Устройство для управления процессом намотки

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„> 390618 ц11 4 G 06 F 15/46, G 05 В 19/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР Р" "

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

i -,lrP 67АЧ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! " :,, у"

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ .0 jgcgg (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССИИ НАМОТКИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве гибкого производственного модуля при изготовлении иэделий из композиционных материалов методом намотки. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства sa .(21) 4097107/24-24 (22) 28.07.86 (46) 23.04.88. Бюл. N -15 (72) В. Г.Жуковский, Н.Ф. Твердохлебов и E.À.Ðàáî÷èé (53) 621.503.55(088.8) (56) Патент ФРГ Ф 1629304, кл. В 29 D 3/02, опублик. 1973.

Гусев А.П. и др. Групповое управление станками от ЦВМ. М.: Машиностроение, 1974, с. 149-154.

Патент США Н 4145740, кл . G 06 F l5/46, опублик. 1979. счет обеспечения оперативной подготовки и замены программ намотки непосредственно при изготовлении изделий, имеющих форму трубы или кокона с симметричными днищами и равнополюсными отверстиями в днищах. Устройство содержит пульт задания программы, мультиплексор, демультиплексор, управляюший вычислительный блок, а также по числу управляемых координат преобразователи код — напряжение, усилители, двигатели, исполнительные органы, датчики положения, регистры параметров станка, изделия, намотки, блок деления, элемент задержки, шесть вычислительных блоков, сумматор, элемент И и восемь регистров хранения кадров. Введение в устройство для управления процессом намотки блоков и связей позволяет оперативно готовить и заменять программу намотки без остановки процесса намотки, что расширяет функциональные возможности устройства. 17 ил.

1390618

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве гибкого про изводственного модуля при изготовлении иэделий из композиционных материалов методом намотки.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения оперативной подго- 10 товки и замены программ намотки непосредственно при изготовлении изделий, имеющих форму трубы или кокона с симметричными днищами и равнополюсными отверстиями в днищах. 15

На фиг.1 приведена структурная схема устройств а для упр авл ения пр оцессом намотки ; на фиг.2-5 — примеры выполнения третьего„ четвертого, пятого и шестого вычислительных блоков 20 соответственно; на фиг.6 — обобщенная конструкция намоточного станка, на фиг.7 — типовая форма наматываемого иэделия; на фиг.8 .- пример толстостенного изделия; на фиг.9 — типовая траектория движения исполнительных органов намоточного станка относительно наматываемого изделия; на фиг.10 и 11I — алгоритмы программы начального пуска и программы управле- 30 ния процессом намотки устройства; на фиг. 12 — пример выполнения мультиплексора; на фиг.13 — функциональная схема демультиплексора; на фиг. 141? — схемы, поясняющие вывод расчет35 ных соотношений.

Устройство для управления процессом намотки содержит (фиг.1) пульт 1 задания программы,, демультиплексор 2, мультиплексор 3, управляющий вычислительный блок (УВБ) 4 по числу управляемых координат трехкоординатного намоточного станка„первый преобра зователь 5 код — напряжение, первый усилитель 6,, первый двигатель 7<,„ первый исполнительный орган 8,, первый датчик 9, положения, второй преобразователь 5< код — напряжение, второй усипитель 6,, второй двигатель

7, второй исполнительный орган 8„, 2 ю

50 второй датчик 9 положения, третий преобразователь 5, код — напряжение, третий усилитель бз, третий двигатель 7у, третий исполнительный орган

8 третий датчик 9 положения, pe3t

5,f гистр 10 параметров станка„регистр 5

11 параметров изделия„регистр 12 IIàраметров намотки, элемент 13 задержки, сумматор 14, элемент И 15, блок

16 деления, первый 17, второй 18, третий 19, четвертый 20, пятый 21 и шестой 22 вычислительные блоки, а также первый 23<, второй 23, третий

23, четвертый 23, пятый 23, шестой

236, седьмой 23, и восьмой 23 регистры хранения кадров. В качестве УВБ

4 может быть использована любая электронно-вычислительная машина, например "Электроника — 60", Третий вычислительный блок 19 (фиг.2) содержит функциональные преобр аэ он атель 24 и последоват ельно соединенные умножитель 25 Hp константу,, умножитель 26„первый 27 и второй 28 делители, причем вход умножителя 25 на константу является вторым входом третьего вычислительного блока 19, второй вход второго делителя 28 является первым входом, а выход — выходом третьего вычислительного блока 19, вход функционального преобразователя

24 является четвертым входом третьего вычислит ель ног о 6JIGK G 1 9, B выход функционального преобразователя 24 связан c BTQpbM входом умножителя 26, второй вход первого делителя 27 является третьим входом третьего вычислительного блока 19, Четвертый вычислительный блок 20 (фиг. 3) содержит последовательно, соединенные первый целитель 29 и первый функциональный пр еобр азов атель 30, а также последовательно соединенные второй функциональный преобразователь

31, умножитель 32, умножитель 33 на постоянный коэффициент, второй делитель 34, сумматор 35 и третий делитель 36, выход которого является выходом четвертого ввгчислительного блока 20, причем вход второго функционального преобразователя 31 является пятым входом четвертого вычислительного блока 20, второй вход второго умножителя 32 — третьим входом четвертого вычислительного блока 20, выход первого функционального преобразователя 30 связан с вторым входом сумматора 35, второй вход третьего делителя 36 является первым входом четвертого вычислительного блока 20, первый вход первого делителя 29 является вторым входом четвертого вычислительного блока 20, а второй вход первого делителя 29 соединен с вторым входом второго делителя 34 и s âëÿåòся четвертым входом четвертого вычислительного блока ?О, 1390618

Пятый вычислительный блок 21 динен с входом входом первого умножителя 54 (фиг.4) содержит первый 37 и второй на константу а у, а второи вход второго

38 квадр атор, первый сумматор 39 ь делителя 56 второй вхо второй вход второго умпервый умножитель 40 и последо- 5 ножителя 55 вход перв вход первого умножителя вательно соединенные второй сум- - 54 на константу и второй ту и второй вход первоматор 41 третий квадратор 42, го делителя 5 1 являются соответствентретий сумматор 43, первый функцио- ЕТВEPTblM> BTOPbIMь ПЯТЫМ И ШЕСТЫМ нальный преобразователь 44, второй входами шесодами шестого вычислительного блоумножитель 45, четвертый сумматор 46, 10 ка 22. первый делитель 47, второй функцио- Функциональная иональная схема мультиплексональный преобразователь 48, блок 49 ра 3 обеспечивающ сложения с константой и второй дели- в УВБ 4 из одног из одного регистра 23; хране, тель 50, выход которого является вы- ния кадра имеет а, имеет вид, приведенный на ходом пятого вычислительного блока 15 фиг.12 для слу

