Многоканальное устройство для программного управления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублики 748431(51) М, Кл,е б 05 В 19/18 Государствеииый комитет Опубликовано 15.07.80. Бюллетень 26ао делам иэобретеиий и открытийДата опубликования описания 25,07.80(54) МНОГОКАНАЛЪНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ 1Изобретение относится к автоматическому управлению и предназначено для использования в системах числового программного управления приводами подач металлорежущих станков. Известны устройства для программнога .,управления приводами подач металлорежущих станков 11, 2.Устройство содержит программный блок,усилитель считывания, преобразователь частоты в напряжение, генератор частоты, клапан запрета, блок управления приводом, перенастраиваемый делитель частоты, блок синхронизации и реверсивный счетчик. Вход усилителя считывания соединен с входом преобразователя частоты в напряжение и через блок синхронизации - со входом ре:версивного счетчика, лругой вход которогоподключен к выхолу перенастраиваемого делителя частоты, выход реверсивного счетчика соединен с потенциальным входом клапана запрета, импульсный вход которого соединен с выходом генератора частоты, вход послелнего соединен с выходом преобразователя частоты в напряжение, а вход пере- настраиваемого делителя частоты объединен 2со входом блока управления приводом и подключен к выходу клапана 111. Устройство содержит интерполятор, устройство автоматического разгона и торможения,.нереверсивный счетчик, импульс переполнения которого является сигналом начала торможения 21.Наиболее близким по технической суп- ности к предлагаемому изобретению является устройство для программного управления, содержащее интерполятор, канал управления ускоренным ходом, включающий управляемый генератор, два счетчика ускорен.ного хода с дешифраторами, блок контроля, клапан запрета отработки и клапаны координат, элементы ИЛИ, причем входы записи счетчиков ускоренного хода соединены с соответствующими координатными выхода.ми интерполятора, выходы дешифрато ров подсоединены к входам блока контроля, два выхода которого соединены с управля емым генератором импульсов, а третий вы.ход блока контроля соединен с управляю щим входом клапана запрета отработки. Вы.ход управляемого генератора импульсов пол ключен непосредственно к счетным входам74843 3 4счетчиков ускоренного хода, и через клапаны ключен к пятому выходу интерполятора, а.координатэлементы ИЛИ, клацая запретавыход - ко входу управляемого генератора отработки к входам блоков управления ша, через дец 1 ифратор, соединенный третьим вхоговыми двигателями, Выход управляемого дом с шестым выходом интерполятора и со ,генератора импульсов может быть подклею. вторым входом второго триггера, а также чен к счетным входам счетчиков ускоренного Э,тем, что в каждый канае управления ввехода через делитель частоты 6 ден датчик положения, вход которого соеИзвестные устройства имеют ограничен. динен с цаговым двигателем, а выход - со ные функциональные воэможности, а имен. вторым входом, ключа данного канала, Уп. но: управление тремя .координатами от"од равеение двигателем осуществляется по сиг ного управляемого генератора не позволяет налам управляемого генератора, режим ра.производить контурную.обработку на быст. 1 в боты которого устанавливается по програмрых ходах, что уменьшает производитееь . ме интерполятора (вычислителя), а выход- ность УЧТУ; (устройств числового програм.ные сигналы датчиков положения поступают много управления); отсутствие возможнос- . на вычитающие входы счетчиков пути разти управления частотой, временемразгона гона или торможения.