающий на выходе преобразователя 10 и счетчика 9, вырабатывает частоту гр = =ЕДатгр на выходе преобразователя 10 45 код - частота, что приводит к установлению кода, равного нулю, после чего с приходом следующего импульса с датчика 7 положения опять возникает код К, и все повторяется. Определитель 8 50 достижения позиции будет работать в этом случае в "шаговом режиме" и на выходе дешифратора 12 при обработке импульсов датчика 7 положения при К=О будет возникать сигнал раэреше 55 ния на прохождение информации с накопителя 2 информации на вход интерполятора 3, соответствующий определению - позиция достигнута. Формула изо бретения 1, Устройство для программного управления положением объекта, содержащее фотосчитывающий блок, накопитель информации, счетчик рассогласования, усилитель, исполнительный орган, датчык положения, подключенный к вычитающему входу счетчика рассогласования, к суммирующему входу которого подключен выход интерполятора, выход счетчи" ка рассогласования через усилитель соединен с входом исполнительного органа, первый вход накопителя соединен с выходом фотосчитывающего блока, а выход накопителя соединен с информационным входом интерполятора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с це 1520479лью повышения быстродействия, точности и надежности устройства, оно снабжено определителем достижения позиции, вход которого подключен к выходу датчика положения, выход - к второму входу накопителя.2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что определитель достижения позиции содержит генератор .тактовой частоты, преобразователь код - частота, реверсивный счетчик импульсов, блок сравнения, первый и второй дешифраторы, входы которых подключены к выходам соответствующих разрядов реверсивного счетчика импульсов, суммирующий вход которого подключен к выходу блока сравнения, первый вход которого соединенс выходом входного элемента, вход которого соединен с входом определителя, второй вход - с выходом первогодешифратора, вычитающий вход реверсивного счетчика импульсов подключенк выходу преобразователя код - частота, управляющий вход которого соединен с выходом первого разряда реверсивного счетчика импульсов,а тактовыйвход - с выходом генератора тактовойчастоты, выход второго дешифратораподключен к выходу определителя достижения позиции, вход которого соединенс входом входного элемента.11520479 УочакеМиеесч Иомеице, УсоюнсМиесм УУимеюесе грейен кабн У - счеанакаУ с наквюамкын кааан Чсчтчака 9 УАмекае мл,кчИ - счев чака У ЮИ а ЬаюУесчеечака У Фж Составитель И.Шв Редактор В,Данко Техред Л.Олийныкктор М.С ская осударственного комитета по 113035, Москва, ЖПроизводственно-издательский комбинат "Патент" Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 6756/48 Тираж 788 ПодписноеВНИИПИ Г изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР5, Раушская наб., д. 4/5