Устройство для программного управления разгоном и торможением двигателя

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах числового программного управления технологическими процессами, в частности, в качестве устройства, управляющего разгоном, работой в стационарном режиме и торможением двигателя . Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения возможности реализации нескольких программ управления двигателем и по (Л

СО)ОЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) 01) (51)4 G 05 В 19 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / ;:.

К А ВТ0РСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4033410/24-24 (22) 06.03.86 (46) 30.05.87. Бюл. )Ф 20 (71) Научно-исследовательский институт автоматизации управления и производства (72) А.И.Павлов, С.В.Суярко, Г,Н.Тимонькин, С.Н.Ткаченко и В.С.Харченко (53) 621.503.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 834669, кл. G 05 В 19/18, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1124252, кл. G 05 В 19/18, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ РАЗГОНОМ И ТОРМОЖЕНИЕМ

ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах числового программного управления технологическими процессами, в частности, в качестве устройства, управляющего разгоном, работой в стационарном режиме и торможением двигателя. Цель изобретения — расширение области применения эа счет обеспечения возможности реализации нескольких программ управления двигателем и по131 вышение надежности устройства. Цель достигается путем задания программ управления в виде последовательности

КОДов -Г 5, ) <Г G<<) > ° - «Г„б;) где 1-„ — код числа дискрет между двумя соседними импульсами, 9 — код числа повторений фрагментов (пар импульсов) с расстояниями r . Устройство содержит блок 1 памяти, первый

2 — третий 4 счетчики импульсов, регистр 5, RS-триггер 6„ генератор 7 импульсов,. первый 8 — пятый 12 элементы И, первый 13 — третий 15 эле4309 менты ИЛИ-НЕ, элемент 16 задержки, первый 17 и второй 18 одновибраторы, шестой элемент и 19, вход разго:..а 20, вход торможения 21„ выходы: управляющий 22, конца разгона 23 и конца торможения 24, вход 25 задания кода режима устройства. Данное 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 автоматике и может быть использовано в системах числового программного управления технологическими 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 про! рамм управления разгоном и торможением.

Сущнос 1 ь изобрет ения

В повышении надежности $ oтрОйства путем задания программы управления разгоном и торможением в виде последовательности кодов

>0 1 Р 9 1 7ЪР Л 9 где à — код числа дискрет между двумя соседними импульсами, u — коц числа повторений фраг1 ментов (пар импульсов) с расстоянием r

Б расширении области применения устройства за счет обеспечения возможности реализации нескольких программ управления разгоном и торможением.

Ногая дисциплина функционирования, реализуемая устройством, заключается в том, что программы для уг,равляющих импульсных последовательностей могут варьироваться (задаваться)спепиальным адресом, а фрагменты послецовательности задаются в виде пары кодов r,G; )

На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на

2 фиг.2 — временная диаграмма работы устройства и:пример размещения информации в блоке памяти.

Устройство (фиг„1) содержит блок

5 1 памяти (ПЗУ1), первый 2, второй 3 и третий 4 счетчики импульсов, регистр 5, RS-триггер 6, генератор 7 импульсов с первым 7,,1 и вторым 7.2 выходами, первый 8, второй 9, третий

i0

i0 четвертый 11 и пятый 12 элементы И, первый 13, второй 14 и третий

15 элементы ИЛИ-НЕ, элемент 16 задержки, первый 17 и второй 18 одновибра15 торы, шестой элемент И 19, входы 20 и 21 разгона и торможення устройства, выходы устройства: управляющий 22, конца разгона 23 и конца торможения

24, вход 25 задания кода режима устройства.

На фиг.2а и 2б использованы обозначения, введенные для фиг.1 Символами 1 — 98 пронумерованы импульсы на выходе 7,1 генератора 7 и на управляюцем выходе 22 устройства. Символами

Л обозначен адрес блока памяти (ПЗУ)

„3 относящийся к 1-й странице.

Блок 1 памяти представляет собой постоянное запоминающее устройство (ПЗУ1), предназначенное для хранения кодов интервалов (поле 1.1) между импульсами на выходе 22 устройства и кодов числа импульсов, выдаваемых с одним и тем же интервалом (поле 1 ° 2

ПЗУ1). ПЗУ1 представляет собой запоминающее устройство статического типа и может быть выполнено на микросхемах 556РТ5. Информация в блоке 1 па13143 мяти (ПЗУ1) расположена в порядке возрастания адресов, он разделен на отдельные зоны (страницы), предназна- 1 ченные для хранения программ различных режимов разгона и торможения. Но- 5 мер страницы соответствует определенному режиму разгона и торможения и задает зону блока памяти (ПЗУ1), где хранится программа управления этим режимом. Организация хранения различ- 10 ных программ идентична (фиг,2б), Адреса, по которым хранятся управляющие коды для различных программ, отличаются только старшими разрядами.

