Устройство для программного управления

)4 С ЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВ ВТОРС ибернеСССР1979.ССР1974. лелени ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ И(71) Ордена Ленина институттики им.В.М.Глушкова(56) Авторское свидетельствУ 867235, кл. С 65 В 19/18,Авторское свидетельствоВ 429417, кл. С 05 В 19/18,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к автоматическому управлению и .может бытьиспользовано для числового программного управления координатными перемещениями. Решается задача повышенияточности управления координатными перемещениями во времени за счет исключения ошибки между двумя коррекциями,вызванной разбросом периода следования генератора импульсов интерполяции. Входная информация устройства(параметры траектории н код точного ЯО 125921 времени) поступает через блок ввода на регистр. Импульсы первого генератора импульсов через делитель частоты,элементы И, ИЛИ подаются в блок управления, который использует их как сигналы для вычисления с помощью арифметического блока очередного про. межуточного значения координатного положения системы внутри заданного интервала времени. Вычисленные значения обрабатываются исполнительным органом. При равенстве текущего времени, задаваемого вторым генератором импульсов и счетчиком текущего времени и заданного времени конца интервала арифметическое устройство З подает сигнал на блок ввода для приема новой информации. Элементы задержки и счетчик импульсов осущест- вляют периодическую привязку началацикла работы делителя частоты к сиг- Я налам точного времени таким образом, что последний импульс переполнения делителя частоты на каждом интерване подается на вход блока управя. 5 ил.20 40 Блок 10 содержит регистр 35 значения ординаты предыдущей рабочейточки, регистр 36 значения ординатыпоследующей рабочей точки и регистр37 текущего времени.Устройство работает следующим45образом,На входы 12 блока 1 от внешнегоисточника информации поступают коды,определяющие параметры траекториидвижения системь на данном интервалевремени, а также код точного времениконца данного интервала, Эти кодь 1 эапомниаются в регистре 1 О и хранятсян нем в течение данного интервалавремени.55С выхода генератора 1 на делитель2, содержащий и разрядов и выполненный по схеме двоичного счетчика, поИзобретение относится к автомати -ческому управлению.и может быть использонано для числового программноного управления координатными перемещениями, 5Цель изобретения " повышение точности устройства при управлении координатными перемещениями во времени.На фиг. приведена схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммысигналов в схеме устройства; нафиг.З - функциональная схема блокауправления; на фиг,4 - функциональ 5ная схема арифметического блока;на фиг,5 - схема блока памяти.Устройство для программного управления содержит первый генератор1импульсов, делитель 2 частоты, элементы ИЛИ 3, И 4, счетчик 5 текущего времени, второй генератор 6 импульсов, блок 7 управления, арифметический блок 8, исполнительный орган 9, блок 10 памяти, устройство 11ввода, входы 12 системы, первый 13и второй 4 элементы задержки и счетчик 15 импульсов. Блок 7 управления(фиг,З) состоит из двоичного счетчика 16 и дешифратора 17 состояний, который вырабатывает на своих выходах3018 и 19 соответствующие сигналы управления блоком 8.Арифметический блок 8 содержитэлемент ИЛИ 20, формирователи 21-23;элементы 24-26 задержки, регистры З 527 и 28, регистр 29 сдвига, сумматор-вычитатель 30, группу 31 ключей,схему 32 сравнения кодов с выходом33 и элемент ИЛИ 34,ступают импульсы высокой частоты Г. С выхода старшего (и-го) разряда делителя 2 на счетный вход счетчика 15 через элемент 13 и на первый вход элемента И 4 поступают импульсы сичастотой Г . Эти импульсы через элемент ИЛИ 3 поступают в блок 7, который использует их как сигналы для вычисления с помощью блока 8 очередного промежуточного значения координатного положения системы программного управления внутри заданного интервала времени.При вычислении промежуточных значений координатных положений также определяются промежуточные значения времени подсчетом общего количества импульсов, поступивших в блок 7 с выхода элемента ИЛИ 3 от начала данного рабочего интервала. Вычисленные значения координатных перемещений отрабатываются органом 9. Данные для расчета промежуточных значений координатных перемещений поступают в блок 10 через блок 1, который связан с входами 2 с внешним источником информации.