Устройство для программного управления разгоном и торможением двигателя

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 1 1 1)4 С 05 В 19 1 ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-исследовательский институт автоматизации управления и производства(56) Авторское свидетельство СССРР 834669, кл. С 05 В 19/18, 1981,Авторское свидетельство СССРФ 1124252, кл. С 05 В 19/18, 1984.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГОУПРАВЛЕНИЯ РАЗГОНОМ И ТОРМОЖЕНИЕМДВИГАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах числового программного управления технологическими процессами, вчастности, в качестве устройства,управляющего разгоном, работой в стационарном режиме и торможением двигателя. Цель изобретения - расширениеобласти применения эа счет обеспечения возможности реализации несколькихпрограмм управления двигателем и по131 вышение надежности устройства. Цель достигается путем задания программ управления в виде последовательности кодов.г 15,), с. Я );,г 6;), где 1 - код числа дискрет между двумя соседними импульсами, б, - код числа повторений фрагментов (пар импульсов) с расстояниями г . Устройство содержит блок 1 памяти, первый 2 - третий 4 счетчики импульсов, регистр 5, КБ-триггер 6 генератор 7 импульсов,. первый 8 - пятый 12 элементы И, первый 13 - третий 15 эле 4309менты ИЛИ-НЕ, элемент 16 задержки, первый 17 и второй 18 одновибраторы, шестой элемент и 19, вход разгоа 20, вход торможения 21 выходы: управляющий 22, конца разгона 23 и конца торможения 24, вход 25 задания кода режима устройства. Ланное устройство обеспечивает многорежимный алгоритм разгона и торможения и сущест венное сокращение обьема блока памяти 1 и повышение на этой основе надежности устройства 2 ил.Изобретение относится к автоматикеи может быть использовано В системахчислового программного управлениятехнологическими процессами в частности, в качестве устройства, управляющего разгоном, работой в стационарном режиме и торможением двигателя.Цель изобретения - повышение надежности и расширение области применения устройства путем реализации нескольких прорамм управления разгономИ ТОРМОЖЕЕЕИЕМ,Сущность изобретеЕия сазонт:В повышеегии нлдежности устройстВапутем задания программы управленияразгоном и торможением в виде последовательности кодов2 Р 211 1911где г - код числа дискрет между двумя соседними ед 1 ЕльсамЕ,Б - коц числа повторений фраг 1ментов (пар импульсов) срасстоянием г,;Б расширении области применения устройства за счет обеспечения возможности реализации нескольких программ управления разгоном и торможением,Новая дисциплина функционирования, реализуемая устройством, заключается в том, что программы для управляющих импульсных последовательностей могут варьироваться (задаваться)спепиальнымадресом, а фрагменты послецовательности задаются в виде пары кодовг,б; )На фиг,1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на 2фиг.2 - временная диаграмма работыустройства и:пример размещения информации в блоке памяти.Устройство (фиг 1) содержит блок 5 1 памяти (ПЗУ 1), первый 2, второй 3и третий 4 счетчики импульсов, регистр 5, КБ-триггер 6, генератор 7 импульсов с первым 71 и вторым .2выходами, первый 8, второй 9, третий 1010, четвертый 11 и пятый 12 элементы И, первый 13, второй 14 и третий15 элементы ИЛИ-НЕ, элемент 16 задержки, первый 17 и второй 18 одновибраторы, шестой элемент И 19, входы 20и 21 разгона и торможення устройства,выходы устройства: управляющий 22,конца разгона 23 и конца торможения24, вход 25 задания кода режима устройства.20На фиг.2 а и 2 б использованы обозначения, введенные для фиг.1 Символами 1 - 98 пронумерованы импульсы навыходе 7,1 генератора 7 и на управляюц 1 ем выходе 22 устройства. СимволамиЛ обозначен адрес блока памяти (ПЗУ)вотносящийся к д-й странице.