н торможения приводов в динамике по прог. 1 э На фиг, 1 представлена функциональная рамме йнтерполятора, так как нет связи схема. устройства, на фиг, 2 - временные управляемого генератора с интерпоеятором; диаграммы, поясняющие принцип его рабоотсутствие обратной связи между счетчика-: ты,ми ускоренного хода и интерпоеятором не Устройство (см, фнг, 1) содержит интер- позволяетконтролировать отработку заданф полятор 1,. каналы 2 управления, первый ного перемещения на быстрых ходах, а кро. э 6 вход 3 счетчика пути разгона, первый вход . ме того отсутствие обратной связи по поло-: 4 счетчика пути торможения, второй вход 5 жению вала шагового двигателя уменьшает регистра кода, счетчикй 6, 7 пути разгона точность и надежность устройства и торможения, регистр 8 кода, дешифратор 9,Цель изобретения - расширение функ- второй элемент 10 ИЛИ, первый триггер 1, циональных возможностей устройства и по- управляемый генератор 12, второй триггер 13, вышение его точности и надежности. первый элемент 14 И, клапан 15 запретаОна достИгается тем, что многоканаль- уск 9 ренной отработки, второй элемент 16 И, ное устройство для программного управ- первый элемент 17 ИЛИ, блок 8 управлеления, содержащее интерполятор и в каж- ния, шаговый двигатель 19, датчик 20 полодом канале управления счетчики пути раз- женин и ключ 21.гона иторможения, первые входы которых ЭЭ На фиг. 2 обозначены сигнал 22 Разподключены соответственно к первомуи вто- гонь; временная диаграмма 23 сигналов на рому выходам интерпоеятора, а вторые вхо- выходе триггера 13, временная диаграмма 24 ды - к третьему выходу интерпоеятора, и сигналов на выходе тиггера 11, временная последовательно соединенные управляемыйдиаграмма 25 изменения частоты выходных генератор, клапан запрета ускореннойотра-: импульсов генератора 12, выходной сигнал ботки, первыи элемент ИЛИ, подключенный 26 счетчика 6 пути разгона, выходной сигмЭЗдругим входом к четвертому выходу интер- нае 27 счетчика 7 пути торможения и сигпоеятора, блок управления и шаговый дви- Мал 28 Сброс.гатель, в каждом канале управления введены ключ, регистр кода, дешифратор, пер- Устройство работает следующим образом, вые триггер и элемент И и последовательно 4 ф После подачи сигнала Сброс из инсоединенные второй элемент ИЛИ, второй терпоеятора 1 каждый канал 2 устанавлитриггер и второй элемент И, выходкотороговается в исходное положение, при котором подключен к третьему входу счетчика пути обнуеяются счетчики 6, 7 пути разгона и разгона, а второй вход - к первому входу . торможения, регистр 8, триггеры 11 и 13 успервого элемента И и к выходу кеюча,под- танавливаются в нулевое состояние в ре 4соединенного первым входом к выходу уп- Э зуеьтате чего на выходах элементов 14 и 16 равляемого Генератора, второй вход первого устанавливается единичный потенциал. При элемента И соединен со вторым входом кеа- задании ускоренных перемещений интерпопана запрета ускоренной отработки и с вы-еятор 1 выдает информацию в виде двоичходом первого триггера, а выход - с тре-його кода на счетчик 6 о пути разгона, на тьим входом счетчика пути торможения, вы- в счетчик 7 - о пути торможения, а в регистр ход которого подключен ко входу интерпо-8 - . о скорости, времени разгона и торможелятора и к первому входу первого триггера, ния, С задержкой после записи выдается соединенного вторым входом с первым вхо- сигнал Разгон, который взводит триггер дом дешифратора, с первым входом второгс 13 и одновременно через дешифратор 9 вклюэлемента ИЛИ и с выходом счетчика пут чает генератор 12, частота выходных имразгона, а третьим" входом - Со вторымйульсов которого изменяется в соответствии входом второго элемента ИЛИ, с третьим . с кодом, записанным в регистр 8 (фиг, 2 выходом интерполятора и с первым входом граф. 25). Выходные сигналы генератора 2 регистра кода, второй вход которого под- поступают через элемент, 16 на вычитающий748431 вход счетчика 6 и одновременно через клапан 15, а также через элемент 17 ИЛИ на вход блока 8. Г 1 осле обнуления счетчика 6 сигнал переноса с выхода счетчика 6 (О разгона) взводит триггер 11 н одновременно через дешифратор 9 переключает режим ра з боты генератора 12 на замедленный режим. Одновременно сигнал О разгона че рез элемент О ИЛИ сбрасывает триггер Ц в исходное состояние, запрещая прохож дение сигналов генератора 12 на вычитающий.вход счетчика 6, Выход триггера 11 фв разрешает прохождение импульсов генератора 12 через элемент 14 И на вычитающнй вход счетчика 7. После обнуления счетчика 7 сигнал переноса О торможения поступает в интерполятор 1, как информация о выполнении заданного перемещения и одновременно сбрасывает триггер 1, запрещая тем самым прохождение сигналов с выхода генератора 12 на вычнтающнй вход регистра 7 через элемент 14 И и на вход блока 18 через клапан 15. 