°, ля случая, когда задаваемое

21, причем выходы первого 37 и второ в кадре перемещени р перемещение по каждой коордиго 38 квадраторов подключены к входам нате не превышает превышает емкости одной ячейпервого сумматора 39, выход которого ки памяти (слова) УВБ 4 П оэтому соединен с вторыми входами третьего часть мультиплексора 3, обеспечиваю сумматора 43 и первого делителя 47, 2р щая ввод в УВБ 4 трехсловной информапервый вход первого умножителя 40 ции с выхода регистра 23; хранения подключен к выходу второго сумматора кадра содерж

41, а выход — к второму входу четвер- мирователь 61 вывод ф вывода информации из того сумматора 46, первый вход второ- УВБ 4 и по числ и по числу координат намоточго сумматора 41 является четвертым 25 ного станка шинные ф ка шинные формирователи ь ;—

3 входом пятого вычислительного блока . 62 ввода информации УВБ 4, ормации и 4 входы

21 второй вход второго делителя 50 Ь которых подключ х подключены к соответствуюпервым входом пятого вычислительного щим выходам регистра 23 хранения

1 блока 21, вход первого квадратора 37 кадра, вторые элементы И 63,-63, высоединен с вторым входом первого ум- 30 ходы кажд аждого из которых связаны с ножителя 40 и является вторым входом входом А и и входом выбора шины (BE) вычислительного блока 21 вход вто- соотвеству ь отвествующего шинного формирователя рого квадратора 38 связан с вторыми 62-ввода информации в УВБ 4, и селеквходами второго сумматора 41 и второ- то ы 64 -64 торы, — адреса, каждый из котого умножителя 45 и является третьим лючает в се я последовательно б входом вычислительного блока 21. соединенные регистр 65 адреса схему

Шестой вычислительный блок 22 со- 66 совпадения овладения и триггер 67, причем держит (фиг.5) первый делитель 51, выход каждого триггера 67 со соединен с первый умножитель 52, к выходу кото- первым входом соответствующего втоь ВХОДЫ ВЫХОДЫ В рого подключен вход делителя 53 на „рого элемента И 63 вх константу, и последовательно соеди- всех шинных формирователей 61 и 62ненные первый умножитель 54 на кон- 62 ь подключены к каналу ввода-вывода станту, второй умножитель 55, второй УВБ 68 входы выбора кристалла (ИК) делитель 56, первый сумматор 57 вто- всех шинных формирователей объединерой умножитель 58 на константу тре- ны и подклю н

45 подключены к источнику сигнала тий делитель 59 и второй сумматор 60 логическ ь ической единицы, выход С шинного второй вход которого подключен к вы- формировател 6 1 еля вывода информации ходу делителя 53 на константу а вы- из УВБ 4

S соединен с вторыми входами ходы являются соответственно первым .всех схе 66 ех схем совпадения, вторые входы и вторым выходами шестого вычисли- 5р ов о ъединены и вторых элемент И 63 б тельного блока 22, причем первый и подключены дключены к выходу " шинного формивторой входы первого умножителя 52 вывода информации из УВБ являются третьим и первым входами 4, а вторые входы синхронизации тригшестого вычислительного блока 22 гер в 67 б геров объединены и подключены таквторой вход третьего делителя 59 свя- 55 K выходу C шиннОГО формирователя зан с вторым входом первого умножи- 61 вывода информации из УВБ 4. теля 52, второй вход первого суммато- Идентичное построение имеет часть ра 57 подключен к выходу первого де- . Мультиплек лексора, о еспечивающая ввод

3 б лителя 51, первый вход которого объе- информации и с выходов первого 9<, вто1390618 рого 9 и третьего 9„кодовых датчиков положения исполнительных органов

8,-8 намоточного станка. При этом за каждым датчиком 9,-9 положения закрепляется свой адрес выборки.

Для выдачи управляющих воздействий иэ УВБ 4 на вход каждого преобразователя 5< -5, код — напряжения может использоваться часть демультиплексора 10

2, функциональная схема которой приведена на фиг.13. Эта часть включает в себя последовательнс соединенные шинный формирователь 69, селектор 64 адреса и третий элемент И 70, выход которого соединен с входом синхрони-зации записи пресбразавателя 5; (i

1-3) код — напряжения и входами А и ВШ шинного формирователя 69, причем вход-выход В шинного формировате- 20 ля 69 подключен к каналу ввода-вывода

68 УВБ 4, вход ВК шинного формирователя 69 посажен на потенциал логичес-. кой единицы, а информационный вход преобразователя 5 код — напряжение и вторые входы селек . ора 64 адреса и третьего элемента И 70 подключены к выходу С шинного формирователя 69.

Сущность изобретения заключается в следующем. ЗО

Программная траектория движения исполнительных органов (ИО) намоточного станка, обеспечивающая намотку изделия требуемой конфигурации, оп- ределяется конструкцией станка (пара35 метрами его конструктивных элементов), параметрами изделия (оправки) и параметрами намотки изделия.

Большинство намоточных станков имеют конструкцию трехкоординатного 10 станка токарного типа (фиг.6)., у которых оправка III вращается вокруг оси, закрепленной на двух опорах (координата Е), а каретка I и лентоукладчик II (фиг.бa) условно повернуты вокруг оси оправки на 90 и могут о перемещаться соответственно параплельно (координата Х) и перпендикулярно (координата У) эси оправки. Линия перемещения лентоукладчика направлена к центру оправки (фиг.бо)., а раскладывающая головка лентоукладчика, через которую пропускаются нити (жгуты) армирующего материала, чмеет высоту плеча р отнссительно линии движения лентоукладчика. Для приве55 денной на фиг.6 обобщенной конструкции параметрами намоточного станка, определяющими траект орию движения ИО„ являются высота плеча головки лентоукладчика р и цены единиц дискретности задания и измерения положения по координатам 3„, 3„

Параметрами иэделия (оправки) для изделия типа "кокон" с симметричными днищами и равнополюсными отверстиями являются (фиг.7a) длина цилиндрической части L радиус цилиндрической части R, высота днища и и радиус полюсных отверстий г. Очевидно, что при

h = 0 и К = r форма оправки соответствует намотке трубы, Параметрами намотки изделия являются удаление лентоукладчика от поверхности оправки 1, угол намотки о между образук>щей цилиндрической части изделия и наматываемой лентой (фиг.ба), ширина наматываемой ленты S (фиг.áa и 75), заходность и и коэффициент k кратности увеличения угла закручивания оправки на каждом витке. Заход ость и (фиг.?6) определяет число итков, после намотки которых лента . начнет укладываться рядом с первона чально намотанной с опережением (при знаке "плюс" у параметра S) или с отставанием (при знаке минус у параметра S). Коэффициент k кратности показывает, на сколько углов, кратных

:360 увеличивается угол поворота, 2n (закручивания) оправки на каждом полувитке. На фиг.? Г показана укладка ленты на поверхности оправки при n =

= 3, k = 1 и +S.

