Устройство для автоматического разгона и замедления двигателя станка с программным управлением

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕспуБлик ИЮ 01) Ш С 05 В 19 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛ ЬСТВ АВТОРСКОМУ 3622485/24-2414.07.8323.10.84. Бюл. ВИ.В, Иодо, Ю.Н.Лебедев и Л.Я. фИнститут техничеН Белорусской ССР621.505.51(088.81. Авторское сви6001, кл, С 05 ВАвторское свиде4669, кл. С 05 Втотип),(21) (22) (46) (72) 39 вскии очела брика кой к бернет(71) ки А (53) (56) 11 502 детельство ССС19/18, 1977.тельство СССР19/18, 1978 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РАЗГОНА И ЗАМЕДЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯСТАНКА С ПРОГРАММНЫ 1 УПРАВЛЕНИЕМсодержащее генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом управляемого делителя частоты,подключенного выходом к первым входам первого и второго элементов И,вторые входы которых соединены спервыми выходами блока сравнения,а выходы - с первым и вторым входами первого реверсивного счетчикасоответственно, выходная шина которого подключена к первым входам блока сравнения и к выходу устройства,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения быстродействия устройства, в него введен блок управления ускорением, содержащий третий и четвертый элементы И, второйреверсивный счетчик, два блока совпадения, элемент ИЛИ-НЕ и два КВ-триггера, первые входы третьего и четвертого элементов И подключены к выходу управляемого делителя частоты,вторые входь 1 - к выходам первого ивторого КЯ-триггеров соответственно,а выходы - к входам второго реверсивного счетчика, выходная шина которого соединена с вторым входом управляемого делителя частоты и с первым входом первого и второго блоков совпадения и с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединенс 1 -входом второго КЬ -триггера,выход первого блока совпадения подключен к 1 в вхо первого Нб триггера, 5 -вход которого соединен свторым выходом блока сравнения, выход второго блока совпадения подключен к 5 -входу второго Й 5 -триггера,второй вход второго блока совпадения соединен шиной с третьим выходом блока сравнения, второй входкоторого соединен с первым входомустройства, подключенного вторымвходом к второму входу первого блока совпадения, 1 20287Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления.Известно устройство для разгона и торможения исполнительного двигателя станка, содержащее задающий генератор, делитель частоты, суммирующий счетчик, блок управления, реверсивный счетчик, блок ключей, генератор опорных импульсов и блок вычитания, позволяющее получить кривую разгона и торможения, близкую к линейной в определенном диапазоне частот 1 .Недостатками данного устройства являются невысокая точность и малый диапазон частот регулирования.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для автоматического разгона и торможения двигателя станка с программным управлением, содержащее задающий генератор, делитель частоты, реверсивный счетчик, блок сравнения кодов, блок задания скорости, блок управления, накопитель и блок совпадения 2 .Недостатком йзвестного устройства является невысокая точность.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. 1 О 15 20 ЗО Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического разгона и замедлення дви 35 гателя станка с программным управлением, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом управляемого делителя частоты, подключенного выходом к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с первыми выходами блока сравнения, а выходы - с первым и вторым входами первого реверсивного счетчика соответственно, выходная шина которого подключена к первьпч входам блока сравнения и к выходу устройства, введен блок управления ускорением, содержащий тре тий и четвертый элементы И, второй реверсивный счетчик, два блока совпадения, элемент ИЛИ-НЕ и два КБ- триггера, первые входы третьего