Устройство для управления шаговым двигателем

)5 Н 02 Р 8/00 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(57) Изобретенке и может быавтоматизаципример для иустановки, вра, указываюментов монявляется раных возможнчивает прогрработы в рером и автомобучения. 3 и ие относится к э ь использовано в и сборочных оп еремещения раб астности светов щего место уст ажа. Целью и сширение эксп остей. Устройс аммированный жимах обучениатическои ра рехтактного реверсивного распределителя импульсов, и одновременно к входу "Счет" блока 1 и к счетному входу С второго счетчика 6, выход которого подключен к счетному входу С третьего счетчика 7, вход В "Сброс" последнего обьединен с вторым (управляющим) входом ключа 3 и подключен к выходу блока 1 контроля величины перемещения. выходы третьего счетчика 7 через дешифратор 8 подключены к входам управления первого и второго счетчиков. Коммутатор 5 соединен с обмотками двигателя 9.Коэффициент пересчета импульсов определяется состоянием входов управления ЧьЧп первого счетчика 4, а второй счетчик 6, аналогичный счетчику 4, предназначен для подсчета количества импульсов в пачке и выдачи импульсов на третий счетчик 7, управляющий через дешифратор 8 состоянием информационных входов первого счетчика 4 и второго счетчика 6. Ключ 3 служит для прекращения прохождения импульсов при остановке двигателя 9 шагового по АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-исследовательский институт илупроводникового машиностроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах автоматизации сборочных операций, например, для перемещения рабочего органа установки, в частности светового проектора, указывающего место установки элементов монтажаЦель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей,На фиг. 1 представлена схема устройства для управления шаговым двигателем; на фиг, 2 - диаграммы сигналов на основных элементах; на фиг. 3 - структурная схема блока контроля величины перемещения.Устройство для управления шаговым двигателем состоит из блока 1 контроля величины перемещения, генератора 2 тактовых импульсов, выход которого подключен к первому входу ключа 3, выход последнего подключен к счетному входу С первого счетчика 4, выход которого подключен к входу коммутатора 5, выполненного по одной из известных схем, например по схеме четылектротехниустройствах ераций, наочего органа ого проектоановки элезобретения луатационтво обесперазгон для я оператоботы послекоманде блока 1 контроля величины перемещения.Блок 1 контроля величины перемещения состоит из логического элемента 10, триггеров 11 и 12, логических элементов 13 - 16, обеспечивающих выбор режима подсчета импульсов, ручного или автоматического, и направления вращения вала шагового двигателя, переключателя 17, разрешающего поступление импульсов "Счет" в ручном режиме на реверсивный счетчик 18, суммирующий или вычитающий в зависимости от команды "Вперед" или "Назад", приемопередатчика 19, передающего данные на запоминающее устройство 20 при нажатии переключателя 21; одновибратора 22, изменяющего состояние счетчика 23, а следовательно, адреса запоминающего устройства 20; переключателей 24 и 25, служащих для перехода в автоматический режим и обнуления триггера 12, реверсивного счетчика 18, счетчика 23 адреса и блокировки команд "Вперед" и "Назад"; переключателя 26, формирующего сигнал разрешения счета; элемента 27 сравнения, производящего сравнение данных, поступающих из реверсивного счетчика 18 и из запоминающего устройства 20 через приемопередатчик 19; логического элемента 28, снимающего сигнал "Сброс", запрещающий движение вала шагового двигателя при несовпадении данных реверсивного счетчика 18 и запоминающего устройства 20.Устройство работает следующим образом.При отсутствии сигнала на шинах управления "Вперед" и "Назад" логического элемента 28 блока 1 контроля величины перемещения имеется сигнал "Лог. 0", поступающий на второй (управляющий) вход ключа 3 и вход "Сброс" третьего счетчика 7, следовательно, ключ 3 закрыт и третий счетчик 7 обнулен, младший разряд дешифратора 8 установлен в состояние логической "1", остальные разряды сброшены в состояние логического "0" и, соответственно, по состоянию входов управления коэффициент деления первого счетчика 4 составит 2, у второго счетчика 6 коэффициент деления - 1,При появлении в момент времени 11 нашинах управления сигнала "Вперед" ("Назад"), поступающего на логические элементы 13 и 14, логический элемент 13 блока 1 контроля величины перемещения вырабатывает сигнал "Реверс" о порядке коммутации обмоток, поступающий на коммутатор 5, и сигнал уровня логической "1". поступающий на вход "Сброс" третьего счетчика 7 и10 15 20 на второй(управляющий) вход ключа 3, Ключ 3 начинает пропускать импульсы генератора 2 на счетный вход С первого счетчика 4, который отсчитывает (2"-1) импульса и пропускает (2)-ый импульс в момент времени 12 на вход коммутатора 5 и на счетный входС второго счетчика 6. Шаговый двигатель 9. отрабатывает один шаг и на вход С или С (в зависимости от направления вращениявала шагового двигателя) реверсивного счетчика 18 блока 1 контроля величины перемещения поступает импульс с выхода первого счетчика 4 для подсчета количества шагов, Одновременно второй счетчик 6 выдает импульс на счетный вход С третьего счетчика 7 и последний изменяет свое состояние на единицу, Младший разряд дешифратора 8 сбрасывается в состояние логического "0", а следующий - устанавливается в состояние логической "1". Теперькоэффициент деления первого счетчика 4 равен 2 , а второго счетчика 6 - соответственно 2. На первый вход коммутатора 5 поступают ва импульса с частотой следования У 2, где 1 - частота генератора 2(гп тактовых импульсов, По второму импульсутретий счетчик 7 в момент времени тз изменяет свое состояние, на вход коммутатора 5поступают четыре импульса с частотой сле 30 дования 1/2( 2 и т,д,При дальнейшем изменении состояниятретьего счетчика 7 дешифратор 8 в моментвремени М устанавливает уровень логической "1" на выходе старшего разряда, сле 35 довательно, коэффициент деления первогосчетчика равен 2, а второй счетчик 6 прекращает счет импульсов, так как на инверсномвходе разрешения счета Ч 0 устанавливаетсятакже уровень логической "1". Устройство40 переходит в установившийся режим с максимальной скоростью вращения вала шагового двигателя 9.