В блоке 8 по сигналам блока 7 производится сравнение текущего значения времени, вырабатываемого счетчиком 5, со значением времени конца рабочего интервала. При равенстве этих значений блок 8 выдает сигнал на управляющий вход блока 11, по которому он принимает новую информацию на очередной интервал времени.Из-за разброса параметров первого генератора 1.период следования сигналон, поступающих с выхода элемента ИЛИ 3 на вход блока 7, имеет разброс относительно своего среднего значения Т = ТТ. Это приводит к ошибср -ке при подсчете общего количества импульсов, поступивших к данному моменту зремени, и величина этой ошибки зависит от того, н какую сторону от среднего значения происходит разброс периода следонания импульсов генератора 1, В устройстве накопленная между двумя коррекциями ошибка при одной и той же величине периода следования импульсов генератора 6 низкой частоты не зависит от того, н ка. кую сторону происходит разброс периода следования импульсов генератора 1.На фиг,2 и показаны импульсы на ныходе генератора 1, на фиг.2 8 - импульсы после первой ступени делителя45 50 55 2, т;е. после деления на 2. На фиг.2 1,показаны импульсы после последней ступени делителя 2, например после деления импульсов на число 16, На фиг,2 5,г показан соответственно пример увеличения и уменьшения периода следования импульсов генератора 1 на величину д Т за время ЬС, где Ь 1 - один интервал времени для вычисления промежуточного значения координатного положения системы.Допустим, что сигналы точного времени с выхода генератора .6 поступают через 1 с и в одном интервале в 1 с размещаются четыре интервала времени д 1.В общем случае коэффициент счетасчетчика 15 выбирается равным отноше нию величины периода следования импульсов второго генератора 6 к величине интервала времени д . В приведенном примере этот коэффициент равен 4, Тогда в течение первых четырех интервалов времени д 1 импульсы переполнения с выхода триггера старшего разряда делителя 2 поступают через элемент И 4 и через элемент ИПИ 3 на вход блока 7, так как на выходе счетчика 15 будет высокий разрешающий потенциал. Четвертый импульс переполнения также еще пройдет по этой же цепи на вход блока , так как элемент 13 обеспечит переключение счетчика 15 с задержкой, достаточной для прохождения четвертого импульса иа вход блока 7 (фиг.43). Через время задержки после прихода четвертого импульса переполнения на выходе счетчика 15 появится низкий запрещающий потенциал, который запретит прохождение следующего импульса переполнения через элемент И 4 и далее через элемент ИЛИ 3 на вход блока 7 независимо от того, в какую сторону произошел разброс периода следования импульсов генератора 1, После этого импульс точного времени с второго генератора 6 импульсов через второй вход элемента ИЛИ 3 поступит в блок 7, установит делитель 2 в нулевое состояние и через элемент 14 сбросит в исходное состояние счетчик 15. Таким образом, осуществляется периодическая привязка начала цикла работы делителя частоты к сигналам точного времени.В устройствах с другим соотношением величины периода следования 5 1 О 5 20 25 30 35 40 импульсов генератора 6 и величины интервала времени дй коэффициент счета счетчика 15 устанавливается также равным их отношению. Поэтому аналогично перед приходом последнего импульса переполнения с выхода триггера старшего разряда делителя 2 запрещается передача этого импульса на вход блока 7. Тем самым всегда по сигналу точного времени, независимо от того, в какую сторону произошел разброс периода следования импульсов генератора 1, производится выдача координаты системы.Технические средства, реализующие блоки 7, 8 и 1 О, взаимодействуют в системе следующим образом.На нормально разомкнутые контакты грппы 31 ключей первой (верхней на фиг.4) группы входов сумматора-вы-, читателя 30 поступают значения ординаты предыдущей (А) рабочей точки, а на такие же контакты группы 31 ключей второй (нижней на фиг,4) группы входов поступают значения ординаты последующей (В) точки соответственно с регистров 35 и 36 блока 10.Цикл работы блока 8 начинается с приходом импульса первого интервала д 1, т.е. с появлением сигнала на первом из выходов 18 блока 7, Через задержку времени, обусловленную элементом 26, на выходе формирователя 23 появится импульс, по которому произойдет переключение контактов ключей группы 31 и который также поступает на управляющий вход сумматора-вычитателя 30, определяя режим его работы - режим вычитателя. После срабатывания ключей группы 31 на выходе сумматора-вычитателя 30 появится разность ординат предыдущей и последующей рабочих точек траектории Ви А. По сигналу на выходе элемента24 задержки (вход С 1) эта разностьбудет записана в регистр 29 сдвига.