Счетчик 2 импульсов предназначен для формирования адресов, подаваемых на вход блока 1 памяти (ПЗУ1). Он является реверсивным счетчиком, что позволяет формировать последовательности адресов в порядке их возраста- 20 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 интервалов соответственно. Запись кода интервала (числа интервалов) в счетчики

3 и 4 импульсов осуществляется с выходов блока 1 памяти (ПЗУ1) по заднему фронту импульса, поступающего на 40 выходы С. Уменьшение содержимого счетчиков 3 и 4 импульсов на единицу происходит по заднему фронту импульса поступающего на счетный вход "-1".

Регистр 5 служит для записи кода 45 номера режима (кода номера страницы

ПЗУ1) .

RS-триггер б предназначен для riycKa и останова устройства. его выходной сигнал управляет работой генера- 50 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. 55

Элемент 16 задержки обеспечивает задержку импульса, формируемого одновибратором 17, на время, достаточное

09 4 для записи кода адреса страницы (кода номера режима или программы) со входа

25 устройства в регистр 5 и выборки информации из ячейки блока памяти (ПЗУ1) по этому адресу.

Одновнбратор 18 формирует импульс заданной длительности, сигнализирующий об окончании программы торможения (выход 24 устройства) и устанавливающий в исходное состояние триггер 6 и счетчики 3 и 4.

Одновибратор 17 формирует импульс записи информации в регистр 5 и запуска устройства при поступлении единичного потенциала на вход 20 устройства и соответствующего началу режима программного разгона.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все элементы памяти устройства находятся в нулевом состоянии.

В счетчике 2 записан код адреса первой ячейки 0...01. Цепи установки исходного состояния на фиг ° 1 условно не показаны.

Перед началом работы на вход 25 устройства подается код номера страницы блока 1 памяти (ПЗУ1), определяющий программу разгона и торможения, Начало работы устройства определяется единичным сигналом, поступающим на вход 20 устройства. Этот сигнал через открытый элемент И 8 проходит на вход

"+" счетчика 2 и переводит его в режим суммирования. Одновибратор 17 по переднему фронту этого сигнала формирует ю пульс, по заднему фронту которого происходит запись кода номера страницы ПЗУ 1 в регистр 5. Этот же импульс, пройдя через элемент 16 задержки, устанавливает в единичное состояние триггер 6, который переводит генератор 7 в режим формирования последовательностей импульсов.

Первый импульс первой последовательности проходит через открытые элементы H 9 и 11 на входы С счетчиков 3 и 4 импульсов. По его заднему фронту в счетчик 3 ж пульсов записываются код (111) интервала между соседними импульсами, формируемыми на выходе 22 устройства, а в счетчик 4 импульсов — код числа импульсов, формируемых на выходе 22 с одинаковым интервалом, которые хранятся в первой ячейке страницы ПЗУ1, адресуемой регистром 5. Этот код выбирается на

13 143С!9 единицу меньше, чем число интервалов равной длительности (в рассматриваемом примере — 010,1. В результате на выходах элементов ИЛИ-HE 13 и 15 установится нулевой сигнал, который закроет элементы И 9 11 и 19 и откроет элементы И 10 и 12.

Первый тактовый импульс с выхода

7,2 генератора 7 импульсов состояния счетчика 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 содержимое счетчика 3 импульсов вновь станет равно нулю, откроется элемент И 9 и очередной импульс с выхода 7.1 пройдет на вьгсод 22 устройства, уменьшит на единицу содержимое счетчика 4 и повторно занесет в счетчик 3 код

20 (1 1 1 ) длины интервала. EIoc.l!e". ного микроцикла работы содержимое счетчика 4 станет равным нулю, на выход 22 устройства будет выдан третий

25 импульс„ а в счетчик 3 импульсов вновь будет занесен код 111.

После поступления 24-го импульс.а с выхода 7.1 генератора 7 в нулевом состоянии окажется (так же i;-ак и счетчик 4) счетчик 3 импульсов. В резуль- тате откроется элемент И 19 и очередной импульс с выгсода 7,2 генератора

7 импульсов увеличит содержимое счетчика 2 на единицу., Счетчик 2 (младшие разряды) и регистр 5 (старшие разря- 35 ды) за((адут адрес А, следующей ячейки. Следующий импульс с выхода 7.1 генератора 7 пройдет через открытый эпемент И 9 на выход 22 устройства и занесет в счетчики 3 и 4 ко, 110 и 011 определяющие работу устройства в следующем цикле.