Блок 1 памяти представляет собойпостоянное запоминающее устройство(ПЗУ 1), предназначенное для хранениякодовинтервалов (поле 1.1) между импульсами на выходе 22 устройства икодов числа еЕмпульсов, выдаваемых содним и тем же интервалом (поле 12ПЗУ 1). ПЗУ 1 представляет собой запоминающее устройство статического типаи может быть выполнено на микросхемах 556 РТ 5. Информация в блоке 1 па 13143мяти (ПЗУ 1) расположена в порядке возрастания адресов, он разделен наотдельные зоны (страницы), предназна ченные для хранения программ различных режимов разгона и торможения. Но мер страницы соответствует определенному режиму разгона и торможения и задает зону блока памяти (ПЗУ 1), где хранится программа управления этим режимом. Организация хранения различ ных программ идентична (фиг,2 б), Адреса, по которым хранятся управляющие коды для различных программ, отличаются только старшими разрядами.Счетчик 2 импульсов предназначен 15 для формирования адресов, подаваемых на вход блока 1 памяти (ПЗУ 1). Он является реверсивным счетчиком, что позволяет формировать последовательности адресов в порядке их возраста ния или убывания. Счетчик 2 импульсов имеет выход переполнения, на котором появляется единичный сигнал при записи в счетчик 2 импульсов максимального адреса. Переключение счетчика 2 осуществляется по заднему фронту импульса, поступающего на вход С. Возрастание числа, записанного в счетчике происходит при единичном сигнале на входе "+" счетчика, а убывание - 30 при наличии единичного сигнала на входе - счетчика,Счетчики 3 и 4 импульсов предназначены для счета интервала между импульсами и числа одинаковых интерва лов соответственно. Запись кода интервала (числа интервалов) в счетчики 3 и 4 импульсов осуществляется с выходов блока 1 памяти (ПЗУ 1) по заднему фронту импульса, поступающего на 40 выходы С. Уменьшение содержимого счетчиков 3 и 4 импульсов на единицу происходит па заднему Фронту импульса, поступающего на счетный вход "-1".Регистр 5 служит для записи кода 45 номера режима (када номера страницы ПЗУ 1) .КБ-триггер 6 предназначен для пуска и останова устройства. Его выходной сигнал управляет работой генера тора 7 импульсов. При единичном сигнале на выходе триггера 6 на выходах 7.1 и 7.2 генератора 7 формируются две последовательности импульсов заданной частоты, сдвинутые по фазе, 55Элемент 16 задержки обеспечивает задержку импульса, Формируемого одно- вибратором 17, на время, достаточное 09 4для записи кода адреса страницы (коданомера режима или программы) со входа25 устройства в регистр 5 и выборкиинформации из ячейки блока памяти(ПЗУ 1) по этому адресу,Одновнбратор 18 Формирует импульсФзаданной длительности, сигнализирующий об окончании программы торможения(выход 24 устройства) и устанавливающий в исходное состояние триггер 6и счетчики 3 и 4,Одновибратор 17 формирует импульсзаписи информации в регистр 5 и запуска устройства при поступлении единичного потенциала на вход 20 устройства и соответствующего началу режимапрограммного разгона.Устройство работает следующим образам.В исходном состоянии все элементыпамяти устройства находятся в нулевомсостоянии.В счетчике 2 записан код адресапервой ячейки 001. Цепи установкиисходного состояния на фиг1 условноне показаны.Перед началом работы на вход 25устройства подается код номера страницы блока 1 памяти (ПЗУ 1), определяющий программу разгона и торможения,Начало работы устройства определяетсяединичным сигналом, поступающим навход 20 устройства. Этот сигнал черезоткрытый элемент И 8 проходит на вход"+" счетчика 2 и переводит его в режим суммирования. Однавибратар 17 попереднему Фронту этого сигнала формирует мпульс, по заднему фронту которого происходит запись кода номерастраницы ПЗУ 1 в регистр 5. Этот жеимпульс, пройдя через элемент 16 задержки, устанавливает в единичное состояние триггер б, который переводитгенератор 7 в режим формирования последовательностей импульсов.