Варьирование укаэанными параметрами иэделия и намотки изделия определяет широкий спектр типоразмеров изделия типа "кокон" и "труба", отпи ающихся физико-механическими характеристиками. Существующая практика подготовки управляющих программ намотки ориентирована на расчет архива программ намотки на отдельной ЭВИ, отдельно для каждого изделия и отдельно по мере увеличения толщины наматываемого изделия. Так, например, для приведенного на фиг.8 толстостенного изделия необходимо намотать 3 зоны по разным программам намотки н при намотке каждой зоны требуется оперативно заменять программу намотки при утолщении иэделия, поскольку увеличение первоначального диаметра обматываемой поверхности приводит к нарушению сплошности покрь1тия (появ1390618 ческой части оправки под заданным углом намоток ы . Поскольку величина задав аемого пер емещения головки ле нтоукладчика по оси Х равна длине цилиндрической части L изделия (мм), то приращения ьХ;, выраженное в единицах дискретности задания положения, определяется по формуле

10 п+ 1 дХ р Я Э лению щелей) . Кроме того, при непрерывной намотке изделия, каждый слой которого отличается от другого углом намотки of, и/или заходностью п, также требуется оперативный переход на новую программу намотки без остановки технологического процесса.

Поэтому в основу изобретения положен тот факт, что для намотки широкой номенклатуры изделий имеющих

У h, L (1) форму кокона с симметричными днищами и равнополюсными отверстиями в днигде F„„- цена единицы дискретности защах или форму трубы, можно выделить дания по оси Х (мм/ед. дистиповую траекторию движения ИО, сос- 15 кретности. тоящую из 8 характерных участков, для ДлЯ обеспечениЯ Укладки ленты под каждого из которых легко рассчитыва» заданным углом к образующей цилиндриется програ а дв ения (перемещен ческой части опРавки опРавка Должна ого ИО) с учетом указанных пара- повеРнУтьсЯ пРи движении лентоУклад. метров станка, оправки и наматываемо- 20 чика на Угол (фиг. 14) пРи котоРом

ro изделия. При этом простота расдлина дуги окружности в точке касания счетн в ен и позволяет ре изо- лентьг к поверхности оправки в начале вать подготовку программы намотки с цилиндрической части увеличится на помощью широко применяемых в вычис- величину L tgoL, Поэтому требуемый лительной технике простых элементов 25 у Р Р и, следовательно, обеспечить практи- 360 L чески мгновенную замену управляющей Р к программы намотки при оперативном из- где 272 — длина окр ина окружности цилиндрименении любого из указанных парамет- ческой части изделия; ров оправки или изготавливаемого из- З0 360 — соотве — соответствующий ей угол поделия без остановки процесса намотки. ворота оси оправки.

В рассчетных выражениях учитывает- Поэто оэтому в первом кадре намотки зася также то что программу намотки е Р Р мму м ки даваемое приращение положения по угкаждого витка можно разбить на две ловой координ дЕ ате, выращенное в симметричные части (полувитки) отли- ед

Э единицах дискретности, определяется чающиеся друг от друга только направ- по формуле о лением по.координате Х в соответству- д 7. = — — — — -Е (2) ющих кадрах без изменения величины

= 2-В. Ъ, задаваемого перемещения. Вся же про- где Р— Цена единицы дискРетности заграмма намотки представляется в виде дания положения по оси Z последовательности из 8 кадров, каж40 (град. /ед. дискретности), дый из которых содержит заданные прид7,= О. ращения положения по каждой из котоВо втором кадре намотки головка рых содержит з анные пр ен я поло лентоукладчика станка должна перемесжен по к ой из трех координат на-. титься в точку, удаленную на расстоточного станка дХ ду g7 (j Яние 1 пО Оси Х и пО Оси У От пО 45

1,8) . верхности оправки (фиг.96). При этом

За начальное (нулевое) положение задаваемое приращение положения ленголовки лентоукладчика принято такое оукладчика по оси Х равно сумме двух положение ИО по координатам Х и У, величин.: длины днища h (мм) и удалекогда головка лентоукладчика находит-50 ния 1 (мм), а задаваемое приращение ся напротив линии начала цилиндричес- положения по оси .У равно разности ракой части оправки при движении кадиусов: цилиндрической части изделия ретки ева направо на расстоя е g (мм) a rior®сного ОтверстиЯ r (мм) от поверхности оправки (фиг.áa и Поэтому вычисление приращений дХ и

9a). На фиг.ба приведена также выб- 55 dY» выРаженных в единицах дискретранная система координат намоточного станка. В первом кадре намотки лента укладывается на поверхности цилиндри1390618

10 м 30

arctg(5) О r2 -ju2

90 — arctg

hZ (г + 1) + г4(г + 1) — (r - Р 2)

° (6) P.

11 (Ь + 1)

Х

4 $ 9 (7) (R — r)

dY

4 J (8) r У (4) в где 8 — цена единицы дискретности заY дания положения по оси Y 5 (мм/ед. дискретности) .

Во втором кадре принимается задание такого приращения поворота оси оправки, при котором точка укладки ленты на цилиндрической части иэделия

1Q около правого днища займет близкое к перпендикулярному положение относительно линии движения укладчика по оси Y (фиг.9 d), При этом угол g на который должна повернуться ось оправ= 15 о ки во втором кадре намотки, равен 90

360 Й tg<6 за вычетом угла 8 = — — — — —-27R (фиг. 15), на который оправка успевает 20 повернуться при прохождении укладчика по оси Х участка вдоль сферического днища высотой h, а также угла о = arctg-, на который головка уклад«Р чика смещена относительно линии движения укладчика. В результате вычисление задаваемого приращения d Z2, выраженного в единицах дискретности, выполняется по формуле

90 360 h tgK

27К

bZ

В третьем кадре оправку необходимо провернуть до тех пор, пока укладываемая лента не коснется правого полюс- З5 ного отверстия. При этом лентоукладчик остается неподвижным, т.е. 6 Х =

= О, d Y = О, а ось оправки поворачивается на угол су (фиг ° 16), представ-. ляющий собой разность между углом, 40 о равным 90, и суммой углов, и 2..

