Устройство для программного управления шаговым двигателем

СОКИ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТРМЕСНИХРЕСПУБЛИК О 05 В 19 РЕТЕН ТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ СВ.(56) 1 Авторское свидетельство СССР У 798731, кл, 0 05 В 19/40, 1981.2, Авторское свидетельство СССР ;М 734619 кл. О 05 В:19140, 1980.,3. Авторское свидетельство СССРУ 491121, кл. О 05 В 19/40 1975 (прототип).(54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАИ" МНОГО УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЦИ ДВИГАТЕЛЕИ, содержащее блок задания программы, первым и вторым выходами соединенный соответственно с первым и. вторым вхо"дами распределителя импульсов, выхо" . ды которого соединены с первыми входами каналов управления, каждый из которых содержит последовательно соединенные стабилизатор тока, усилитель мощности, выходом подключенный к соответствующей фазной обмотке ша" гового двигателя, о т л и ч а ющ е е е я тем,. что, с целью расширения функциональных возможностей, в каждый из каналов управления вве" ден датчик тока обмоток шагового дви" гателя, включенный .последовательно с обмоткой двигателя, сигнальный выход каждого из датчиков тока связан с вторым входом соответствующе го стабилизатора тока, .третий .вход ;которого соединен с вторым выходом,ЯО, 1012207 блока задания программы, входами ,соединенного с вторыми выходами каж-дого из стабилизаторов тока, третий выход стабилизатора тока соединен с вторым входом усилителямощности, выходы блока задания программы с тре" тьего по вестой соединены соответственно с третьим, четвертым, пятым и шестым входамираспределителя, а последние ш выходов блока задания программы соедйнены с остальными ш входами распределителя.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, стабили" . затор тока каждого канала содержит первый пороговый элемент, выходом. ф соединенный с первым входом первого элемента И"НЕ, выходом соединенно" , . го с первым выходом стабилизатора тока, и последовательно соединенные второй пороговый элемент, триггер, второй элемент И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ, выходом соединенный с вторым выходом стабилизатора тока, а вторымвел входом - с выходом первого элемента ф И-НЕ, третий выход стабилизатора то"ка соединен с выходом второго эле-фф мента И-НЕ, вторым входом соединенного с вторым входом первого элемента.И НЕ и с первым входом стабилиэа; тора тока, входы первого и второго пороговых элементов объединены и соединены с вторым входом. стабилизатора тока, третий вход которого соединен с В-входом триггера.1 1 ОИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и пред" назначено для использования в авто" матизированныхсистемах управления технологическими процессами от уп" равляющих вычислительных машин.Известны многоканальные устрсйст" ва для программного управления шаговыми двигателями, содержащие вы" числитель, коммутатор, логические ,вентили, счетчики, регистры, генератор импульсов, блоки сравнения, памяти и адресные блоки, усилители . мощности шаговых двигателей 1 и Г 2.Применение в этих устройствах непрерывного ввода состояния фаз в вычислитель по включении усилителя мощности показывает статическое состояние фазы, т.е. включена она или выключена, но не дает представления о динамическом ее состоянии, т.е. о времени нарастания или убывания тока в фазе,.в устройстве 1,2 1 при использовании регистров вкачест" ве коммутатора нельзя осуществлять йесимметричную коммутацию фаэ при переменном числе тактов.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для программного управления шаговым двигателем, содержащее блок задания программы, первым и вторым выходами соединенный соответственно с первым и вторым входами распределителя импульсов, выходы которого соединены с первыми входами каналов управления, каждый иэ кЬторых содер жит последовательно соединенные стабилизатор тока, усилитель мощности, выходом подключенный к соответ" ствующей фазной обмотке шагового двигателя ,3. Недостатком известного устройства является то; что в нем учитывается динамическое изменение тока в фазе в процессе отработки импульсов шаговым двигателем, но отсутствует воз" можность работы в режиме непрерыв" ного слежения.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения режима непрерывного слежения за динамическим состоянием тока.в фазе и программного задания числа тактов в Б-фаэных"шаговых двигателях с симметричной и несимметричной системами коммутаций. 122072Поставленная цель достигается тем,что в устройство в каждый из кана"лов управления введен датчик токаобмоток шагового двигателя, включен"5 ный последовательно с обмоткой двигателя, сигнальный выход, каждого издатчиков тока связан с вторым входомсоответствующегостабилизатора тока,третий вход которого соединен с "1 О вторым выходом блока задания програм"мы, входами соединенного с вторымивыходами каждого:из стабилизаторовтока, третий выход стабилизатора то".