Первый импульс первой последовательности проходит через открытыеэлементы И 9 и 11 на входы С счетчиков 3 и 4 импульсов. По ега заднемуфронту в счетчик 3 кчпульсав записываются код (111) интервала между соседними импульсами, формируемыми навыходе 22 устройства,а в счетчик 4импульсов - код числа импульсов, формируемых на выходе 22 с одинаковыминтервалом, которые хранятся в первойячейке страницы ПЗУ 1, адресуемой регистром 5. Этот код выбирается наединицу меньше, чем число интерваловравной длительности (н рассматриваемом примере - 010). В результате навыходах элементов ИЛИ-НЕ 13 и 15установится нулевой сигнал, которыйзакроет элементы И 9,11 и 19 и откроет элементы И 10 и 12.Первый тактовый импульс с выхода7,2 генератора 7 импульсов состояниясчетчика 2 не изменит. Следующие импульсы с выхода 7,1 генератора 7 проходят на вход -1 счетчика 3 импульсов, последовательно уменьшая записанное в него число. Когда содержимоесчетчика 3 импульсон вновь станетравно нулю, откроется элемент И 9 иочередной импульс с выхода 7.1 пройдет на вьгсод 22 устройства, уменьшит,на единицу содержимое счетчика 4 иповторно занесет в счетчик 3 код20(111) дины интервала. Посленого микроцикла работы содержимоесчетчика 4 станет равным нулю, на выход 22 устройства будет выдан третий25импульс а н счетчик 3 импульсоввновь будет занесен код 111,После поступления 24-го импульс.ас выхода 7,1 генератора 7 г нулевомсостоянии окажется (так же как и счетчик 4) счетчик 3 импульсон, В результате откроется элемент И 19 и очередной импульс с вьгхода 7,2 генератора7 импульсон увеличит содержимое счетчика 2 на единицу., Счетчик 2 (младшиеразряды) и регистр 5 (старшие разряды) зададут адрес А, следующей ячейки. Следующий импульс с выхода 7.1генератора 7 пройдет через открытыйэпемент И 9 на выход 22 устройстваи занесет н счетчики 3 и 4 коды 110и 011 определяющие работу устройствав следующем цикле.В дальнейшем работа устройствапроисходит аналогично вышеописанному.При переходе устройства на стационарный режим работы с выдачей на выход22 импульсной последонательности постоянной частоты в счетчике 2 импупьсов Формируется код младших раэряцовадреса последней ячейки и на выход 23 50выдается сигнал Конец разгона", Очередной (81-й) импульс с выхода 7.1генератора 7 заносит н счетчик 3 коцинтервала, соответствующий стационарному режиму, который выдается на выход 22, При этом нулевое состояниесчетчика 4 не изменяется. После снятия сигнала "Разгон" на входе 20 блокируется дальнейшее изменение состояния счетчика 2 импульсов, В стационарном режиме каждый третий импульсс выхода 7.1 поступает на выход 22,При появлении на входе 21 сигналаторможения разрешается работа счетчика 2 импульсов в режиме нычитания.После того, как очередным импульсомс выхода 7.1 генератора 7 импульсовобнулится счетчик 3 и откроется элемент И 19, импульс с выхода 7.2 генератора 7 импульсов уменьшит содержимое счетчика 2 импульсон на единицу.В результате на адресные входы ПЗУ 1поступит адрес А и следующим импульсом с выхода 7,1, проходящим черезэлемент И 9, в счетчики 3 и 4 будутзанесены кодь 011 и 110 соответственно,:Работа устройства н режиме торможения осуществляется по алгоритму,описанному ранее для режима разгонас той лишь разницей, что счетчик 2импульсов обеспечивает выбор ячеекПЗУ в обратном направлении,. В концеотработки последнего цикла по очередному импульсу с ныхода 7.1 счетчики3 и 4 импульсов устанавливаются в нулевое состояние а по имгульсу с выхода 7,2 сбнуляется счетчик 2 импульсов.