В четвертом кадре намотки заверша-, ется укладка первого полувитка, что соответствует возвращению лентоуклад5О чика к началу цилиндрической части оправки, но уже при движении каретки по оси Х справо налево. Поэтому эацаваемые перемещения лентоукладчика по осям Х и У в четвертом кадре намотки равны соответствующим переме55 щениям во втором кадре, но с противоположным знаком, и рассчитываются по формулам (что следует из суммы углов прямоо угольного треугольника ONE) с = 90

Угол й1- arcsin—

R (фиг. 16) не вычитается из угла I.NOE, что обеспечивает компенсацию неточности вычисления угла поворота оправки в предыдущем .(втором) кадре изза неучета удаления лентоукладчика от поверхности оправки на расстояние и гарантирует касание лентой правого полюсного отверстия„

Угол, находится из подобия треугольников ON13 и ABC (прямоугольные треугольники с одинаковыми острыми углами). Из укаэанного подобия справедливо соотношение

Х + (г + i) Г иэ которого получается квадратное уравнение

Х2(r2 -р2) — 2р2X(r + 1) +p2 х х (г2 - (r + 1)2)

Положительным корнем этого уравнения являет ся в елич и на.ш2 (r+ 1) + pr И

1 г2 1п 2

Из треугольника АВС определяется

Ю

H УГОЛ g2 у.

У = arctg — =

Х, г2 -P2 агсгg

{U(r + 1) + г1(" + 1) 2 (г2 Ф 2 ) который и пбзволяет получить выражение для вычисления задаваемого в третьем кадре приращения поворота оправки и Zg в единицах дискретности

Выражение для вычисления требуемого приращения угла закручивания оправки в четвертом кадре получается иэ следующих соображений. Для обеспечения оплошности покрытия лентой поверхности оправки при выбранной заходности и 1 (n — нечетное число) 6t8!

11 1390 необходимо, чтобы через п витков (2n полувитков укладываемая лента легла

Ъ рядом с лентой, уложенной на первом витке со смещением равным ширине .

Э 5 ленты. Таким образом, на каждом полуобороте оправки, равном 180, необходимо к этому углу добавлять угол

360 смещения, равный — — (это обеспечи2п 10 вает совпадение линий укладки ленты через 2п полувитков), и угол смеще«+360 S ния, равный =- — — — где. S — ширина

2 Ггп ленты. В результате при намотке каждого полувитка оправка должна провернуться на угол (, равный

1 80 180 S

180 + — — + -- — —. и 2йКп

Для определения приращения угла ,закручивания оси оправки, задаваемого в четвертом кадре, из угла « » не-. обходимо вычесть угол закручивания, накопленный при отработке трех преФ дыдущих кадров и равный ; 62, .

Этот угол при больших значениях угла намотки а может превышать 360- в один или несколько раз, поэтому в четвертом кадре необходимо вычесть из угла

R,2,а2; остаток от деления — — "- —; —. Одна360 ко и этот остаток может превышать в общем случае угол тогда может возЭ 35 никнуть противоречивая в отношении физического смысла намотки ситуация, когда 6 2< с О, т.е. требуется противовращение оправки. Для исключения этой ситуации при вычислении угла Д преду-40

180 смотрено кратное углу — — смещение п с кратностью k, которая увеличивается до тех пор, пока не станет ЬZ ) О.

Исходя из изложенных соображений, 45 вычисление задаваемого в четвертом кадре приращения угла закручивания, выраженное в единицах дискретности„ выполняется в соответствии с формулой о 1< Я э

180(1+-+ - — ) (В 627 и 2uR и

Ь2

Г t- 360 (9) где скобки означают выделение остатка от деления в виде целого числа.

В рассчетных выражениях (1)-(9) подразумевается выделение целой части из конечного результата.

Перемещение по координатам, задаваемым в кадрах 5, 6 и 8 второго полувитка, определяется по аналогичным выражениям и отличается от содержимого соответствующих кадров 1, 2 и 4" только знаком перемещения по координате Х. Остальная информация в указанных кадрах идентична по соответствию, а содержимое кадра 7 совпадает с содержимым кадра 3. Подготовку программы намотки упрощает также то, что перемещения по координатам Х и У, задаваемые в кадрах 2 и 4, отличаются только знаком, а следовательно, таким же образом отличается и содержимое кадров 6 и 8. Поэтому для расчета типовой программы намотки, содержащей

24 приращения положения по трем координатам (8 х 3), достаточно реализовать 7 вычислений по выражениям (1)(6) и (9) .

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Перед началом работы устройства ИО намоточного станка выводятся оператором в исходное состояние напротив начала цилиндрической части оправки (органы ручного управления приводами

l намоточного станка не показаны).

При этом в УВБ 4 запускается программа первоначального пуска, блоксхема алгоритма которой приведена на фиг.10. После старта этой программы программный блок (ПБ) 1 последовательно обнуляет признак начала намотки Х и признак смены кадра С (ПБ

2), заданные значения положения по координатам Х и У (ПБ 3), корректировки заданных положений Х и Y

3 (ПБ 4), значение фактического положения Х> и У (ПБ 5). Одновременно в ПБ 2 присваивается текущему номеру кадра i значение, равное единице. Затем выдаются нулевые коды управляющих воздействий в первый 5 — тре1 тий 5 преобразователи код — напряжения по координатам 2, U = 0 (ПБ 6) х и координатам Х,U О и Y, U" = О (блок 7) . После этого запускается таймер на отчет периода управления

Г = сопя t (ПБ 8) и УВБ 4 пер еходит в состояние ожидания прерывания от таймера (ПБ 9) .

При поступлении каждого сигнала прерывания от таймера в УВБ 4 запускается программа управления, блоксхеМа алгоритма которой приведена на фиг.11. При первоначальном запуске

13906

13 устройства программа намотки еще не рассчитана, поэтому на входе УВБ 4, с выхода мультиплексора 3 отсутствует сигнал "Пуск . При этом по каждому прерыванию от таймера (ПБ 1) программа управления проверяет наличие (равенство единице) признака начала намотки. I (ПБ 2), который ранее установлен в ноль программой первоначаль-10 ного запуска (фиг.10), проверяет наличие сигнала "Пуск" (ПБ 13) и, поскольку эти сигналы равны нулю, переходит к выполнению ПБ 19 и 20, обеспечивающих позиционирование исполнительных органов намоточного станка по координатам Х (каретка) и Y (лентоукладчик).

ПБ 19 осуществляет измерение фак тического положения исполнительных 20 органов по указанным координатам Х,р и Y путем считывания через мультиплексор 3 выходных кодов второго 9„ и третьего 9> датчиков попожения. На выходе второго 9,, и третьего 9 дат- 25 чиков положения и формируется код абсолютного положения ИО относительно исходного положения. В качестве таких датчиков могут использоваться фотоэлектрические пятнадцатиразрядные 30 кодовые датчики ФЭП-15., Если разряцности используемых кодовьгл датчиков положения не хватает на весь диапазон перемещения ИО станка, то для определения абсолютного .положения может использоваться программно-аппаратный способ, в соответствии с которым абсолютное положение по координате Х вычисляется по формуле х = (n.m + х.„) (10) где Х вЂ” текущее показание датчика т .положения (О « X, c m), m — цена полного оборота вала датчика положения (единиц дискретности) 45 и — число оборотов „

При этом число оборотов и увеличивается или уменьшается на единицу при перехсде оси вала датчика через значения, кратные 360О, признаком 50 чего является превышение первой обратной разности результатов измерения ДХ, половины цены оборота датТП чика, т.е ° Д Х, —,, причем знак дХ у однозначно указывает направление перехода через значения, кратные 360 (при знаке плюс" ll увеличивается на

18 14 единицу, при знаке "минус" и уменьшается на единицу). Поскольку п изменяется не более чем на единицу, то операция умножения в (10) заменяется операцией прибавления или вычитания числа m, поэтому определение абсолютного положения исполнительного органа по каждой координате содержит только операции типа "сложение". Аналогично определяется положение исполнительных

ИО по остальным координатам Z u Y.

