Устройство для управления следящим приводом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУ БЛИН 19 ПИСАНИ БРЕТЕН В.А. Коган ство СССР О 1, 1960. программно- Техничес 06 Т 01. УПРАВЛЕНИЯ СЛЕГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯДЯЩИМ ПРИВОДОИ(57) Изобретение относится к области автоматики и предназначено дляиспользования в системах числовогопрограммного управления станками.Целью изобретения является упрощение и повышение быстродействия устройства. Устройство для управленияследящим приводом содержит генераторы одиночных импульсов, генератор 4 С 05 В 19/18 11/01 импульсов, делители частоты, дискриминаторы, усилитель мощности, элементы 2 И-ИЛИ и формирователь импульсов и строба, который из импульсовгенератора формирует две последовательности коротких импульсов той жечастоты и сдвинутые друг относительно друга на полпериода, и строб, который в зависимости от масштаба перемещения имеет разную длительностьи формируется по каждому импульсу,синхронизирующему импульсы программы, поступающие из интерполятора.При поступлении иэ интерполятораимпульсов программы в зависимости отнаправления перемещения и координатыс помощью строба иэ импульсной последовательности, поступающей на входы второго, третьего, четвертогоили пятого делителей частоты, вычер"кивается или добавляется один, дваили четыре (в зависимости от масштаба перемещения) импульса. 5 ил.1 12788Изобретение относится к автоматике и предназначено для использованияв системах числового программногоуправления станками.Целью изобретения является упрощение устройства для управления следящим приводом и поньппение его быстродействия,На Фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на Фиг.2 - 10пример выполнения формирователя импульсов и строба, на Фиг.З - временная диаграмма работы формирователя импульсов и строба, на Фиг.4 -пример выполнения первого делителя 15,частоты, на Фиг.5 - временная диаг 1рамма формирования выходных сигналов первого делителя частоты,Устройство для управления следящим приводом содержит генераторы 1-8одиночных импульсов, генератор 9импульсов, делители 10-14 частоты,усилитель 15 мощности, дискриминаторы 16-19, элементы 2 ИИЛИ 20-23,формирователь 24 импульсон и строба,содержащий формирователи 25 и 26 импульсов, элемент НЕ 27, триггеры 28и 29, элементы И-НЕ 30 и .31,счет чик 32 импульсов, элемент 2 И-ЗИЛИ 33,делитель 10 частоты содержит дели- З 0тель 34 и Р-триггер 35.Устройство работает следующимобразом.Импульсы с генератора 9 импульсовпоступают на вход делителя 10 частоты, на выходе которого образуютсядвеимпульсные последовательностиодинаковой частоты со скважностью. равной двум, но сдвинутые друг относительно друга на четверть периода. 40Для Формирования этих последовательностей на выходе делителя 34 установлен Р-триггер 35, на Р-вход которого подается сигнал, поступающий на первый выход делителя частоты. На С-вход Р-триггера 35 поступает сигнал удвоенной частоты.Прямой выход Р-триггера 35 являетсявторым выходом делителя 10 частоты(фиг.5).50Эти последовательности усиливаются усилителем 15 мощности и черезпервый и второй выходы устройстваподаются на входные обмотки четырехдатчиков перемещения координат, С увыходов датчиков перемещений импульсные сигналы, фазы которых определяются положением исполнительного меха 10 2низма каждой координаты, поступаютчерез первую группу входов устройства на первые входы дискриминаторовсоответствующих координат. Дискриминатор 16, делитель 11 частоты, элемент 2 ИИЛИ 20 и генераторы 1 и 2 одиночных импульсов образуют преобразователь координаты Х. Генераторы3 и 4 одиночных импульсон, элемент2 ИИЛИ 21, делитель 12 частоты сдискриминатором 17 образуют преобразователь коорцинаты 7. Генераторы 5и 6 одиночных импульсов, элемент2 ИИЛИ 22, делитель 13 частоты сдискриминатором 18 образуют преобраэонатель координаты 2. Генераторы 7 и 8 одиночных импульсов, элемент 2 ИИЛИ 23, делитель 14 частоты и дискриминатор 19 образуют преобразователь координаты С. Генераторы 1,3,5 и 7 одиночных импульсов формируют на выходе положительные импульсы, а генераторы 2,4,6 и 8 - отрицательные импульсы. Импульсы