Система для программного управления

(Ю 4 605 В 1 ТЕЛ ЬСТ сГОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ(56) Авторское свидетельство СССР Р 760031, кл. С 05 В 19/18, 1978.Авторское свидетельство СССР Ф 962857, кл. С 05 В 19/18, 1981. (54) СИСТЕМА ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ(57) Изобретение. относится,к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для управления координатно-сверлильными станками и станками для обработки печатных плат. Целью изобретения явялется расширение функциональных возможностеи засчет обеспечения автоматического позиционирования точек, расположенныхпо. окружности, и упрощение устройства. В устройство введены генератор10, блок 11 управления циклом сверления, цифровой формирователь 12 сигнала инерции, счетчик 13 с переменнымкоэффициентом деления, счетчики импульсов 14 и 15, триггеры 16, 17, 18,элементы ИЛИ 19, 20, 21, элементыИ 22-28. Импульсы аргумента интерполятора 1 (имеющие физический смыслприращений угла поворота радиуса-вектора) одновременно делятся счетчиком13 на И, т.е. получается угловое растояние дЧ между двумя отверстиями,5 ил.1 13270 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для управления координатно-сверлильными станками и станками5для обработки печатных плат,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей засчет автоматического позиционированияточек, расположенных по окружности,и упрощение устройства.На фиг, 1 представлена структурнаясхема системы для программного управления; на фиг, 2 - расположение отверстий по окружности радиуса К; нафиг, 3 - структурная схема цифровогоформирователя сигнала инерции; нафиг. 4 - выходной сигналцифровогоформирователя сигнала инерции; нафиг, 5 - вариант структурной схемыблока управления циклом,Система (фиг, 1) содержит круговойинтерполятор 1, блок 2 задания знакакоординатных перемещений, блоки 3-5управления приводами, приводы 6-8, 25блок 9 задания скорости, генератор 10,блок 11 управления циклом сверления,цифровой Формирователь 12 сигналаинерции, счетчик 13 с переменным коэффициентом деления, счетчики 14 и 15,триггеры 16-18, элементы ИЛИ 19-21 иэлементы И 22-28,Цифровой формирователь 12 сигналаинерции (фиг, 3) содержит генератор29 высокой частоты, счетчик-распреде 35литель 30, блок 31 элементов И-ИЛИ,реверсивный счетчик 32 и узел 33 совпадения на нуль.1Блок 11 управления циклом (фиг.5) содержит генератор 34, элементы И 35 и 36, триггер 37, счетчик 38, счетный триггер 39, элементы И 40 и 41 и формирователь 42.Система работает следующим образом.Пусть необходимо просверлить Б отверстий, расположенных на равномугловом расстоянии по окружности радиуса К, Тогда исходная информация распределяется по блокам системы следующим образом. В круговой интерполятор 1, построенный по принципу ЦДА (цифрового дифференциального анализатора), заносятся величины (Фиг, 2): Хд = 1 = К; координаты начальной тачки дуги Х,= 1 = В; Ун = 1 = 0; величины импульсов приращений координат ьХ = Х = 4 В, ЛУ .= У = 4 К и ко 63манда круговой интерполяции Г 02 обход по часовой стрелке.В блок 9 задания заносится величина Р, равная максимальной допустимой угловой скооости движения по окруж ности радиуса К; в счетчик 13 заносится коэффициент деления И, равный числу отверстий, которое необходимо просверлить; счетчики 14 и 15, а также все триггеры 16-18 сброшены в нуль; в блок 2 задания знака занесены знаки координатных перемещений ЗНХ, ЗНУ.По сигналу "Пуск" триггеры 16 и 17 устанавливаются в состояние единицы, при этом открываются элементы И 22 и 25, и импульсы высокой частоты генератора 10 через элемент ИЛИ 19 начинают поступать на вход аргумента интерполятора 1, а через элемент ИЛИ 21 - на вход счетчика 13 переменным коэффициентом деления. Импульсы выходной частоты блока 9 задания скорости поступают на вход элемента И 26, закрытого по второму входу нулевым потенциалом с единичного выхода триггера 18, Интерполятор 1 начинает отраба-. тывать окружность радиуса Е по часовой стрелке, причем импульсы аргумента У , которые для круговых интерполяторов, построенных на ЦДА, имеют физический смысл приращений угла поворота радиуса-вектора ОА, одновременно делятся счетчиком 13 на М и с его выхода через элемент И 28, открытый единичным потенциалом с единичного выхода триггера 16, поступают на вход счетчика 14, которым подсчитываются. Так продолжается до тех пор, пока радиус-вектор ОА не совершит полный оборот, При этом интерполятор 1 вырабатывает сигнал "Окончание отработки", который сбрасывает в нуль триггер 16 и поступает на вход элемента ИЛИ 20. Элемент И 22 закрывается. К этому моменту с его выхода на вход интерполятора 1 через элемент ИЛИ 19 и на вход счетчика 13 через элемент ИЛИ 21 пройдет количество импульсов, соответствующее 360 , а с выхода счетчика 13 на вход счетчика 14 через элемент И 28 поступит количество импульсов, равное Ч; И, т.