Многоканальное устройство программного управления шаговыми двигателями

-".ОЯоЦЯПДТ " ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ У 19ий, М,С,Староверо ычинин ельство СССР 19/40, 1985 ЬНО ЛЕН СТРОЙСТВ ШАГОВЬКГ ПРОетение отн управлению авления гр иков или д сится к автомаи предназначе(57) Нзо тическом ппой однокоордиугих объектов,но для у натных с втомати-ачено для Изо етение относится к управлению, предназ вания в устройствах ного управления с и щаговыми двигателя че числовполнии и явл испольэо программ тельными зобретен ется усовершенствованием по авт,св. М 1320794Цель изобретения - по родействия устройства.На фиг.1 представлена ная блок-схема многокана ройства программного упр выми двигателями; на фиг нальная схема блока изме е быстыш функциональьного уствления шаго 2 - Аункциония част Многоканальное у ного управления шаг содержит блок 1 про троиство программвыми двигателями адани мно ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) ГЛОГОКАНАЛГРАММНОГО У 1 ЕРАВТЕЛЯТ имеющих шаговый привод, например дляизготовления кодовых жгутов постоянных накопителей БЦВМ, С целью повышения быстродействия устройства многоканальное устройство содержит, кроме блока программного задания дешифратора устройств, счетчика импульсовперемещения с компаратором, второгокомпаратора, блока изменения частоты,включающего в себя элемент постоянной памяти и программно-управляемыеделители частоты, еще и регистр, информационные выходы которого подключены к информационным входам блокаизменения частоты, а его информацион.ные входы - к группе информационныхвыходов блока программного задания, .1 э.п. ф-лы, 2 ил,(ЭВМ), состоящий из тактового генера-.тора 2, системного контроллера 3 ЭВМ,центрального процессора 4, запоминающего устройства 5, устройства 6 ввода-вывола и контроллера 7 прерывания,каналы 8 управления, состоящие иэдешифратора 9, счетчика 10, задатчика 11 кода перемещения, компаратора12, триггера 13 признака разгона, элемента ЫЛЬ 14, задатчика 15 кода перемещений, компаратора 16, блока 17 аизменения частоты, триггера 18 пуска, ффтриггера 19 направления движения, , Яэлементов Е 20 и 21, шины 22-25 (первый-четвертый входы блока 17), шина26 является его выходом, шина 27пятым входом блока 17, регистр 28,шина 29 - шестой вход блока 17Блок 17 изменения частоты состоитиз триггера 30 признака торможения,элемента ИЛИ 31, счетчика 32 адреса,элемента И 33, элемента КЛИ 34, элемента 35 задержки, элемента 36 памяти, регистра 37 числа, делителей 38и 39 частоты, генератора 40 импульсов, элементов К 41 и 42,10Задатчик 11 задает код, соответствующий значению отрезка, для перемещения свыше которого необходим режим разгона торможения.В задатчик 15 заносится код, вели чина которого определяет суммарное число импульсов унитарного кода, необходимых для реализации закона тор,можения (т.е. определяет момент начала торможения). Величина кода за висит от крутизны характеристики разгона-торможения: чем круче характеристика разгона-торможения, тем меньше код и меньше требуется времени на разгон и торможение. 25В качестве элемента Зб памяти может быть использована постоянная память, в ячейки которой записаны последовательности чисел характеризующие какой-либо закон изменения часто ты. При этом код с регистра 28 определяет адрес зоны памяти, где записана какая-либо одна последовательность. Сама же последовательность определяется адресами счетчика 32 (для разгона) или адресами со счетчика 32 и триггера 30 (для торможения).Количество различных последовательностей чисел, характеризующих различные. законы разгона и торможе ния, задается регистром 28, а количество ячеек, в которых записана одна последовательность, определяется счетчиком 32 адреса, Триггер 30 признака торможения (старший разряд адреса) задает две области памяти, в одной из которых (триггер 30 установлен в "0"), записаны последовательности чисел, характеризующие законы разгона, а в другой (когда триггер 30 установлен в "1") - последовательности чисел, характеризующие законыторможения.Число, считываемое из памяти,несет информацию (в виде кодов деле - ния делителей 38 и 39) и о выходной частоте унитарных кодов в данный момент времени (например, младшие раз,ряды), и о периоде квантования (старшие разряды, - т.