с выхода генератора 9импульсов поступают на пятый входформирователя 24 импульсов и строба,на первом и втором выходах которого формируются две импульсные последовательности., сдвинутые друг относительно друга на полпериода, частотакоторых совпадает с частотой импульсов генератора. При отсутствии импульсов на входах генераторов одиночных импульсов импульсы с второго выхода формирователя 24 импульсов истроба через элементы 2 ИИЛИ 20- 23 поступают на входы делителей 11- 14 частоты. С выхода последних импульсы, частота следонания которых сонпадает с частотой следования импульсов с датчиков перемещений, поступают на вторые входы соответствующих дискриминаторов. На выходе каждого дискриминатора Формируются импульсные последовательности, управляющие приводами соответствующих координат и стремящиеся привести их в положение когда сигналы, поступающие на первый и второй входы каждого дискриминатора, сдвинуты друг относительно друга на полпериода. При этом скважность сигналов на выходах дискриминаторов 16-19 станонится равной двум, что соответствуетнеподвижному состоянию приводов. Вэто состояние устройство и устанав 1278810 4ливается после завершения переходного процесса, вызванного включением,При работе устройства управления следящим приводом совместно с устройством числового программного управления на входы генераторов одиночных импульсов могут поступать импульсы интерполяторов +Х или -Х, +У или -У, +Е или -Е, +С или -С. Любой из этих импульсов синхронизи руется в интерполяторе импульсами скорости. Поэтому по каядому синхронизирующему импульсу (СИ), поступающему на первый вход формирователя 24 импульсов и строба, на его 15 третьем выходе формируется строб. Передний фронт этого строба совпадает с задним фронтом импульса на втором выходе формирователя 24 импульсов и строба, следующего непос редственно за СИ. Длительность строба в зависимости от масштаба перемещения (масштаб может выбираться из ряда 1,2,4) равна одному,днумили четырем периодам следования им пульсов на втором выходе формирователя 24 импульсов и строба. Этот строб поступает на вторые входы всех генераторов 1-8 одиночных импульсов, на первые входы которых поступают ЗО импульсы перемещения интерполятора. Причем импульсы, соответ-, ствующие положительным направлениям перемещений +Х, +У, +Е и +С, поступают на нечетные гене- З 5 раторы 1, 3, 5 и 7 одиночных импульсов соответствующих преобразователей, а импульсы, соответствующие отрицательным направлениям перемещений -Х, -У, -2 и -С, - на четные 40 генераторы 2,4,6 и 8 одиночных импульсов соответствующих преобразователей, Поскольку работа всех четырех преобразователей идентична, рассмотрим их работу при поступлении импуль.-45 сов интерполятора на примере преобразователя координаты Х, При поступлении на первый вход генератора одиночных импульсов импульса интерполятора +Х на его выходе появляется 50 импульс, разрешающий прохождение через элемент 2 ИИЛИ 20 одного, двух или четырех (в зависимости от масштаба) импульсов, поступающих на его первый вход, на вход делителя 11 частоти. Эти импульсы добавляются в последовательность импульсов, поступающих на третий вход элемента 2 ИИЛИ 20,и изменяют фазу импульсной последовательности на выходе делителя 11частоты соответственно на одну,двеили четыре дискреты в положительномнаправлении,При поступлении импульса интерполятора -Х на первый вход генератора2 одиночных импульсов на его выходепоявляется отрицательный импульс,блокирующий в зависимости от масштаба перемещений один, два или четыре импульса, поступающих на вход делителя 11 частоты через третий входэлемента 2 ИИЛИ 20 с второго ныхода формирователя 24 импульсов истроба. При этом фаза импульснойпоследовательности на выходе делителя 11 частоты изменяется на одну,две или четыре дискреты в отрицательном направлении.Изменение фазы импульсной после"довательности на втором входе дискриминатора 16 приводит к тому, чтоскважность импульсов на его выходестановится отличной от двух. Изменение скважности сигналов, поступающих на привод, вызывает его движениев соответствующем направлении до техпор, пока фаза сигнала с выхода датчика перемещений, поступающего напервый вход дискриминатора 16, не изменяется на величину, равную сдвигуфазы,на его.