Поскольку при отработке программы намотки необходимо определить положение ИО по координате относительно начала кадра, то фактическое положение определяется по формулам х = х — g» дх„, к:=1

1-1

Y = Y — Q KY„, Р -1 1-! где, дХ„и, ДЛк - суммы накопленК=t К 1 ного положения по координатам Х и 7 при обработке предыдущих i-1 кадров намотки (i — номер обрабатываемого кадра) .

При первоначапьном запуске устройства значения и и указанных сумм равны нулю, поэтому измеренные значения положения по координатам равны

Х = Х, и Y = Y . Затем осуществляется вычисление управляющих воздействий U и U, выдаваемых на приводы координат Х и Y (ПБ 20). При этом вычисляетсяся ошибк а упр авлен ия (например

Я") с," = Х вЂ, Х, с учетом которой фл формируется угол управляющего воздейх ствия U по ПИД-закону управления

U = К„" + К „-C + К",-, E., 1

A, g n где К „, К „и К» — коэффициенты при

1 пропорциональной, дифференциальной и инт е гр аль ной со с к тавляющих U соответственно, х х

Е = д — первая разность ошибки управления номер текущего так; та (периода) управления, Аналогично вычисляется управляющее воздействие U по координате Y. ЗаУ тем УВМ 4 переходит к ожиданию прерывания (ПБ 21) . Таким рбразом, при,» первоначальном запуске устройства каретка и укпадчик намоточнога станка!

1390618

С третьего выхода регистра 10 параметров станка на первые входы тре тьего 19, четвертого 20, пятого 21 и шестого 22 .вычислительных блоков, подается код цены единицы дискретного задания положения по координате

В . С второго выхода регистра 12 параметров намотки на четвертый вход третьего 19 и пятый вход четвертого

20 вычислительных блоков поступает код заданного угла намотки ос. В результате на выходе третьего вычислительного блока 19 формируется определенный по формуле.(2) код приращения угла поворота оправки ЬZ, = d Z, которыя поступает на второй информаци.онный вход первого 23 и первый инпозиционируется в исходном (нулевом) состоянии вплоть до поступления сиг11 II нала Пуск на 2-й вход мультиплексора 3.

На лицевой панели пульта 1 зада5 ния программы при помощи переключателей и тумблерно-клавишных регистров набираются параметры станка, изделия и намотки. При этом с первого выхода пульта 1 задания программы коды параметров станка поступают на информационные входы регистра 10 параметров станка, коды параметров изделия — на информационные входы регистра 11 параметров изделия, а коды параметров намотки — на информационные входы ре. гистра 12 параметров намотки. Занесение информации в указанные регистры осуществляется поступающим на их 20 стробирующие входы с второго выхода пульта 1 задания программы сигналом синхронизации, формируемым при нажатии оператором кнопки "Пуск" на лицевой панели пульта .задания програм- 25 мы. С первого выхода регистра 10 параметров станка на первый вход блока

t6 деления поступает код цены единицы дискретности положения 3, котоХ 1 рый одновременно поступает и на пер- З0 вый вход первого вычислительного блока 17, На второй вход блока 16 деления с первого выхода регистра 11 параметров изделия поступает код длины ципиндрической части изделия L, который Одновременно подается и на второй 35 вход третьего вычислительного блока

19. В результате на первом выходе блока 16 деления формируется код задаваемого перемещения ЬХ1 в соответствии с (1) кадра, который поступает

40 на первый информационный вход первого регистра 23 хранения кадра. С второго выхода блока 16 деления на второй информационный вход пятого ре145 гистра 23 хранения кадра поступает код величины перемещения dХ = -dX

С второго выхода регистра 11 параметров изделия на второй вход перво", ro 17 и третий вход четвертого 20 вычислительных блоков поступает код в.50 высоты днища изделия h. С гервого выхода регистра 12 параметров намотки на третий вход первого 17 и четвертый вход пятого 21 вычислительных блоков подается код удаления лентоукладчика от поверхности оправки 2. В результате на первом выходе первого вычислительного блока 17 формируется определенный в соответствии с (3) код приращения положения ЬХ = дХд, который подается на первые информационные входы второго 23 и восьмого 23 рев гистров хранения кадра. На втором выходе первого вычислительного блока

17 формируется код перемещения ьХ4

= ь Х6 = -дХ, который подается на первые информационные входы четвертого 234 и шестого 23 регистров хранения кадров.

С второго выхода регистра 10 параметров станка на первый вход второго вычислительного блока 18 цодается код цены единицы дискретности 8 задания

3 положения по оси Y. С третьего выхода регистра 11 параметров изделия на второй вход второго 18, третий вход третьего 19, четвертый вход четвертого 20 и второй вход шестого 22 вычислительных блоков подается код радиуса цилиндрической части изделия R.

С четвертого выхода регистра 11 параметров изделия на третьи входы второго 18 и пятого 21 вычислительных блоков поступает код радиуса полюсных отверстий изделия г. В результате на первом выходе второго вычислительФ ного блока 18 формируется код приращения положения dY по оси У, определенный по формуле (4), который поступает на вторые информационные входы второго 23 и шестого 23 регистров хранения кадра (поскольку Ь " = d Yz) °

На втором выходе второго вычислительного блока 18. формируется код приращения "dY = dY, который подается на вторые информационные входы четвертого 23 и восьмого 23 регистров хранения кадра.

1390618

238 хранения кадра и на второй вход мультиплексора 3, В результате в регистры 23, -238 хранения кадра заносятся коды приращений по координатам, поданные на их информационные входы.

При этом на вторые информационные входы третьего 23 и седьмого 23, регистров хранения кадров, а также третьи информационные входы первого 23,, третьего 23, пятого 235 и седьмого

23 регистров хранения кадров подаются сигналы логического нуля (на фиг.1 это условно показано подключением соответствующих информационных входов на нулевой потенциал), что обеспечивает занесение в соответствующие разряды указанных регистров нулевых значений задаваемого перемещения ИО.

