Устройство для управления шаговыми двигателями

ОП ИКАНИЕИ ЗО БР ЕГЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическихРеспублик 1 1 717748(22)Заявле ительное к авт, свил-ву 2 17.01.77 . (21) 434 18 с присоединением заявки М 06 ЕЗ/ сударстееииый комитет СССР 23) Приор Опубл, до делам иэабретеии открытий;.,изобретен Г, М, Хаиндрав 1) Заявите зводственное объединение ЭЛ 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ. УПРАВЛЕНИШАГОВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИки и для упрИзве вымн дв усилители повыш очности. ретение относится к области автомати числительной техники и предназначено авления щаговыми двигателями, стно устройство для управления шагоигателями, содержащеЕ коммутатор, . , преобразователи, блок задания одре. Недостатками этого устройства являютсянедостаточная точность и отсутствие централи.зованной установки и корректировки заданий,Наиболее близким по техническому решению,к предлагаемому является устройство для управления шатовыми двигателями, содержащеекоммутатор, выход которого соединен со вхо 15дом блока усилителей, выходы которого под.ключены ко входам шаговых двигателей, другие входы которых соединены с выходами бло.ка задания адреса, а выходы - со входамипреобразователей утол-код н преобразователейугол - напряжение 2,Недостатком этого устройства является ограниченная точность,Цель изобретения - ение т Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены три блока ввода, блок па., мяти, два блока сравнения, восемь элементов И, три счетчика, элемент задержки, триггер, блок коммутационных элементов,три дешнф. ратора, два блока индикации, четыре блока элементов И, два элемента ИЛИ, два формирователя, генератор импульсов, блок масштабирования, индикатор, коммутационный элемент и блок пуска, первый выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, второй выход - с третьим бло. ком:ввода и элементом задержки, третий вы. ход - с элементом задержки, первыми входамн первого, второго и третьего счетчиков, триггером, входом второго формирователя и выходом второго блока сравнения, первым и третьим блоками ввода, выход третьего блока ввода подключен ко второму входу первого счетчика, выход которого соединен со входами первого дешифратора и блока коммутационных элементов, коммутационнь 1 м элементом и первым входом блока памяти, второйвход которого подключен к выходу элемента задержки,третий вход - к выходу генератора импульсови первому входу шестого элемента И, четвертый вход - к.выходу пятого элемента И, первый выход - к второму входу третьего элемента .И, выход которого соединен со входамипервого и второго элементов И, входом первого формирователя, первым входом первогоблока сравнения, второй вход которого подклю.чен к второму выходу блока памяти, входувторого дешифратора, первым входам второгои первого блоков элементов И, второй входкоторого соединен с выходом второго" элемента И, вторым входом четвертого блока элементов И и входом восьмого элемента И, а выход - со входом первого элемента ИЛИ, другой вход которого соедйнен с выходом треть.его блока элементов И, а выход - с первымвходом второго блока сравнения, второй вход которого подключей к выходу третьего счет.чика, второй вход которбо соедийен с вйхь.домшестого элемента И и вторым входом четвертого элемента И, третий вход - с выходомвторого элемента ИЛИпервый вход которого подключен к выходу четвертого блока элементов И, второй вход - к выходу второго блокаэлементов И, третий вход которого соединен с.третьим входом четвертого блока элементов И,выходом первого формирователя и вторым входом триггера, выход которого подключен к второму входу шестого элемента И, выход которого подключен к первым входам седьмо го и восьмого элементов И, выходы которых соединены со входами коммутационного эле.- мента, выходы которого подключены ко входам коммутатора.и входу блока задавя адреса, первый выход первого блока "сравнения подключен ко входу первого блока индикации и второго элемента. И, второй Выход - ко входу первого блока индикации, а третий выход - ко входу первого блока индикации и входу первого элемента И, выход. которого соединен со вторым входом второго блока элементов И, входом седьмого элемента И и первым входом третьего блока элементов И,второй вход которого соединен с выходом второго счетчика, первым входом четвертого. блока элементов И, входом пятого элемейта И, третьим входом первого блока сравнения ивходом третьего дешифратора, выходкоторогоподключен к третьему входу второго блока индикации, первый и второй входы которого подключены к выходам первого и второго дешифраторов соответственно, выход четвертого элемента И подключен ко входам седьмого и восьмого элементов И, выходы которых соеди. нены со входами коммутационного элемента, выходы которого подключены ко входам коммутатора и блока задания адреса, первый вход блока масштабирования подключен к выходузО гатели 401, преобразователи угол - .