Таким образом, за счет задания количества импульсов, следующих с нарастающей45 частотой, обеспечивается необходимый дляручного режима управления режим разгонашагового двигателя 9 с малой начальнойскоростью и постепенным ее нарастанием.Устройство работает в смешанном ре 50 жиме управления, т.е. управляется вручнуюв режиме программирования (обучения) иавтоматически после обучения,В ручном режиме по командам оператора производится перемещение рабочего ор 55 гана, имеющего привод от шаговогодвигателя, до совмещения его с позициейустановки радиоэлементов. Направлениеперемещения задается оператором, Совпадение рабочего органа с позицией определяется оператором визуально, при этом40 50 производится снятие команды и происходит останов шагового двигателя. Так как перемещение рабочего органа производится на большие расстояния, то для сокращения времени программирования необходимо перемещение с максимально допустимой скоростью. При этом оператору невозможно остановить рабочий орган точно на позиции из-за инерционности между принятием решения оператором и прекращением подачи команды на перемещение.Несовпадение рабочего органа с позицией достигает 1 - 3 мм, требуемая точность позиционирования - 0,5 мм. Для устранения несовпадения необходимо перемещение рабочего органа на малые расстояния 1 - 3 мм и на малой скорости причем, чем меньше требуемое перемещение, тем меньше должна быть скорость,Возврат в исходное положение в ручном режиме осуществляется после программирования устройства, Для программирования устройства нажимается переключатель 17, триггер 12 устанавливается в единичное состояние, разрешая прохождение команд "Вперед" (" Назад" ) через логические элементы 13 и 14, командами "Вперед" "Назад" рабочий орган устанавливается в исходное положение.При нажатии переключателя 25 происходит сброс счетчика 23 и через логический элемент 10 сброс счетчика 18, После нажатия переключателя 21 происходит запоминание координат исходного положения в запоминающем устройстве 20, содержимое счетчика 23 увеличивается на 1.По командам "Вперед" (" Назад" ) рабочии орган выводится на первую позицию установки радиоэлемента. После нажатия переключателя 21 происходит запоминание координаты первой позиции и т,д. По окончании запоминания всех позиций нажимают переключатель 24, При этом триггер 12 сбрасывается, запрещая прохождение команд "Вперед" (" Назад" ) через логические элементы 13 и 14 и прохождение "лог, 0" с переключателя 25 через логический элемент 10. При нажатии переключателя 25 происходит сброс счетчика 23 и на элементы сравнения 27 поступают со счетчика 18 координаты положения рабочего органа на последней записанной позиции, а с запоминающего устройства 20 - координаты исходного положения, После нажатия переключателя 2 б триггер 11 устанавливается в состояние логической "1" и рабочий 5 10 15 20 25 30 35 орган перемещается в исходное положение следующим образом.Элемент 27 сравнения вырабатывает сигнал рассогласования, поступающий через логический элемент 13 на линию "Реверс" и через логический элемент 28 нз линию "Сброс", и начинается движение шагового двигателя в исходное положение, По линии "Счет" через логический элемент 15 на вход С счетчика 18 поступают импульсы уменьшающие содержимое счетчика. При возвращении рабочего органз в исходное положение счетчик обнуляетя, элемент 27 сравнения выраба,ывает сигнал "А в -Б", триггер .1 сбрасывается и движение прекращается, При последовательном нажатии переключа;еля 26:;в автоматическом режиме) рабочий орган перемещается на позиции, координаты которых записаны в запоминающем устрсйс тве 20. Формула изобретения Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее блок контроля величины перемещения с шинами управления "Вперед" и "Назад", генератор тактовых импульсов, ключ, коммутатор, имеющий выходные клеммы для подсоединения к двигателю, причем выход генератора подключен к первому входу ключа, втссой вход которого подключен к первому выходу блока контроля величины перемещения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, снабжено тремя счетчиками и дешифратором, име. ющими каждый по тп разрядов, причем выход ключа подклочен к счетному входу первого счетчика, выход которого подключен к входу коммутатора и одновременно к входу "Счет" блока контроля величины перемещения и к счетному входу второго счетчика, выход которого подключен к счетному входу третьего счетчика, вход "Сброс" последнего обьединен с вторым входом ключа, выходы третьего счетчика через дешифратор подключены к информацл;.,нным входам первого и второго счетчиков.ричем выход и-го разряда дешифратора подключен к (тли+1)-му разряду входа управления первого счетчика и к и-му разряду информационного входа второго счетчика, кроме того, старший разряд выхода дешифраторз подключен к входу разрешения счета второго счетчика, а второй выход блока контроля величины перемещения соединен с входом направления коммутатора.1686691 Составитель В, АлфимовТехред М.Моргентал Корректор М, Шарош актор М, Ликович изводственно-издательский комбинат "Патент", г, У л.Гагарина, 101 каз 3610 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва,Ж. Раушская наб 4/5