В результате появляется единичныйсигнал на выхсде элемента ИЛИЕи одновибратор 18 выдает сигнал "Конец торможения", Однониоратор 18представляет собой последовательносоединенные элемент задержки и Формирователь короткого импульса по перепаду сигнала 0 1. Время задержки выбирается таким образом. чтобы обеспечить прохождение еще одного (последнего) импульса с выхода 7.1 генератора 7 импульсов через элемент И 9 навыход 22 устройства.По импульсу на выходе 24 подтверждается нулевое состояние счетчиков 3и 4 и устанавливается в нулевое состояние триггер 6 пуска,Таким образом, предлагаемое устройство (по сравнению с известными)обеспечивает многорежимный алгоритмразгона и торможения и существенноесокращение обьема блока 1 памяти иповышение на этой основе надежностиустройства.Формула изобретения Устройство для программного управ-14309 7 13 ля, содержащее генератор импульсов, КБ-триггер, первый и второй элементы И, первый элемент ИЛИ-НЕ, причем входы разгона и торможения устройства соединены,соответственно с прямым входом первого элемента И и с входом управления вычитанием первого счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены с входами младших разрядов адреса блока памяти, а выход переполнения является выходом конца разгона устройства и соединен с инверсным входом первого элемента И, выход которого соединен с входом управления счетом первого счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения области применения путем реализации нескольких программ управления разгоном и торможением, устройство дополнительно содержит второй и третий счетчики импульсов, регистр, с третьего по шестой элементы И, второй и третий элементы ИЛИ-НЕ, первый и второй одновибраторы, элемент задержки, причем вход разгона устройства соединен через первый одновибратор с входом синхронизации регистра и через элемент, задержки - с единичным входом КБ-триггера, выход которого . соединен с входом генератора импульсов, первый выход генератора импульсов соединен с первым входом второго элемента И и с прямым входом третьего элемента И, выходы которых соединены соответственно с входом синхронизации и со счетным вычитающим входами второго счетчика импульсов, разрядныевыходы которого через первый элементИЛИ-НЕ соединен с вторым входом вто-рого элемента И и с инверсным входомтретьего элемента И, выход второгоэлемента И является управляющим выходом устройства и соединен с первымвходом четвертого элемента И и с прямым входом пятого элемента И, выходы 10 которых соединены соответственно свходом синхронизации и с вычитающимсчетным входом третьего счетчика импульсов, разрядные выходы первогосчетчика импульсов через второй эле мент ИЛИ-НЕ и второй одновибратор соединены с установочными входами второго и третьего счетчиков импульсов,с нулевым входом КЯ-триггера и выходом конца торможения устройства, раз рядные выходы третьего счетчика импульсов через третий элемент ИЛИ-НЕсоединены с инверсным входом пятогоэлемента И, с вторым входом четвертого элемента И и первым входом шестого 25 элемента И, выход которого соединенс входом синхронизации первого счетчика, вход задания кода режима соединен с информационными входами регистра, выходы которого соединены с ЗО входами старших разрядов адреса блока.памяти, первые и вторые выходы которого соединены с информационнымивходами второго и третьего счетчиковсоответственно, второй выход генера тора импульсов и выход первого элементаИЛИ - НЕсоединены соотвенно с вторым итретьим входамишестого элемента И,1314309 Составитель И.Шв Техред М.Ходанич орректо Тигор едактор А.Ревин 2/48 Тираж 864 ПодлВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий035, Москва, Ж, Раушская наб., д,Заказ 22 сное Ужгород Прои ектная,венно-полиграфическое предприяти