Если приращение угла поворота оправки в четвертом кадре d Z4, определенное шестым вычислительным блоком

22, является отрицательной величиной (ь Е 4 О), то это противоречит фкз ическому смыслу процесса намотки, поскольку предполагает обратное вращение оправки. В этом случае сигнал логического нуля с второго выхода шестого вычислительного блока 22 запрещает прохождение сигнала записи информации в регистры 23,-23в хранения кадров через элемент И 15. Одновременно этот сигнал поступает на вход пульта задания программы, извещая оператора о том, что необходимо увеличить коэффициент кратности угла закручивания оправки k (k Ф О) до тех пор, пока не станет соблюдаться условие dZ4 0.

Если Ь Z 4 ) О ф то cHl íßë с выхода элемента И 15 через мультиплексор 3 поступает в управляющий вычислительный блок УВБ 4 в качестве сигнала

"Пуск" и запускает его на отработку программы намотки. Этот сигнал превышает по длительности период управления ., что гарантирует обнаружение

его программой управления (ПБ

13 на фиг.12). При обнаружении сигнала "Пуск" устанавливается в состояние "1" признак намотки I = l и обнуляется фактическое положение

ИО по координате Z (Z + = О) (программный блок 14). Затем в соответствии с первоначально установленным номером текущего кадра i = 1 осуществляется ввод в УВБ 4 через мультиплексор 3 содержимого первого кадра намотки (6Е,, d Х,, dY ) из первого регистра формационный вход пятого 23 регистров хранения кадров °

С четвертого выхода регистра 10 параметров станка на вторые входы четвертого .20 и пятого 2 1 вычислительных блоков поступает код высоты плеча головки лентоукладчика p . В результате на выходе четвертого вычислительного блока 20 формируется 10 определенный по формуле (5) код пр:иращения угла поворота оправки ь Z

= ЬЕд, .который поступает на третьи информационные входы второго 23 и шестого 236 регистров хранения кадра. 15

На выходе пятого вычислительного блока 21 по значениям параметров 1, 3

111 и r формируется определенный в соответствии с (6) код приращения угла поворота оправки 6 Z = d Е., который 20

l поступает на первые информационные входы третьего 23> и седьмого 23 регистров хранения кадра.

Выходные коды третьего 19, четвертого 20 и пятого 21 вычислительных 25 блоков поступают на входы сумматора 14, с выхода которого код их суммы поступает на третий вход шестого вычислительного блока 22, на четвертый, пятый и шестой входы которого 30 подаются коды параметров S, п, k соответственно с третьего, четвертого и пятого выходов регистра 12 параметров намотки. В результате на первам выходе шестого вычислительного блока

22 формируется определенный по формуле (9) код приращения угла поворота оправки d Zq = 6 Е, который поступает на третьи информационные входы четвертого 23 и восьмого 23 регистров хранения кадра. На втором выходе шестого вычислительного блока 22 формируется сигнал лоткческой единицы, если знак приращения d Z nîëîæèòåëüíûé.

В этом случае сигнал с второго выхода 45 шестого вычислительного блока 22 подготавливает элемент И 15 . для прохождения сигнала с выхода элемента 13 з адержк и.

Сигнал на выходе элемента 13 за50 держки формируется по сигналу синхронизацки, поступающему с второго выхода пульта 1 задания программы, через время, достаточное для срабатыванкя блока 16 деления, сумматора 14 к вычислительных блоков 1I7-22. При Ь Z4 о 0

55 выходной сигнал элемента 13 задержки через открытый элемент И 15 поступает на стробирующие входы регистров 23 —

19

1390618

23 хранения кацра (ПБ 3) . ПБ 4 выполняется выдача в первый преобразователь 5 код — напряжение кода управляющего воздействия U соответствую5 щего требуемой то технологии скорости

Z вращения оправки V, что вызывает движение оправки, фактическое положение которой Z > отслеживается (измеряется) при помощи ПБ 7, Если Z «62;, что 10 проверяется в ПБ 6, то выполняется линейная интерполяция заданного положения по зависимым от Z координатам

Х и Y — Х и Уз (ПБ 15) в соответствии с выражениями

Ер 6Х<

Х

dZ, Ze ау, Y

3 Я ;20

При обработке первого кадра перво» начальное значение признака смены кадра С = О, поэтому после проверки этого факта в ПБ 16 укаэанные ПБ 19 и 20 обеспечивают выдачу через де- 25 мультиплексор 2 во второй 5 и третий

5> преобразователи кодов управляющих воздействий П " и U, которые определяют скорость и направление движения исполнительных органов станка по ко- 30 ординатам Х и Y. Аналогично (но только через ПБ 2) осуществляется формирование управляющих воздействий при каждом последующем прерывании от таймера вплоть до конца обработки первого кадра намотки, признаком че35 го является превьппение или равенство

hZ,, фактического положения (ПБ 6).

При этом в ПБ 7 осуществляется корректировка-(приведение к началу следующего кадра) фактического положения Z> по координате 2 и вычисление корректировок заданного положения Х

I з и У> по координатам Х и У, после чего устанавливается признак смены кадра с = 1 (ПБ 8) и обнуляется текущее

45 значение заданного положения Х и Y (ПБ 9). Затем проверяется текущий номер кадра i на равенство i = 8 (ПБ

8) при отработке первого кадра i = 1, увеличивается (ПБ 12) текущий номер кадра на единицу (i = 2) и ПБ 3 осуществляет ввод в УВБ 4 из второго 23 регистра хранения второго кадра намотки, отработка которого осуществляется дальше аналогично рассмотренному, за исключением первого такта уп- . равления в начале отработки кадра.

Отличие заключается в том, что после интерполяции значений Х и Y (IIS 15) в ПБ 16 обнар -живается равенство единице признака смены кадра (С = 1), в результате чего перед выполнением

ПБ 19 и 20 осуществляются следующие операции: в ПБ 17 выполняется уточнение заданных положений Х и Y путем з з прибавления к ним корректировок Х и у I

У соответственно, а в ПБ 18 устанавливается в нулевое состояние признак смены кадра (С = О) . Уточнение Х и з

У > выполняется с целью учета возможных к началу отработки каждого кадра ошибок отработки положения по зависимым координатам Х и Y в предыдущем кадре, Аналогично отрабатываются и все последующие кадры программы намотки (i = 3,8) вплоть до достижения текущим номером кадра значения i = 8, что обнаруживается в ПБ 10, после чего

ПБ 11 устанавливает значение х = 1 и следовательно, обеспечивает переход к обработке первого кадра и к циклическому повторению отработки программы намотки при укладке следующего витка.

Укладывание витков лентой осуществляется до тех пор, пока не достигается сплошность покрытия оправки (намотка слоя), после чего оператор при необходимости может оперативно изменить программу намотки. Смены про- ч граммы намотки в общем случае можно производить в произвольный момент времени, однако для минимизации искажений рисунка намотки при этом целесообразно изменять программу намотки тогда, когда устройство обрабатывает кадры 3 или 7, т.е. когда исполнительные органы станка по координатам

Х и Y не перемещаются (каретка и лентоукладчик стоят (фиг.98).