В дальнейшем работа устройства происходит аналогично вышеописанному.

При переходе устройства на стационарный режим работы с выдачей на выход

22 импульсной последовательности постоянной частоты в счетчике 2 импупьсов формируется код младших раэряцов адреса последней ячейки и на выход 23 0 выдается сигнал "Конец разгона", Очередной (81-й) импульс с выхода 7.1 генератора 7 заносит в счетчик 3 коц интервала, соответствующий стационарному режиму, который выдается на вы— ход 22. При этом нулевое состояние счетчика 4 не изменяется. После снятия сигнала "Разгон" на входе 20 блокируется дальнейшее изменение состояния счетчика 2 импульсов. В стационарном режиме каждый третий импульс с выхода 7.1 поступает HB выход 22, При появлении на входе 21 сигнала торможения разрешается работа счетчика 2 импульсов в режиме вычитания.

После того, как очередным импульсом с выхода 7.1 генератора 7 импульсов обнулится счетчик 3 и откроется элемент И 19, импульс с выхода 7.2 генератора 7 импульсов уменьшит содержимое счетчика 2 импульсов на единицу.

В результате на адресные входы ПЗУ1 поступит адрес А и следующим импульсом с выхода 7.1, проходящим через элемент И 9, в счетчики 3 и 4 будут зaíåñåíû корь.011 и 110 соответственно, :Работа устройства в режиме торможения осуществляется по алгоритму, описанному ранее для режима разгона с той лишь разницей, что счетчик 2 импульсов обеспе .ивает выбор ячеек

ПЗУ в обратном направлении, В конце отработки последнего цикла по очередному импульсу с выхора 7.1 счетчики

3 и 4 импульсов ycTBHBBëêçàþòñÿ в нулевое состояние., а по имгульсу с выхода 7.2 сбнуляется счетчик 2 импульсов.

В резус ьтате появляется единичный сигнал на выходе элемента IdIH-EIE и одновибратор 18 выдает сигнал "Конец торможения". Одновиоратор 18 представляет собой последовательно соединенные 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 на выход 22 устройства.

По импульсу на выходе 24 подтверждается нулевое состояние счетчиков 3 и 4 и устанавливается в нулевое состояние триггер 6 пуска.

Таким образом, предлагаемое устройство (по сравнению с известными) обеспечивает многорежимный алгоритм разгона и торможения и существенное сокращение обьема блока 1 памяти и повышение на этой основе надежности устройства.

Формулаизобретения

Устройство для программного управ- .пения разгоном и торможением двигате14309

7 1З ля, содержащее генератор импульсов, RS-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

1 входом RS-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, разрядные выходы которого через первый элемент

ИЛИ-НЕ соединен с вторым входом вто- рого элемента И и с инверсным входом третьего элемента И, выход второго элемента И является управляющим выходом устройства и соединен с первым входом четвертого элемента И и с прямым входом пятого элемента И, выходы

10 которых соединены соответственно с входом синхронизации и с вычитающим счетным входом третьего счетчика импульсов, разрядные выходы первого счетчика импульсов через второй эле15 мент ИЛИ-НЕ и второй одновибратор соединены с установочными входами второго и третьего счетчиков импульсов, с нулевым входом RS-триггера и выходом конца торможения устройства, раз20 рядные выходы третьего счетчика импульсов через третий элемент ИЛИ-НЕ соединены с инверсным входом пятого элемента И, с вторым входом четвертого элемента И и первым входом шестого элемента И, выход которого соединен с входом синхронизации первого счетчика, вход задания кода режима соединен с информационными входами регистра, выходы которого соединены с

30 входами старших разрядов адреса блока

-памяти, первые и вторые выходы которого соединены с информационными входами второго и третьего счетчиков соответственно, второй выход генера35 тора импульсов и выход первого элемента

ИЛИ вЂ” НЕсоединены соотвенно с вторым и третьим входами шестого элемента И, 1314309

z и и кап н о гам жи

JJJJJ Ц Ш Ш Ш Ш

Л

Составитель И.Швец

Техред M.Ходанич Корректор О.Тигор

Редактор А.Ревин

Заказ 2212/48 Тираж 864 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4