Затем группа элементов, состоящаяиз формирователей 21 и 22, элементаИЛИ 34 и элемента 25, преобразуетпередний фронт задержанного импульсас выхода 18 блока в два, следующиходин за другим, импульса сдвига, ко" торые поступают на сдвигающий вход С 2 регистра 29 сдвига. При этомпроизводится сдвиг в сторону младших разрядов и тем самом производится деление разности ординат точек Ви В на четыре. Таким способом до по10 25 ЗО 35 40 45 50 55 5 1явления второго интервала ь г. на выходе регистра 29 сдвига будет зафиксировано значение, равное одной чет"вертой разности ординат точек В и А,После окончания импульса на выходе формирователя 23 будет потенциал,определяющий режим работы сумматоравычитателя 30 до конца рабочего интервала в 1 с - режим сумматора. Поэтому потенциалу контакты ключейгруппы 31 придут в исходное состояние (фиг.4) и будут в таком состоянии до конца рабочего интервала. Приэтом на нижнюю группу входов сумматора-вычитателя 30 (одно из слагаемых) подается информация с выходарегистра 29 сдвига, а на верхнююгруппу входов (второе слагаемое) по"дается информациядс выхода регистра28, в котором записывается значениеординаты предыдущей вычисленной точки вАналогичным образом, в следующиеинтервалы Ьй, с появлением импульсовна выходах 18 и 19 блока 7 будетпроизводиться суммирование ординатыпредыдущей вычисленной точки с однойчетвертой разности ординат точек Ви А, По переднему фронту импульса свыхода элемента ИЛИ 20 эта сумма каждый раз записывается в регистр 27,с выхода которого подается на исполнительный орган 9. По заднемуфронту этого же импульса происходитперезапись этой суммы в регистр 28для нахождения последующей суммы. Через 1 с, с приходом очередного импульса на первом из выходов 18 блока7, цикл работы повторяется,На одну группу входов схемы 32сравнения кодов поступают значениявремени конца рабочего интервала свыхода блока 10. На другую группувходов этой же схемы поступают значения текущего времени с выхода счетчика 5. По сигналу, поступающему спервого из выходов 18 блока 7, производится сравнение этих величин. Вмомент равенства схема 32 сравнениякодов вырабатывает управляющий сигнал по выходу 33, который поступаетв блок 11,и этот блок принимает новую информацию на очередной интервал времени.Предварительно перед этим по сигналу с выхода 19 блока 7 информация 259214 Ь с регистра 36 (ордината последующейточки) переписывается в регистр 35(орднната предыдущей точки), так кав новом рабочем интервале точка Виз последующей точки интервала АВстановится предыдущей точкой новогоинтервала. Формула изобретения Устройство для программного управления, содержащее блок ввода, блок .памяти, арифметический блок блок управления, первый и второй генераторы импульсов, счетчик текущего времени, делитель частоты, элемент И, элемент ИЛИ и исполнительный орган, подключенный к первым выходам арифметического блока, второй выход арифметического блока подключен к управляющему входу блока ввода, синхронизирующиевходы арифметического блока соединены с вьгходами блока управления, первые информационные входы - с выходами счетчика текущего времени и вторые информационные входы - с выходами блока памяти, выход первого генератора импульсов соединен со счетным входом делителя частоты, а выходвторого генератора импульсов - с вхо",цом счетчика текущего времени, с первым входом элемента ИЛИ и с входомсброса делителя частоты, выход котЬрого соединен с первым входом элемента И, выход элемента И соединен свторым входом элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с входом блока управления, один из выходов блока управления подключен к синхронизирующему входу блока памяти, информационные входы которого соединены с выходами блока ввода, причем информационные входы блока ввода являются входами систеьи, о т л и ч а ю щ е е с ятем 1 цго, с целью повышения точности,в него введены счетчик импульсов,первый и второй элементы задержки,причем счетный вход счетчика импульсов соединен через первый элемент задержки с выходом делителя частоты,выход счетчика импульсов соединен свторым входом элемента И, вход сброса счетчика импульсов соединен с выходом второго элемента задержки, входкоторого соединен с выходом второгогенератора импульсов.1259214 я Данко едак дписно 4 ли графическое предприятие, г. Уюгород, ул. П ная Произ во енн 9/44ВНИИПИ Государстпо делам изобр3035, Москва,витель Ю.Апаринд Л.Олейник Корректор О.Л ираж 836 П ого комитета СССР ий и открытийРаушская наб.,