е. равноеугловому расстоянию р М между двумя отверстиями. В случае, если число отверстий кратно четырем, можно отрабатывать только четверть окружности, но при этом в счетчик 13 надо заносить соответственно не И, а И ; 4,Выходной сигнал с элемента ИЛИ 20поступает на вход записи счетчика 15и переписывает в него величину ьМ углового расстояния с выходов счетчика14, кроме того, устанавливают в еди 5ницу триггер 18, в результате чегооткрывается элемент И 26 и с его выхода импульсы выходной частоты блока9 задания скорости начинают поступать 10на счетный вход счетчика 15 и на входблока 12 цифровой инерции, с выходакоторого эти импульсы через элементИЛИ 19 поступают на вход аргументаинтерполятора 1, который вновь начинает отрабатывать окружность радиуса К.При подаче на вход блока 12. цифровой инерции (Фиг. 3) некоторой частоты скачком частота на его выходе возрастает плавно по экспоненциальному 20закону, а при мгновенном прекращенииподачи частоты на его вход частота наего выходе уменьшается до нуля такжеплано по экспоненциальному закону,причем количество импульсов, пришедших на вход блока 12 цифровой инерции,точно равно количеству импульсов,которое пройдет с его выхода. Таким образом, блок 12 является для унитар. ных кодов тем же, чем КС-цепочка для 30аналогавых сигналов, поэтому информация с выхода интерполятора 1 навходы блоков 2 и 4 управления приводами будет поступать через элементыИ 23 и 24 в блок 2 задания знака нерывком, а с плавным разгоном от нулядо заданной скорости подачи,При этом приводы 6 и 7 будут сплавным разгоном отрабатывать заданную дугу. Так будет продолжаться до 40тех пор, пока счетчик 15 не придетв состояние нуля.К этому моменту на его вход и навход блока 12 поступит количество импульсов, равное ьЧ, Сигнал нуля счетчика 15 включает триггер 18 и поступает на вход блока 11 как сигнал разрешения пуска цикла сверления. Поступление частоты на вход блока 12 исчетчика 15 через элемент И 26 прекращается, однако движение приводовпродолжается, так как частота навыходе блока 12 уменьшается плавно,а не мгновенно (фиг. 4). При этомосуществляется плавное торможение.Когда частота на выходе блока 12 окажется равной нулю, приводы останавливаются, сигнал "Нуль инерции 11 с выхода блока 12 поступает на вход бло 1327063ка 11 и запускает цикл сверления.Блок11 вырабатывает сигналы цикла сверления, которые поступают на вход блока5 и с его выхода на привод 8. В результате сверло совершает движениевниз и вверх по координате на постоянную величину и сверлит отверстие.Конструкция блоков 5, 11 и 8 определяется конструкцией привода координаты Е конкретного сверлильного станка. Так, в случае использования в качестве привода 8 по оси Е однооборотной муфты блок.5 превращается в релейное устройство, а блок 11 - в синхронизирующее устройство, В случае, еслипривод Е - следящая координата, тоблок 5 - тиристорный привод, а Формирователь 11 - позиционер, возможнаясхема которого приведена на фиг. 5.По окончании цикла сверления блок 11вырабатывает сигнал "Конец цикла",который поступает через элемент ИЛИ21 на вход счетчика 1 и через элементИЛИ 20 на единичный вход триггера 18и вход записи счетчика 15, Триггер 18устанавливается в единицу, открываетэлемент И 26. Частота с его выходаначинает поступать на вход формирователя 12 и счетчика 15, В результатеосуществляются перемещение на В Юи сверление следующего отверстия.Такпродолжается до тех пор, пока послеочередного Б-го цикла сверления непоявится сигнал на выходе счетчика13, свиедельствующий о том, что про"сверлено последнее И-е отверстие.Этот сигнал через элемент И 27 проходит на нулевой вход триггера 17 исбрасывает его в нуль. Отработкацикла сверления И отверстий, расположенных по окружности радиуса И,закончена.Формирователь 12 работает следующимобразом.В исходном состоянии реверсивныйсчетчик 32 сброшен в нуль, поэтомувсе элементы И блока 31 закрыты, ичастота выхода равна нулю.