Ввод информации из регистра хранения кадра 23i в УВБ 4 осуществляется следующим образом.

УВБ 4 выдает через канал ввода-вы,вода 68 в мультиплексор 3 код адреса, считываемого приращения ЬХ или 6Y

1 Ф Э

6Z;, который сопровождается сигналом синхронизации инициативного устройства СИА. Эти сигналы проходят через шинный формирователь 61 вывода информации из УВБ 4 на входы всех селекторов адреса 64, -64 . Шинный формирователь 61 всегда обеспечивает соединение входа-выхода В с выходом С, поскольку на его вход ВШ подан сигнал

1390618 логического нуля (потенциал земли ) .

tt, Предположим, чт о УВ Б выц ала код адр е"а приращения b Z;. В этом случае на .входы схемы бб совпадения селектора

64 адреса поступают одинаковые коды, поскольку в регистре 65 адреса селектора 64 адреса. хранятся постоянно

Код адреса приращения b Z, . На .выходе схемы бб совпадения формируется сиг- 10 вал логической единицы, поступающий на установочный вхоц триггера 67.

Триггер 67 запоминает эгот сигнал при поступлении сигнаг!а 0NA на его рход синхронизации. Сигнал с выхода триггера 67 поступает на первый вход

Второго элемента И 63, подготавливая

Последний к прохождению сигнала

"Ввод", поступающего из УВБ 4 после выдачи сигнала СИА. Сигнал "Ввод" пе- 20 редается через второй элемент И 63э, поступает на вход А и вход ВШ шинно=го формирователя 62э ввода информации . в УВБ 4 в качестве сигнала, синхрони- зации пассивного устройства СИП. Этот 2; сигйал, поступив на вход ВШ, обеспечивает соединение вхоца В с входом А шинного формирователя 62 > ввода информации в УВБ 4, следовательно, поступлеиие кода приращения b Z, и сигнала СИП в канал 68 ввода-вывода

УВБ 4. По сигналу СИГ . УВБ 4 запоминает код приращения b Z, Аналогично осуществляется ввод z: УВБ 4 кодов 6 Х и 4У из регистра 23 хранения кадра. !

При этом выдаются соответствующие закрепленные за 6,Х; и t! Y, коды адреса. Очевидно, что ест!и суммарная разрядность кодов bX,, L Y, и 4Z; не превышает разрядности ячейки памяти УВБ

4, то содержимое регистра 23„ хранения кадра вводится в УВБ 4 по одной команде ввода и имее .. сдин общий ад рес.

Вывод кода управляющего воздействия по i-й координате из УВБ 4 начинается выдачей кода адреса i-го преобразователя 5; коц — напряжение и сигнала СИА в демультиплексор 2 через канал 68 ввода-вывода и шинный

5Q формирователь 69 на:входы селектора

64 адреса. Селектор адреса распознает "свой адрес и:выдает сигнал на первый вход четвертого элемента И 70, подготавливая его к прохождению сигнала Вывод", который выдается из

УВБ 4 после сигнала СИА. Сигнал "Вывод" сопровождает выдачу иэ УВБ 4 кода управляющего воздействия, постулающего на информационный вход соответствующего преобразователя 5„код— напряжение. Сигнал !Вывод!!, пройдя через третий элемент И 70, поступает на вход синхронизации преобразователя 5, код — напряжение, обеспечивая запись в него кода управляющего воздействия. Одновременно сигнал с выхода третьего элемента И 70 поступает в качестве сигнала СИП на вход А шинного формирователя 69, а также на вход ВШ того же шинного формирова-. теля 69, обеспечивая соединение его входа A с его же входом-выходом В, В результате сигнал СИП поступает через канал 68 ввода-вывода в УВБ 4, оповещая его об успешном завершении операции вывода информации. В качестве шинных формирователей 62, 61 и 69 может применяться микросхема К 589

АП 16 или К 589 АП 26, !

Третий вычислительный блок 19 выполняет расчет прирашений t!Zt, и А Z

= b Zt в соответствии с выражением (2). При этом на второй вход третьего вычислительного блока 19 (вход умножителя 25 на константу) поступает код длины L цилиндрической части изделия, который после умножения,на

360 константу ††вЂ, хранящуюся в памяти

2ф умножителя 25 на константу, поступает на первый вход умножителя 26. На второй вход умнажителя 26 с выхода функционального преобразователя 24 поступает код величины tgat, получающийся в результате преобразования поступающего на четвертый вход третьего вычислительного блока 19 (вход функционального преобразователя 24) кода заданного угла намотки о6. В результате на выходе умножителя 26 формируется

360 L tgat, код величины который пос2 и тупает на первый вход делителя 27. На второй вход делителя 27 подается по третьему входу третьего вычислительного блока 19 заданное значение радиуса Е цилиндрической части иэделия.

В результате на выходе первого делителя 27 появляется код величины

360 L tg at который вторым делителем

2 r

28 делится на цену единицы дискретности в задания положения по координате Z, код которой поступает на вто-. рой вход второго делителя 28 по вто-"

23 1390618 24

Рому входу третьего вычислительного в качестве

9 качестве задаваемого перемещения пока 19. В результате на выходе тре- д Z = д Z б тьего вычислительного блока 19 (вто- П ятыи вычислительный блок 21 вы рого делителя 28) формируется код

=rZ

360 L t < мещений д Z, и d Z = д 7. в соответв соответ2ii R Fz ствии с выражением (6) . При этом на

Четвертый вычислительный блок 20 счет приращений А Е и г

10 поступают соответственно коды удале(5) П H HggzzooM Mна пятый третий первый BTopoA H четвертый входы четвертого вычислительного блока 20 посных отверстии в днищах издели . ВелиS

BbIcoTbl h цены е иницц дискрет-1 иост, высо ы плеча головки ленто- пень первым 37 и вторым 38 квадраторами соответственно. Выходные сигналы кой части изделия соответственно. Код угла намотки й, преобразованн и вто- дополнительном и прямом оде склар функцион ь преобразователем 20 дываютсЯ пеРвым сУмматоРом 39 и их

31 в код величины tgaC поступает в умножитель 32 в котор м перемножает ся с кодом величины h. Затем выходго делителя 47. Коды величины 1 и r ной код умножителя 32 умножается на складываются вторым сумматором 41 и их умма + умножае ся первым умножителем 40 на код величины ц. Одностанту постоянную величину †„ — и по