и четвертого элементов И подключенык выходу управляемого делителя частоты, вторые входы - к выходам первого и второго КБ-триггеров соответственно, а выходы - к входамвторого реверсивного счетчика,выходная шина которого соединена свторым входом управляемого делителя частоты и с первым входом первого и второго блоков совпадения ис входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с К-входом второгоВБ-триггера, выход первого блокасовпадения подключен к Н-входу первого НБ-триггера, Б-вход которогосоединен с вторым выходом блока сравнения, выход второго блока совпадения подключен к Б-входу второгоКБ-триггера, второй вход второгоблока совпадения соединен шиной стретьим выходом блока сравнения,второй вход которого соединен с первым входом устройства, подключенноговторым входом к второму входу первого блока совпадения.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы,на фиг. 3 - блок-схема блока сравнения.Устройство содержит генератор 1импульсов, управляемый делитель 2частоты, первый 3 и второй 4 элементы И, первый реверсивный счетчик 5,блок 6 сравнения, блок 7 управленияускорением, состоящий из третьего8 и четвертого 9 элементов И, второго реверсивного счетчика 1 О, первого блока 11 совпадения, элементаИЛИ-НЕ 12, второго блока 13 совпадения, первого 14 и второго 15 триггеров,Елок 6 сравнения (фиг. 3) состоит из АЛУ 16, элементов НЕ 17 и 18,элементов И 19 и 20, одновибратора21, элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 22-25,26, 27 - входы блока сравнения,28-31 - выходы,Устройство выполнено на микросхемах серии 155. (АЛУ - микросхемаК 155 ИПЗ, элементы НЕ - К 155 ЛН 1, элементы И - К 155 ЛИ 1)Код, который подан на входы задания выполняемой функции, представлен в таблице,1120287 БЕ1 ( ССК О Вход МО 07 Об 05 04 03 Код 15 20 30 35 40 55 Номер вывода К 155 ИПЗ Это соответствует функции А минус В минус 1. На входы А АЛУ 27 подается код ПдА, на входы В 26 П . Если В 3 А, на выходе СКЗ (вывод 16 микросхемы К 155 ИПЗ) форэРмируется единичный потенциал, если АВ - нулевой потенциал . На выходе А = В (вывод 14 микросхемы К 155 ИПЗ) формируется единичный по- тенциал, когда на всех выходах РО - ГЗ единичный потенциал, т.е. при равенстве кодов на входах А и В. В результате, если АВ, то формируется единичный потенциал на выходе элемента И 19 (выход 30 "Разгон"), если А ( В, - на выходе элемента И 20 (выход 29 "Торможение" ). Одновибратор 21 формирует импульс по отрицательному перепаду сигнала А = В, т.е. одновременно с формированием сигналов "Торможение" и "Разгон". С выходов РО - ГЗ код поступает на элементы ИСКЛЮЧАКЮЕЕ ИЛИ 22-25, где происходит его сложение по модулю 2 с сигналом переноса СК 3, В результате на выходе элементов 22-25 формируется код абсолютной величины разности А - В в прямом коде, поступающий на выход 31. Остальные блоки реализованы известными способами и пояснений не требуют,Устройство работает следующим образом.Величина заданной скорости в виде двоичного кода Пп подается на вход 27 блока 6 сравнения, где сравнивается с текущим значением скорости Пс . Код текущего значения скорости ПОР подается с реверсивного счетчика 5 на вход 26 блока 6 сравнения, а также на выход устройства и является скоростью отработки. Если величина кода Пцд больше величины кода ПОР (ПдПфР)блок 6 сравнения формирует на выхооз де 30 сигнал Разгбн, который разрешает прохождение через элемент И 3 импульсов с делителя 2 на суммирующий вход реверсивного счетчика 5. На выходе счетчика происходит увеличение кода П р с частотой поступающих импульсов (режим "Разгон" ).Если Пцд с По Р, блок 6 сравнения формирует на выходе 29 сигнал 1 Торможение", 1 который разрешает прохождение импульсов с делителя 2 на вычитающий вход счетчика 5. В результате код Пуменьшается с частотой поступающих импульсов ( режим Торможение" ).При совпадении кодов (Пагод = П,р ) блок 6 прекращает формирование сигнала "Торможение" или "Разгон". Это означает, что в счетчике записан код Пзд .