Устройство для программного управления

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в системах управления тяговыми приводами прецизионных координатных столов. Цель изобретения - увеличение надежности и упрощение наладки устройства. Устройство для программного управления содержит два счетчика импульсов, генератор импульсов, делитель частоты , блок памяти, триггер, элементы И, ИЛИ. Данное устройство позволяет реализовать практически любую форму кривой разгона - торможения без су- - щёственного увеличения аппаратных затрат , позволяя провести разгон по оптимальной кривой. Устройство некритично к промежуточным состояниям на выходе блока памяти в момент перехода от одного состояния к другому, т.к. достоверная информация успевает установиться задолго до конца такта. 3 ил. е € сл оо ел to 4: 05 кг

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 С 05 В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4087551/24-24 (22) 16.05.86 (46) 15.11.87. Бюл. Р 42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) Л.Д. Минутин и Ю.Ю. Масовер (53) 621.503,55(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 506001, кл. G 05 В 19/18, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1124252, кл. G 05 В 19/ 18. 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в системах управления тяговыми приводами

„„SU„„1 52462 А1 прецизионных координатных столов, Цель изобретения — увеличение надежности и упрощение наладки устройства.

Устройство для программного управления содержит два счетчика импульсов, генератор импульсов, делитель частоты, блок памяти, триггер, элементы

И, ИЛИ. Данное устройство позволяет реализовать практически любую форму кривой разгона — торможения без существенного увеличения аппаратных зат" рат, позволяя провести разгонпо оптимальной кривой. Устройство не критично к промежуточным состояниям на выходе блока памяти в момент перехода от одного состояния к другому, т.к. до — Ф стоверная информация успевает установиться задолго до конца такта. 3 ил.

52462 2

1 13

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в системах управления шаговыми приводами прецизионных координатных стволов, Цель изобретения — увеличение надежности и упрощекие наладки устройства.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2, 3 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, первый счетчик 2 импульсов, блок 3 памяти, триггер 4, второй счетчик 5 импульсов, блок 6 сравнения, частотный делитель 7, два элемента ИЛИ 8,1 и 8.2, элемент И 9, вход 10 начальной установки (НУ), информационный вход 11, вход 12 запуска, выход 13 рабочих импульсов F и выход 14 признака окончания движежения. Счетчик 2 импульсов формирует последовательность адресов для блока

3 памяти, в котором хранится таблица коэффициентов деления частоты задающего генератора 1. Таблица коэффициентов определяет форму кривой разгона-торможения. Счетчик 5 импульсов предназначен для приема с входа 11 .числа шагов, которое необходимо отработать исполнительному приводу, а также для декрементирования текущего числа шагов. Блок 6 сравнения управляет поступлением импульсов на суммирующий и.вычитающий входы счетчика

2 импульсов, определяя момент начала торможения. Триггер 4 идентифицирует режим пуска и окончания работы устройства и, соответственно, исполнительного привода. Устройство формирует заданное извне число импульсов на выходе 13 с частотой, изменяющейся в соответствии с программой, хранимой в блоке 3 памяти.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ка вход 10 НУ поступает импульс, сбрасывающий счетчик 2 импульсов и триггер 4 в кулевое состояние. Нулевой сигнал с выхода триггера 4 поступает на разрешающий вход делителя 7, запрещая его работу. Нулевой код поступает на адресный вход блока 3 памяти, на выходе которого появляется начальный коэффициент деления, соответствующий периоду с приемистости исполнитель5

50 ного привода. Устройство находится в режиме ожидания. Затем на вход 11 подается двоичный код, равный необходимому числу шагов, ка вход 12 импульс запуска. Ло этому импульсу двоичный код с входа 11 заносится в счетчик импульсов 5, а триггер 4 устанавливается в единичное состояние, разрешая работу делителя 7 частоты..

В делитель 7 частоты заносится начальный коэффициент деления, и через соответствующий ему период t на о выходе делителя 7 частоты вырабатывается первый импульс ° Так как на первом входе (А) бпока 6 сравнения кулевой код. а на втором входе (В) ненулевой (число, равное количеству шагов), то на первом выходе (А В) блока 6 сравнения сигнал "0", на втором выходе (А а В) — " 1". В результате импульс с выхода делителя

7 проходит через схему ИЛИ 8 ° 1 на суммирующий вход счетчика 2 импульсов. Этот .импульс поступает на вычитающий вход счетчика 5 импульсов, кроме того, делитель 7 частоты вновь начинает цикл деления частоты с периодом t, В результате содержимое счетчика 5 уменьшается на единицу, содержимое счетчика 2 увеличивается на единицу и становится равным 00...01.

Этот код поступает на адресный вход блока 3 памяти, через время выборки на его выходе появляется код, соответствующий периоду,, Делитель 7 частоты через время т. формирует второй импульс, по которому содержимое счетчика 2 увеличивается, а счетчика 5 импульсов — уменьшается на единицу. Делитель 7 частоты начинает период деления t<. Таким образом, состояние счетчика импульсов 2 возрастает. Каждому из этих состояний соответствует коэффициент деления в блоке 3 памяти, задавая эти коэффициенты можно формировать кривую изменения частоты произвольным образом с произвольными дискретами изменения частоты (например, при 16-разрядном коэффициенте деления число дискретов составляет 65536).