код 41 ,40 45 первого блока ввода, второй вход - к выходувторого блока ввода, а выход - ко входу . второго счетчика, выходы преобразователя код - напряжение соединены со входами блока коммутационных элементов, выход которого подключен ко входу индикатора,Блок - схема устройства представлена на чертеже,Устройство содержит третий блок ввода 1,первый счетчик 2, блок пуска 3, элемент эадержки 4 первый блок ввода 5, второй счет-чик 6, третий счетчик 7, триггер 8, блок нами ти 9, третий элемент И 10, четвертый элемент И 11, блок масштабирования 12, второй блок ввода 13, второй блок индикации 14, первый дешифратор 15, коммутационный элемент 16, блок задания адреса 17, второй дешифратор 18, первый блок сравнения 19, первый блок элементов И 20, второй блок элементов И 21, третий дешифратор 22, третий блок элементов И 23, четвертый блок элементов И 24, первыйблокиндикации 25, первый элемейт И 26, второй элемент И 27, первый формирователь 28,седьмой элемент И 29, восьмой элемент И 30,первый элемент ИЛИ 31, второй блок сравнения 32, второй элемент ИЛИ 33, шестой элемент И 34, генератор импульсов 35, пятыйэлементИ 36, второй формирователь 37 ком- .мутатор 38, блок усилителей 39, шаговые двипреобразователь угол - напряжение 42, блоккоммутационных элементов 43, индикатор 44 Устройство работает следующим образом, Для установки заданий какому-либо -му регулирующему органу, коммутационный элемент 16 устанавливают в положение "а" (см.чертеж), а затем с помощью второго блокаввода 13 устанавлияают необходимую размерность параметра (температура, вес, давление,скорость и тд,), индицируют ее на втором бло.ке индикации 14, По сигналу с выхода второ.го блока ввода 13 запускается блок масштаби.роваиия 12, После этого с помощью третьегоблока 1 задается адрес требуемого регулирующего органа. Затем, используя первый блок ввода 5, производят набор в десятичной системе счислейия вводимой информации и включают блок пуска 3, под действием которого осуществляет..ся сброс первого счетчика 2, второго счетчика 6, третьего счетчика 7 и триггера 8. Из блока пуска 3 через третий блок ввода 1 и первый блок ввода 5 по соответствующему сигналу передаются в первый счетчик 2 М второй счет.чик 6 адрес и информация.По окончанию процесса записи адреса и информации в указанные счетчики импульс.с вы.хода элемента задержки 4 подается на второй5 , . 7177вход блока памяти 9, и начинается процесс от.работки кода адреса, поступающего на его первый вход,Далее происходит сравнение в первом бло.ке сравнения 19 кодов, поступающих на еговходы из блока памяти 9 и второго счетчика б,Результаты сравнения кодов поступают в третий дешифратор 22 и с его выхода на первыйблок иццикации 25 с целью отображения заданного адреса, состояния шагового двигателя 40 10и вводимой информации.Блок памяти 9, отработав адрес, выдаетигнал, который поступает через третий элементИ 10 на вход первого блока сравнения 19, а, также на входы первого и второго элементов 5И 26, 27, Поступающий с выхода одного изуказанных элементов И сигнал открывает. со.ответствующий блок элементов И 20, 23 и че.рез первый элемент ИЛИ 31 выдает код, соответствующий вводимому заданию на первый 20вход второго блока сравнения. 32, На второй .вход второго блока сравнения 32 с выходатретьего счетчика 7 подается код, который внего записывается с выхода блока памяти 9через второй блок элементов И 21 и второй 2элемент ИЛИ 33. Одновременно на второй входвторого элемента И 21 блока с выхода йервого формирователя имйульсов 28 .подается им.пульс, а на третий вход второго блока элемен.тов И 21 с выхода первого элемента И 26 по- . 30дается логическая единица, Поступающие на.второй блок элементов И 21 сигналы раэреша.ют выдачу на третий счетчик 7 кода с выходаблока памяти 9. Наличие сигнала на выходевторого блока сравнения 32 означает совпаде.ЗБние, а отсутствие - несовпадение сравниваемыхкодов. 48.6И 36, тем самым разрешая выдачу информации со второго счетчика б в блок памяти 9.В результате .выбранный шаговый двигатель 401 отрабатывает требуемый угол и на выходе преобразователя угол - код 41 устанавливаетсясоответствующий код заданий, который подает.ся на регулирующий орган.Одновременно с отработкой угла шаговым двигателем 40 преобразователь угол-напряже.ние.42 осуществляет выдачу через блок ком.мутационных элементов 43 на индикатор 44 требуемого значения угла. Выбор выходного канала преобразователей угол-напряжение 42 производится коммутационными элементами 43 при поступлении на их вход с выхода первого счетчика 2 кода адреса выбранного шагового двигателя 40.Аналогично работает .устройство при коррек тировке заданий регулирующим органом. Но в данном случае сигнал логической единицы. появляется на выходе второго элемента И 27 и импульсы коррекции с выхода генератора им.пульсов.35 через восьмой элемент И 30 подаются в коммутатор 38, а вал выбранного ша. гового двигателя вращается в "обратном" направлении. В случае когда код А С В с выхода второго счетчика 6 код А через четвертый блокэлементов И 24 и второй элемент ИЛИ 33 за.носится в третий счетчик 7,При автоматической установке и корректировке заданий с применением ЭВМ коммутационный элемент 16 переводится из положения40 С выхода первого формирователя импульсов 28 сигнал логической единицы, подается также на вход установки единицы триггера 8, открывающей шестой элемент И 34 и с генератора импульсов 35 начинают поступать импульсы в третий счетчик 7, которые суммируют. ся с записанным в нем кодом, Эти же импуль.45 . сы с выхода шестого элемента И 34 через чет вертый элемент И. 11, седьмой элемент И 29 подаются в коммутатор 38.