втором входе, При этомскважность импульсной последовательности на выходе дискриминатора 16 вновь становится равной двум, и движение исполнительного механизма прекращается.Частота следования импульсов программы с интерполятора в данном случае ограничена величиной, равной 1/2, 1/3 или 1/5 (в зависимости от масштаба перемещения) частоты импульсов ге" нератора 9 импульсов, что выше максимально допустимой частоты импульсон интерполятора для известного устройства, которая независимо от масштаба перемещения не может быть больше чем 1/16 частоты генератора 9 импульсов.Формирователь 24 импульсов и строба работает следующим образом (фиг.2 и 3).Импульсы с генератора 9 импульсов через пятый вход формирователя 24 импульсов и строба поступают на формирователь 25 импульсов, а через элемент НЕ 27 на формирователь 261 218810 5импульсов. Импульсы, частота которых совпадает с частотой импульсов генератора 9 импульсов и сдвинутые друг относительно друга на полпериода, поступают на первый и второй выходы формирователя 24 импульсов и строба.СИ, поступающие на динамический вход установки в единицу триггепа 28, запоминаются на нем до прихода очередного импульса с формиро вателя 25 импульсов. Задним фронтом последнего через элемент .И-НЕ 30 устанавливается в единицу триггер 29, Сигналом с инверсного выхода послед-, него сбрасывается в нуль триггер 28. 15 Сигнал с прямого выхода триггера 29 разрешает прохождение импульсов через элемент И-НЕ 31 на счетный вход счетчика 32 импульсов, который сбрасывается по заднему фронту сле О дующего импульса с выхода формирователя 25 импульсов. В зависимости от масштаба перемещения по заднему фронту очередного импульса с выхода элемента И-НЕ 31 сигналом с первого, 25 второго или третьего выходов счетчика 32 импульсов через элемент 2 И-ЗИЛИ 33 сбрасываются в нуль триггер 29 и счетчик 32 импульсов,чем формируется задний фронт строба на третьем выходе формирователя 24 импульсов и строба. Таким образом, введение элементов 2 ИИЛИ и формирователя импульсов и строба позволяют упростить устройство для управления следящим приводом и повысить его быстродействие,Формула из обретения Устройство для управления следящим приводом, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, первый делитель частоты и усилитель мощности, первый и второй выходы которого являются соответственно первым и вторым выходами устройства, восемь генераторов одиночных импульсов, первые входы которых являются первой группой входов устройства для управления следящим приводом, вторая группа входов которого соединена с первым входом соответствующих дискриминаторов, вторые входы которых подключенЫ к выходам вторых делителей частоты, а выходы - к третьим выходам устройства для управления следящим приводом, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что., с целью упрощения и повышения быстродействия, в него введены формирователь импульсов и строба, первый, второй, третий и четвертый элементы 2 ИИЛИ, первые входы которых подключены к первому выходу формирователя импульсов и строба, вторые входы - к второму выходу формирователя импульсов и строба, третий и четвертые входы - к выходам соответствующих генераторов одиночных импульсов, а выходы - к входам вторых делителей частоты, выход генератора импульсов соединен с первым входом формирователя импульсов и строба, вторые входы - с третьей группой входов устройства для управления следящим приводом, а третий выход - с вторыми входами генераторов одиночных импульсов.1278810Фиг. 2 Вход УлемевппНГ 27 Выход формиюдощеля Ж Вьаод формироЮаееля 25 си Выход триггеро2 Пердый быход с чет чика 32 Второй дыкод счетчика 32 третий дыход счетчика Л Фискреоность 1 Мионретмость 2 Йгскрещность Ффие.З: Редактор О. Юрковецкая Техред М,Ходанич Коррект ат оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород ул. Проектная,-Йодтрмгмра 5 гприггера 35 ыхоо Заказ 6835/45 Т ВНИИНИ Гос по дела 113035, Москраж 836дарственного коизобретений иа, Ж, Раушск одписноемитета СССР ткрытийя наб., д. 4