При достижении счетчиком 2 импульсов максимального сос-.îÿíèÿ на его выходе переноса одновременно с очередным импульсом появляется импульс переноса (как правило инверсный). На выходе заема — "1" (этот выход также инверсный). В результате через элеУстройство остановится, перейдя в режим ожидания. В счетчике 2 импульсов будет нулевой код, в счетчике 5 — максимальный код, триггер 4 в нулевом состоянии. Таким образом, 55 з 13524 мент И9 инверсный импульс с выхода переноса проходит на инверсный вход записи счетчика 2 импульсов. Так как информация (все единицы) с выхода счетчика 2 импульсов поступает на

5 его информационный вход, то происходит подтверждение состояния счетчика

2 импульсов (т.е. он остается в максимальном состоянии, несмотря на поступление импульса на суммирующий вход). Этому состоянию счетчика 2 импульсов соответствует коэффициент деления в блоке 3 памяти, задающий максимальную частоту выходных импуль- 15 сов (на фиг. 2 — импульсы с nepuopoì ь ). С этого момента счетчик

2 импульсов перестает менять состояние и устройство пеоеходит из режима разгона в режим стационарного движения. Состояние счетчика 5 импульсов продолжает уменьшаться с каждым выходным импульсом.

В такте, в котором состояние счетчика 5 импульсов становится равным 25 состоянию счетчика 2 импульсов, происходит смена состояний блока 6 срав- . нения: на первом выходе (А В) через время сравнения t cp появляется "1", на втором выходе (А В) — "0". Очередные импульсы с выхода делителя 7 с этого момента проходят через элемент ИЛИ 8.2 на вычитающий вход счетчика 2. С каждым тактом уменьшается содержимое не только счетчика 5, но и счетчика 2 импульсов. Начинается

35 перебор таблицы коэффициентов в блоке 3 памяти в обратном порядке, в результате чего устройство переходит к режиму торможения. После того как счетчики 2 и 5 импульсов достигнут нулевого состояния, по импульсу с выхода делителя 7 частоты произойдет подтверждение нулевого состояния счетчике 2 импульсов (благодаря по45 ступлению импульса заема через схему

И9 на вход записи счетчика 2). Счетчик 5 импульсов также формирует импульс заема на соответствующем выходе, который сбросит в "0" триггер

4; сам счетчик 5 продолжает счет, 50 перейдя в максимальное состояние (например 4095 для 12-разрядного счетчика 5).

62

4 для начала следующего цикла нет необходимости в сигнале начальной установке на входе 10.

На фиг. 2,3 в качестве примера приняты: число шагов 1000 (на вход

11 подается число, меньшее на единицу), число шагов разгона 64 (счетчик

2-6-разрядный). Из диаграмм видно, что разгон имеет дополнительный (по сравнению с торможением) начальный шаг. Ему соответствует минимальная частота, требуемая на преодоление начального момента приемистости (момент сопротивления вращению ротора электропривода при трогании с места имеет "горб"). Дополнительный шаг с уменьшенной частотой облегчает пуск нагруженного привода, например, координатного стола.

Рассчитаем минимальный дискрет изменения частоты. Для частоты генератора 1 20 Мгц (максимальная. частота для 155 серии) и максимальной частоты выходных импульсов 15 КГц коэффициент деления равен 1333. Для ближайшего коэффициента, равного 1334, частота выходных импульсов равна

14992 Гц, дискрет равен 8 Гц.

Таким образом, рассматриваемое устройство имеет возможность реализовать практически любую форму кривой разгона-торможения без существенного увеличения аппаратных затрат, позволяя провести разгон по оптимальной кривой. Оно самостоятельно определяет моменты смены режимов (разгон — стационар — торможение), не загружая ресурсов системы управления высшего уровня, Дополнительныч шаг с минимальной частотой в начале разгона облегчает пуск нагруженного привода. Возможность реализации экспо.",енциальных кривых разгона позволяет уменьшить время обработки заданного . числа шагов. Устройство не критично к промежуточным состояниям на выходе блока 3 памяти в момент перехода от одного состояния к другому, т.к. достоверная информация успевает установиться задолго до конца такта (т,е. до того момента, когда она будет использоваться). Это упрощает наладку устройства и увеличивает надежность функционирования.

Ф.о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для программного управления, содержащее генератор импульсов, t0 иг.

5 13524 первый счетчик импульсов, блок памяти и триггер, информационный выход первого счетчика импульсов соединен с адресным входом блока памяти, элемент И, выход которого подключен к входу записи первого счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цель увеличения надежности, упрощения наладки устройства, в него введены второй счетчик импульсов, блок сравнения, делитель частоты и два элемента ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к суммирую-. щему и вычитающему входам первого счетчика импульсов, выход генератора импульсов соединен с синхровходом делителя частоты, с выходом устройства, с первым входом первого и второго элементов ИЛИ и с вычитающим входом второго счетчика импульсов, информационный выход которого соединен с первым входом блока сравнения, 62 6 второй вход которого соединен с информационным выходом первого счетчика импульсов и с информационным входом первого счетчика импульсов, выходы переноса и заема которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И, вход начальной установки устройства соединен с входом обнуления первого счетчика импульсов и с первым входом обнуления триггера, выход которого соединен с разрешающим входом делителя импульсов и с выходом признака окончания движения устройства, информационный вход которого соединен с информационным входом второго счетчика импульсов, выход заема которого подключен к второму входу обнуления триггера„ вход установки в "1" которого соединен с входом запуска устройства и с входом записи второго счетчика импульсов, 1352462

1352462

ВНИИПИ Заказ 5565/47 ТиРаж 863 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4