Частота выходных импульсов делителя 2 задается блоком 7 управления ускорением. На блок 11 совпадения поступает код величины максимального ускорения ац. На второй вход блока 11 совпадения подается код текущего значения ускорения акрБлок 6 сравнения при формировании режима "Разгон" или "Торможение" на выходе 28 формирует импульс соответствующий по времени переднему фронту сигнала "Торможение" или "Разгон". Данный импульс устанавливает триггер 14 в состояние "1"Сформированный триггером сигнал "Ускорение+ разрешает прохождение импульсов с выхода делителя 2 через элемент И 8 на суммирующий вход счетчика 10 . Код 0 ор, формируемый в счетчике 10, поступает на вход параллельной записи информации делителя 2, Делитель 2 делит частоту импульсов, поступающих на его вход с генератора 1 в соответствии с зависимостьюР2 к10 Когда величина кодадо,р станет рав-З на нулю, счетчик 10 обнулится, элемент ИЛИ-НЕ 12 сформирует сигнал, который сбросит триггер 15 в состояние "0". Триггер 15 прекращает формирование сигнала "Ускорение-" и н счетчике 10 устанавливается нулевое значение кода Оотр, а в счетчике 5 - код Потр =,1)адгде Г - частота ца выходе делителя 2,Г - частота генератора 11п - разрядность делителя 2,К - величина кода, поступающегона вход 16. 5Чем больше величина кода нотртем больше частота на выходе делителя 2, В результате в процессе сигнала "Ускорение+" частота импульсов на выходе делителя 2 и код нотрплавно возрастают (фиг. 2). Присовпадении величин кодонд,и смотрблок 11 совпадения формирует сигнал,который сбрасывает триггер 14 в состояние "О" и тем самым снимает сигнал "Ускорение+". В счетчике 10 .Устанавливается кода, . С этого времени увеличение кода а идет с постоянным ускорением, соответствующимкодуботр Оиакс ПРи Достижении коДа20Мот величины, при которой величина1)зад "ьтр равна величине кодаоблок 13 совпадения формирует сигнал,устанавливающий триггер 15 в состояние "1". Триггер 15 формирует сигнал "Ускорение-", который разрешаетпрохождение импульсов с делителя 2через элемент И 9 на вычитающий входсчетчика 10, В результате в процессе сигнала "Ускорение-" частота импульсов на выходе делителя 2 и величина кодааотр начинают плавно уменьшаться (фиг. 2). Разрядность счетчиков 10 и 15, делителя 2, блока б сранцеция, блоков 11 и 13 совпадения и элемента ИЛИ в12 выбирается. в зависимости от необходимой дискретности, точности и плавности изменения задаваемыхпараметров скорости и ускорения приторможении и разгоне,Реализуемая предлагаемым устройством функция зависимости скоростиот времени при разгоне или торможении позволяет при заданной точности отработки значительно увеличитьбыстродействие систем в динамических режимах работы,Повышение быстродействия достигается за счет сокращения времени разгона-торможения по сравнению с известными устройствами. Это особенноважно в тех случаях, когда системыработают преимущественно в динамических режимах (например, вычерчивание картографической продукции,когда фрагменты выводимого изобра -жения соизмеримы с отрезками разгона-торможения). В подобных случаяхбыстродействие устройства определяется его быстродейстием в динамических режимах. Поэтому использование предлагаемого изобретения позволяет увеличить общую скоростьотработки, а сЛедовательно, и производительность в большинстве случаев в 1,3-1,5 раза.Кроме того, вследствие заданияускорения по экспоненциальному закону, а не скачкообразно, уменьшаются ударные нагрузки в подвижных частях исполнительного механизма, чтопозволяет увеличить срок их службы,,а также уменьшить нежелательныйшум, возникающий в механизмах прибольших ускорениях ( 1 - 4) .деличиюа када Оогюр Величина ГРАЮ Уиверф1120287 Юм Составитель И, ШРедактор Г. Волкова Техред Л.Никеш Корректор А, Тяск аказ 7739/34 Тираж 84 БНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушно Под омитета СССР открытий кая наб д, 4