- ка соединен с вторым входом усилите 15 ля,мощности, выходы блоказаданияпрограммы с третьего по шестой сое- динены соответственно с третьим, чет.вертым, пятым и шестым входами распределителя, а последние ш выходов20 блока задания программы соединеныс остальными ш входами распредели"теля.Стабилизатор тока каждого каналасодержит. первый пороговый элемент,25 выходом соединений с первым входомпервого элемнета И-НЕ, выхбдом сое"диненного с первым выходом стабилизатора тока, и последовательно сое"диненные второй пороговый элемент,ЗО триггервторой элемент И-НЕ, элемент. ИЛИ"НЕ, выходом соединенныйс вторым выходом стабилизатора. тока,а вторым входом " с выходом. первогоэлемента И-НЕ, третий выход стабилизатора тока соединен с выходом вто 5рого, элемента И-НЕ, вторым входомсоединенного с вторым входом первого элемента И-НЕ и с первым входомстабилизатора тока, входы первого ивторого пороговых элементов объединены и соединены с вторым входом ста".билизатора тока, третий вход которого соединен с Н"входом триггера,На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для управленияшаговым двигателем; на фиг, 2 и 3 временные диаграммы стабилизаторатока,Устройство содержит блок 1 зада"ния программы, распределитель 2 импульсов, Б стабилизаторов 3 тока(СТ), Б блоков .усилителей 4 мощнос"1 и, обмотки 5 шагового двигателя,55датчикй 6 тока обмоток шаговрго .двигателя. Распределитель импульсов со"держит счетчик 7, .постоянное эапосминающее устройство (ПЗУ) 8, формирователь Э, б 10122уровень, включающий по первому входупервый ключ в блоке усилителей 4 мощности. Тамии образом, с помощью первого ключа подключается обмотка 5шагового двигателя с такой частотой, чтобы среднее значение.тока вфазе сохранилось постоянным. Приэтом с второго выхода СТЗ в блок 1 . поступает длинная посылка импульсовс частотой включения фазы шагового 1двигателя, характерной для данноготипа двигателя в зависимости от егофизических параметров.Режим движения шагового двигателя.На фиг. 3 показаны временные диа- играммы СТЗ в режимах начала движе"ния, аварийной ситуации и сброса висходное состояние схемы после устранения аварийной ситуации.Для выполнения отработки. заданных зр блоком 1 шагов по частотному входу распределителя 2 поступает элементарный импульс на счетчик 7. На выходе счетчика 7 изменяется код, которому соответствует выходной код из 23 ПЗУ 8, включаются по заданной коммутации следующие фазы и начинается . движение шагового двигателя. С вто. рого выхода СТЗ в блок 1 поступает короткая посылка функциональных им- эв пульсов по которым судят о начале движения шагового двигателя. Блок. 1 анализирует динамическое состояние тока в фазе по функциональной посылке импульсов и осуществляет в реальном масштабе:времени разгон и движе,ние.Торможение шагового двигателя осуществляется перед окончанием отработ" ки заданных шагов,При превышении током в обмотке 5 шагового двигателя допустимой вели" чины в .момент аварийной ситуации срабатывает второе пороговое устрой ство 11, устанавливает ВЗ"триггер 12 в единичное состояние, запирает ,второй элемент И"НЕ 15, отключает 07 4по третьему входу блока усилителей 4 второй ключ и нулевой уровень с выхода элемента ИЛИ-НЕ 13 сигнализирует по второму выходу СТЗ в блок 1 об аварийной ситуации, Для возвращения в исходное состояние необходимо по сбросовому .выходу блока 1 подать управляющий сигнал.По поступлении в блок 1 сигналов о состоянии фаэ.этот блок анализирует порядок их включения и в случае сбоя выдает команду на останов, т.е. на прекращение подачи функциональных импульсов по частотномувыходу.Формирователь в распределителе 2 служит для формирования короткогоимпульса загрузке.счетчика 7 при пере" паде уровня на выходе формирователя иэ нуля в единицу, что исключает появление двух комбинаций в счетчи" ке 7 при поступлении последнего счет" ного импульса, до которого организо" ван его пересчет.Конкретное выполнение распределителя осуществлено на счетчике серии 176 ИЕ 2 и постоянном запоминающем устройстве 567 РЕ 1 с емкостью памяти 4096 бит что обеспечивает любую коммутацию щаговых двигателей числом фаз н до 8 и числом тактов.И до 16.Использование устройства в режиме непрерывного слежения за статическим и динамическим состоянием фаз позволяет программно осуществлять разгон, движение и торможение шагового двигателя. Применение программно" го изменения по установочным входам числа тактов И и по входу выборки распределителя числа фаэ Я и реверса шагового двигателя позволяет в широких пределах использовать предла.гаемое устройство.Изобретение дает возможность боль" шинство логических операций выполнять блоком задания программы, что намного упрощает схему устройства.Составитель. А АндерсРе актор Л. Алексеенко Техоед С. Мигуноваорректор А. Тяскок2 Тираж 72 одписное8 НИИПИ Государственного. комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Иосква ЖРаувская наб. .4/5аатент, г. жгород, ул., роектная,