20Новый цикл управления быстрым ходом привода может быть осуществлен после обновления информациив счетчиках 6 и 7 и в регистре 8 и при поступлении нового сигнала Разгон из интерполятора 1. Управление быстрыми ходами каждого двигателя 19 независимо друг от друга по программеинтерполяторапозволяет осуществлять контурнув обработку на быстрых ходах. Управление приводами на малых скоростях осуществляется непосредственно по сигналам Зе интерполятора 1, которые через элементы 17 ИЛИ поступают непосредственно на блоки: 8, При подключении датчика 20. положения сигналы, поступающие на вычитающие входы счетчика 6 или счетчика 1 берутся с выходов датчика 20 по положению ротора соответствующего шагового двигателя 19. Сигналы с выхода генератора 12 в этом слу-. чае поступают через клапан 15 только на вход соответствующего блока 18. Ь этом случае получаем замкнутую следящую сис ф тему управления щаговыми приводами на быстрых ходах, что позволяет увеличить надежность и точность отработки заданных перемещений.Таким образом, в предлагаемом устройся ве осуществляется управление координата-ми при контурной обработке на быстрых ходах, управление по программе интерполятора режймом работы управляемого генератора импульсов, повышение надежности и точности ,за счет введения обратной связипо положению ротора шагового двигателя, Устройство позволяет за счет расширения функциональных возможностей повысить .производительность станка, так как увели. чивается контурная скорость обработки де талей. Б формула изобретения1. Многоканальное устройство для программного управления, содержащее интерполятор н в каждом канале управления счетчики пути разгона и торможения, первые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам интерполятора, а вторые входы - к третьему выходу интерполятора, н последовательно соединенные управляемый генератор, клапан запрета ускоренной отработки, первый элемент ИЛИ, подключенный другим входом к четвертому выходу интерполятора, блок управления и шаговый двигатель, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в каждый какал управления введены ключ, регистр кода, де. шифратор, первые триггер иэлемент И и последовательно соединенные второй элемент ИЛИ, второй триггер и второй элемент И, вйход которого подключен к третьему входусчетчика пути разгона, а второй вход - кпервому входу первого элемента И и к выходу ключа, подсоединенного первым входомк выходу управляемого генератора, второй вход первого элемента И соединен со вторымвходом клапана запрета ускоренной обработки и с выходом первого триггера, а выход - с третьим входом счетчика пути торможения, выход которого подключен ко входу интерполятора и к первому входу первого триггера, соединенного вторым входом с первым входом дешифратора, с первым входом второго элемента ИЛИ и с выходом счетчика пути разгона, а третьим входом - со вторым входом второго элемента ИЛИ, с третьим выходом интерполятора и с первым входом регистра кода, второй вход которого подключен к пятому выходу иитерполятора, а выход - ко входу управляемого генератора через дешифратор, соединенный третьим входом с шестым выходом интерполятора и со вто ым входом второго триггера.Устройство по п, 1, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, в каждый канал управления введен датчик положения, вход которого соединен с шаговым двигателем, а выход - со вторым входом ключа данного канала,Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР336647, кл. 6 05 В 19/18, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР195532, кл, б 05 б 21/00, 1963,3. Авторское свидетельство СССР434380, кл. б 05 В 1918, 1972 (прототип)., Техред К. ШТираж 956 Государственного елам изобретений сква, Ж, Рау Патент, г. Ужго Редактор М. КелсмешЗакзз 4468/13ЦНИИПИпо д113045, МоФилиал ПППС. Коптев фри ком итета СС и открытий шская наб., д род, ул. Проек 4/5иая,орректор Г. РеиетниОдписиое