е. о промежутке времени, через который необходимо изменить выходную частоту. Поэтому последовательное считывание чисел из памяти позволяет сформировать нужный закон изменения частоты во времени.Дешифратор 9, принимая из блока по адресной шине код адреса, дешифрирует этот код и формирует сигнал только на соответствующем этому коду выходе. Данный сигнал, поступая на стробирующие входы регистра 28, задатчика 15, счетчика 10 и компаратора 12 или установочные входы триггеров 18 и 19. осуществляет либо запись информации, поступающей по шине данных из ЭВМ 1 в регистр 28, задатчик 15 или в счетчик 1 О и компара. тор 12, либо взводит триггер 18 или триггер 19. Устройство работает следующим об-разом,Программы для обработки перемещений для всех каналов вводятся в запоминающее устройство 5 через устройство 6 ввода-вывода.В начале работы блок программногозадания по шине сброса через элементКЛК 14 устанавливает триггеры 13, 189 и 30 и счетчик 32 (через элементИЛК 31) в нулевое состояние. При этомданный сигнал через элемент ИЛК 34и элемент 35 задержки производит считывание из памяти числа, записанногопо начальному адресу, определяемомунулевым значением счетчика 32 адресаи кодом регистра 28. В ячейки с начальными адресами независимо от значения кода регистра 28 записываетсяодин и тот же код, соответствующийдвижению с минимальной частотой (час"тотой приемистости).Затем блок 1 программного заданияпо шинам данных поочередно выдает врегистр 28 код старших разрядов адреса ячеек элемента 36 памяти, в счетчик 10 и компаратор 12 код перемещения для очередного отрезка, а в эадатчик 15 - код, определяющий суммарное число импульсов унитарного кода,необходимых для реализации закона торможения, Эти коды сопровождаются кодами адреса, которые по адресным шинам поступают на адресные входы де. -шифратора 9. 11 оследний формирует импульсные сигналы, по которым код старших разрядов адреса ячеек памяти за1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 5 14носится в регистр 28, код, необходимый для реализации торможения, - взадатчик 15, код перемещения для очередного отрезка заносится в счетчик10, а в компараторе 12 происходит егосравнение с заданным кодом перемещений, при котором необходимо включитьразгон. Если величина отрезка большекода, заданного задатчиком 11, тона выходе компаратора 12 формируется сигнал и устанавливается в единичное состояние триггер 13 признакаразгона,Далее, если есть необходимость,блок 1 программного задания через дешифратор 9 устанавливает триггер 19направления в нужное состояние. Исходное его состояние определяется шиной сброса,После этого блок 1 программногозадания также через дешифратор 9 осуществляет пуск путем установки триггера 18 пуска в единичное состояние,после чего канал начинает работать.Разрешающий сигнал с триггера 18пуска по шине 25 поступает на входчетвертого элемента И 41 блока 17 изменения частоты 17, при этом разрешается прохождение импульсов на выход канала управления и в счетчик 10.Сигнал с инверсного выхода триггера 18 пуска снимает обнуление с делителей 38 и 39. С регистра 37 числана входы делителей 38 и 39 частотыпоступают коды, соответствующие адресу памяти из последовательности адресов разгона (в начальный момент наделители 38 и 39 частоты поступаюткоды из ячейки памяти по начальномуадресу, определяемому нулевым значением счетчика 32 адреса и кодом регистра 28), В зависимости от кодов,поступающих с регистра 37 числа, свыходов делителей 38 и 39 частоты будут поступать импульсы через различные промежутки времени, т.е. величина частоты зависит от кода регистра 37.Второй делитель 39 частоты определяет частоту, с которой импульсы через пятый элемент И 41 поступают навыход счетчика 10 перемещения и через элементы И 20 или 21 на вход шагового привода в виде унитарного кода, Делитель 38 частоты определяетпромежутки времени, через которые необходимо изменить частоту унитарногокода, т.е. при разгоне сформировать 81714 б нужный закон увеличения частоты во времени,Сигналом с делителя 38 частоты че- рез элемент И 33, на другие входы которого поступают разрешающие сигналы с триггера 18 пуска по шине 25 и триггера 13 признака разгона по шине 22, изменяется состояние счетчика 32 адреса (увеличивается его содержимое) и этим же сигналом через элемент ИЛИ 34 и элемент 35 задержкипроисходит обращение к элементам 36памяти и с выходов элемента памяти попоступает число в регистр 37 числа.