При подаче частоты на суммирующийвход реверсивного счетчика 32 он начинает считать в "плюс", при этом навыходе блока 31 начинает возрастатьпропорционально коду в счетчике 32частота, причем она поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика132. Возрастание частоты на выходеблока 31 продолжается до тех пор,покачастоты на входах "плюс" и "минус"13270 63 6привод, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет автоматичес 5 Система для программного управления, содержащая круговой интерполятор на цифровых дифференциальных анализаторах и последовательно соединенные блок задания знака координатных перемещений, первый и второй блоки управ ления приводами, первый и второй приводы, а также блок задания скорости и последовательно соединенные третий блок управления приводом и третий реверсивного счетчика не уравняются(фиг, 4). При этом на выходе блока12 частота будет постоянной,цо техпор, пОка на входе имеется частотаКогда частота на входе исчезнет, выходная частота за счет действия обратной связи будет уменьшатьсядо появления нуля в реверсивном счетчике 32. При этом частота на выхоцеоказывается равной, нулю что фиксиру- Юется узлом 33, и на ее выходе появляется сигнал "Нуль инерции",Блок, 11 управления циклом работа-ет следующим образом,При наличии на входе элемента И Зб 15сигнала разрешения с выхода счетчика15 сигнал "Пуск" с выхода формирователя 12 проходит через элемент И Зб иустанавливает в единицу триггер 37.Единичный сигнал с выхода триггера 2037 открывает элемент И 35, и частотагенератора 34 начинает поступать навход счетчика 38 с коэффициентомпересчета, равным глубине сверленияЬ Е, и на. входы элементов И 40 и 4 1. 25Так как триггер 39 предварительно былустановлен в единицу, то его выходнымсигналом открыт элемент И 40, поэтому импульсы поступают в блок 5 по каналу +Е. Так продолжается до переполйения счетчика 38, выходной сигнал кокоторого переключает триггер 38 внуль. Когда по каналу -Е пройдет лЕимпульсов, счетчик 38 переполняетсявторой раз, триггер 39 переключаетсяв единицу, а формирователь 42 из положительного перепада формирует импульс, который сбрасывает в нультриггер 37, выключая тем самым элемент И 35, и поступает на вход блока 40как сигнал "Конец цикла". Изобретение обеспечивает автоматическое позиционирование точек, расположенных по окружности на печатной плате, и упрощение устройства,формула изобретения кого позиционирования точек, расположенных по окружности, и упрощения устройства, в него введены генератор,блок управления циклом сверления,цифроной формирователь сигнала. инерции,счетчик с переменным коэффициентомделения, первый и второй счетчики,первый второй и третий триггеры, первый, второй и третил элементы ИЛИ,с первого по седьмой элементы И, причем выход генератора присоединен кпервому входу первого элемента И,выход которого подключен к первымвходам первого и третьего элементовИЛИ, выход первого элемента ИЛИ присоединен к входу аргумента интерполятора, первый и второй выходы которогоподключены к первым входам второго итретьего элементов И, а третий выход -к первому входу второго элемента ИЛИи к нулевому входу п=рвого триггера,единичный вход которого объединенс единичным входом второго триггераи является входом запуска системы,ециничный выход первого триггера подключен к второму входу первого элемента И и к первому входу седьмогоэлемента И, а нулевой выход - к вторым входам второго и третьего элементов И и к первому входу шестого элемента И, причем выходы второго итретьего элементов И присоединены квходам блока задания знака координатных перемещений, а выход шестого элемента И - к нулевому входу второготриггера и является выходом окончания отработки системы, единичный выход второго триггера подключен к первому входу четвертого элемента И,второй вход которого присоединен к выходу блока задания скорости, а выход -к первому входу пятого элемента И,выход второго элемента ИЛИ подключенк единичному входу третьего триггераи входу записи первого счетчика,единичный выход третьего триггера подключен к второму входу пятого элемента И, выход которрго присоединенк входу цифрового формирователя сигнала инерции и счетному входу первого счетчика, кодовые входы которогоподключены к выходам второго счетчика,выход - к входу разрешения блокауправления циклом сверления и нулевому входу третьего триггера, выходы1327063го п исоединен к вторым входам шесблока упрп авления циклом сверления под- го ртого и седьмого элементов И, выход ключены к в д Рхо ам т етьего блока уп"Конец которого подклцдключен к счетному входу равления приводами, а выход цдклвторого счетчика, первь вФ ыход цифроцикла блока у р11п авления циклом сверф мирователя сигнала инерции ления подключен к вторь дщ вхо ам вто- вого ормировов ИЛИ при- . присоединен к второ му входу первого рого и третьего элементов , приКТ 1 а второй выход - к пуслемента ИЛИ под- элемента , а вто чем выход третьего элементаеменным ковому входу локб а управления циклом ключен, к входу счетчика с переменкото - сверления,коэффициентом деления, выход Р1327063 тель А. ИсправниВ.Кадар Сост Техр нин едакто аказ олиграфическое предприятие, г. У ул. Проектна Производстве 388/43 Тираж 863 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рааорректор Г, Решетн Подписноекомитета СССРи открытийушская наб., д, 4/5