В результате выбранный шаговый двигатель 40 начнет отрабатывать соответствующий угол по частоте генератора импульсов 35.Сигнал с выхода второго блока сравнения 32 выключает триггер 8, который закрывает шестой элемент И 34, тем самым запрещая по. ступление импульсов в третий. счетчик 7 и в55 коммутатор 38, Одновременно, сигнал логичес кой единицы с выхода второго блока сравне-, ния 32 через второй формирователь импульсов 37 подается на первый вход пятого элемента 3Устройство для управления щаговыми двигателями, содержащее коммутатор, выход которого соединен со входамн блока усилителей, выходы которого подключены ко входам шаговых двигателей, другие входы которых соединены с выходами блока задания адреса, а выходы - со входами преобразователей угол - код и преобразователя угол - напряжение, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повы. щения точности, в него введены три блока ввода, блок памяти, два блока сравнения, восемь элементов И, три счетчика, элемент за. держки, триггер, блок коммутационныхэлемен. тов, три дешифратора, два блока индикации, четыре блока элементов И, два элемента ИЛИ, два формирователя, генератор импульсов, блок масштабирования, индикатор, коммутационный элемент и блок пуска, первый выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, второй выход - сежщ м.771третьим блоком ввода и элемейтом задержки,третий выход - с элементом задержки, первы . ми входами первого, второго и третьего счет.чиков, триггером, входом второго формирователя и выходом второго блока сравнения, первым и третьим блоками ввода, выход третьего блока ввода подключен ко второму входу первого счетчика, выход. которого соединен со входами первого дешифратора и блока ком.мутационных элементов, коммутациойнйй элементом и первым входом блока памяти, второй вход которого подключен к выходу эле-.мента задержки, третий вход - к выходу генератора импульсов и первому входушестого элемента И, четвертый вход - к выходу пято. го элемента И, первый выход - к второмувходу третьего элемента И, выход которого соединен со входами первого и второго эле. ментов И, входом первого формирователя, первым входом первого блока сравнения, второй вход которого подключен к второму.выходу блока памяти; входу второго дешифратора, первым входам второго и первого. блбков, элементов И, второй вход которого. соединенс выходом второго элемента И, вторым, входом четвертого блока элементов И и входом восьмого.элемента И, а выход - со входом первого элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом третьего блока элементов И, а выход - с первым входом второго бло.ка сравнения,второй вход которого подключен к выходу третьего счетчика, второй вход кото.рого соединен с выходом шестого элемента И и вторым входом четвертого элемента И, третий вход - с вьиодом второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу четвертого блока элементов И, второй вход - к выходу второго блока элементов И, третий вход которого соедйнен с третьим входом четвертого блока элементов И, вйходом первого формирователя и вторым входом триггера, выход которого подключен к второму входу шесФ7748 8того элемента И, выход которого подключенк первым входам седьмого и восьмого элементтов И, выходы которых соединены со входамикоммутационного элемента, выходы которогоподключены ко входам коммутатора и входублока задания адреса, первый выход первогоблока сравнения подключен ко входу первогоблока индикации и второго элемента И, второйвыход - ко входу первого блока индикации, 10 а третий выход - ко входу первого блокаиндикации и входу первого элемента И, выходкоторого соединен. со вторым входом второгоблока эпементов И, входом седьмого элементаИ и первым входом третьего блока элементов . .15 И, второй вход которого соединен с выходомвторого счетчика, первым входом четвертогоблока элементов И, входом пятого элемента И,третьим входом первого блока сравнения ивходом третьего дешифратора, выход которого 2 подключен к третьему входу второго блокаиндикации, первый и второй входы которогоподключены к выходам йервого и второго де.шифраторов соответственно, выход четвертогоэлемента И подключен ко входам седьмого 25 и восьмого элементов И, выходы которьисоединены со входами коммутационного элемента, выходы которого подкл 1 очены ко входам коммутатора и блока задания адреса,первый вход блока масштабирования подключен ЗО к выходу первого блока ввода, второй входк выходу второго блока ввода, а выход -ко входу второго счетчика, выходы преобразователя код - напряжение соедйнены со входами блока коммутационньи элементов, выход 35 которого подключен ко входу индикатора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии У 4 б - 8144,4 о кл. 6 Об Р 3/00, 1971.2. Авторское свидетельство СССР М 272673 экл. 6 Об Р 900, 1971,, 717748 Тираж 751ИПИ Государственного комнделам изобретений и откры035, Москва, Ж-З 5, Раушская аказ 9848/66 Ц