Число с этого регистра изменяет частотуна выходах делителей 38 и 39частоты в соответствии с заданнымзаконом разгона шаговых двигателей. Когда величина частоты с выхода дели. теля 39 достигает максимально допустимого значения (1), на вход дели- теля 38 подается такой код числа, который задает период выдачи следующего импульса через элемент И 33 на счетчик 32 адреса больше времени отработки самого отрезка, т.е. дальнейшего изменения частоты унитарного кода не происходит.Счетчик 10 работает в гежиме вычитания унитарного кода. При достижении счетчиком 10 кода, равного коду торможения, поступаемого с эадатчика 15, срабатывает компаратор 16 и с его выхода сигнал по шине 23 через элемент И 42 устанавливает триггер 30 признака торможения в единичное состояние и через элемент ИЛИ 31 происходят обнуление счетчика 32 адреса и опрос элемента 36 памяти. Так как триггер 30 признака торможения участвует в формировании адреса чисел элемента 36 памяти вместе со счетчиком 32 адреса и регистром 28, то с выхода элемента 36 памяти поступают числа, соответствующие программе торможения, т,е. числа на входе делителей 38 и 39 изменяют частоту унитарного кода на выходе делителя 39 по заданному закону торможения. Причем торможение может осуществляться более форсированно, как это позволяют шаговые двигатели. Как только счетчик 10 обнулится, с его выхода сформируется сигнал, который через элемент ИЛЕ 14 произведетт обнуление в сех тригг еров 13, 18, 19 и 30 и счетчика 32 адреса, ачерез элементы 31, 34,и 35 произведется обращение к элементу 36 памятиза числом по начальному адресу. С инверсного выхода триггера 18 пуска на контроллер 7 прерываний поступает сигнал, информирующий, что канал перемещения отработал заданное перемещение и необходимо ввести код следующего перемещения. Этим же сигналом обнуляются делители 38 и 39 запрещая дальнейшую их работу.Если вновь поступаемый код меньше кода, задаваемого вторым задатчиком кода 11 перемещения, то сигнал с 15 компаратора 12 отсутствует и триггер 13 признака разгона не устанавливается. Этим запрещается включение триггера 30 по шине 23 через элемент 11 42, Так как при этом в регистре 37 запи сано число, соответствующее начальному адресу памяти, то после установки в единичное состояние триггера 18 пуска, открывающего элемент К 41, с выхода элемента будет поступать унитар ный код фиксированной частоты, равной частоте приемистости.Аналогично независимо один от другого работают и другие каналы.Таким образом, введение в много канальное устройство программного управления шаговыми двигателями регистра 28 позволяет задавать для каждого отрезка перемещения нужную крутизну разгона и торможения, соответствующую нагрузке на шаговый привод. При этом в задатчик 15 для каждого отрез" ка перемещения заносится код, определяющий число импульсов унитарного кода, необходимых для торможения.Увеличение крутизны характеристик разгона и торможения позволяет уменьшить время иа разгон и торможение, тем самым повысить быстродействие устройства.формула изобретения1. Многоканальное устройство программного управления шаговыми двига" телями по авт.св. М 1320794, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в устройство введен регистр, информационные выходы которого подключены к информационным входам блока изменения частоты, информационные входы - к группе информационных выходов блока программного задания, а стробирующий вход - к четвертому выходу дешифрато" ра, информационные входы второго задатчика кода перемещения присоединены к группе информационных выходов блока программного задания, стробирующий вход второго задатчика кода перемещения соединен с пятым выходом дешифратора, 2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что в блоке изменения частоты адресные входы элемента памяти соединены с информационными входами блока изменения частоты.мбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 Производственно-издатель Заказ 2687/47 Тираж 789 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5