360 в еменн

2и ет на вход третьего квадратора 42, ступает на первый вход второго дели- выходной дополнител ьныи код которого теля 34, в котором делится на вели- — (1 + r) поступает на и ет на первыи вход чину К, поступающую на второй вход . третьего сумматора 43 в результате второго делителя 34, в результате че- чего íà его вых выходе формируется код го на его выходе формируется код ве- абсолютного значения величины (1 +

360 Ь ы

+ г) - — (rг — p ), поступающий на

2 к а 35 вход первого функционального преобразователя 44. Выходной код первого ответственно на первый и второй в первого делителя 29, который формиру входной величины. Он подается на перI р выи вход второго умножителя 45, в коЯ 9 тором перемножается с величиной r, поступающий на вход первого функцио- поступающей на второй вход второго нального преобразователя 30, в ре умножителя 45. В четвертом сумматоре зультате чего на выходе последующего 46 складываются код выходных сигHBJIQF первого 40 и второго 45 умножителей, появляется код значения arctg †. Вы- в результате чего код выходной велиR ходной код первого функционального чины четвертого с мм т умматора 46, равнои преобразователя 30 складывается в tu(r + 1) + r (т + 1)г — (r — рог), сумматоре 35 с выходным кодом второго .постУпает на пеРвый вход пеРвого деделителя 34, и результат их сложения 5р вычитается из хранящейся в сумматоре

35 б

В первом делителе 47 осуще ствляетконстанты 90 . В результате на вы- ся деление коНа, постУпающего на втоходе сумматора- формируется код вели- рой вход первого делителя 47 соото

360 h ° t ф ветствующего величине r -— t0 на кел1

2 R

arctg—

R" 55 ко величины (r + 1) + r x который третьим делителем 36 делится х (r + 1)г — (r — г). (— (М ) . Результат деления поступает на вход второго величину и поступает на выход четвертого вычислительного блока 19 функционального преобразователя 48

t выходной дополнительный код которого

1390618

26 о

90 àrctg (г

1) + r 3(r + 1)2 — г2 ш2)

3, k S

1 + — + и 27ЛК соответствует значению arctg от входной величины. Выходной код второго функционального преобразователя складывается с хранящейся в блоке 49 сложения с константой постоянной величины 90, а затем делится на значение

В шестом вычислительном блоке 22 выполняется расчет перемещений в Z<, и h К8 = Ь Z в соответствии с выражением (9), При этом на третий, первый, четвертый, второй пятый и шестой входы шестого вычисг::ительного блока

22 поступают соответственно коды з суммы 2 hZ;, цены единицы дискре",.1= ности S ширины ленты +S, радиуса R цилиндрической части изделия, заходности и и коэффициента кратности k.

Первый делитель 51 делит коды и и k поступающие на его входы. Результат и деления — поступает на второй вход первого сумматора 57, Код заходности п, поступаюший на вход первого умножителя 54 на константу, умножается в нем на. числа 2к и гоцается в вход второго умножителя 55, где перемножается с поступающим на второй вход второго умножителя кодом величины R.

Код величины S поступает на второй вход второго делителя 56, в котором делится на. выходной второго умножителя 55. Выходная величина второго

+Я делителя 56 - — складывается первым

2 iinR сумматором 5 7 с вел ичиной — и хр аняи щейся в первом сумматоре константой, равной единице, Код суммы поступает на вхсд второго умножителя

58 на константу, в котором перемножается на хранящуюся во втором умножи6 теле 58 на константу величину 180

Выходной код второго умножителя 58 на константу поступает на вход третьего делителя 59, на другой вход которого подается код величины 8, в результате чего на выходе третьего .делителя 59 формируется код величины величины 3 во втором делителе 50. В результате на выходе второго делителя 50 (выходе пятого вычислительного блока 21) формируется код величины задаваемого перемещения

188(1 + — + — — )

k S

15 и 2onR

Код величины Q hZ; и код величины

1=0

20 о поступают на входы первого умножителя 52 и в перемноженном виде делятся делителем 53 на хранящуюся в посо леднем величину 360 . На выходе делителя 53 на константу формируется дод5 полнительный код остатка от деления. з

3, аZ;

360О 9 поступающий на второй вход второго сумматора 60, в котором складывается с выходным кодом третьего делителя 59. В результате на первом выходе второго сумматора 60 (первом выходе шестого вычислительного блока 22) формируется код величины

hZ<, вычисленный по формуле (9), а на втором выходе второго сумматора 60 (втором выходе шестого вычислительного блока 22) — признак знака величины 62, равный логической единице щ0 при L Z < v 0 и лОГическОму нулю при

bZ «0.

Аналогично строятся первый 17 и второй 18 вычислительные блоки, каждый из которых содержит последовательно соединенные сумматор (вычитатель), делитель и преобразователь в дополнительный код, причем входы сумматора являются вторым и третьим вхо» дами вычислительных блоков „второй

50 вход делителя — первым входом вычислительного блока, а выходы делителя и преобразователя в дополнительный код — соответственно первым и вторым выходами вычислительного блока.

Таким образом, введение в состав устройства для управления процессом намотки блоков с указанными связями пОзволяет oIIepBTHBBQ ГОтОвить и заменять программу намотки без остановки

27 13906 18 процесса намотки, что расширяет функциональные возможности устройства и делает его применимым в качестве производственного модуля намотки гибкого* автоматизированного производства из5 делий из композиционных материалов.

Формула изобретения

Устройство для управления процессом намотки, содержащее пульт задания программы, мультиплексор и демультиплексор, управляющий вычислительный блок, выход которого соединен с входом демультиплексора, вход управляющего вычислительного блока подключен к выходу мультиплексора, а также, по числу управляемых координат трехкоординатного намоточного станка, пос- 20 ледовательно соединенные первые преобразователь код — напряжение, усилитель, двигатель, исполнительный орган и датчик положения, последовательно соединенные вторые преобразователь код — напряжение, усилитель, двигатель, исполнительный орган и датчик положения, последовательно со- единенные третьи преобразователь код-напряжение, усилитель, двигатель, ис- З0 полнительный орган и датчик положения, при этом выходы с первого по третий датчиков положения соединены с первыми входами мультиплексора, а входы с первого по третий преобразователей код — напряжение — с первого по третий выходами демультиплексора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспе40 чения оперативной подготовки и замены программ намотки при изготовлении изделий типа кокон или труба, в него дополнительно введены регистр параметров станка, регистр параметров из.делия, регистр параметров намотки, 45 элемент задержки, сумматор, элемент

И, блок деления, с первого по шестой вычислительные блоки, а также с первого по восьмой регистры хранения кадров, выходы которых соединены с вторыми входами мультиплексора, при чем первые выходы пульта задания ирограммы соединены с информационными входами регистра параметров станка, регистра изделия и регистра намотки, стробирующие входы которых объединены между собой и подключены к входу элемента задержки и второму выходу пульта задания программы, выход элемента задержки соединен с первым входом элемента И, к выходу которого подключены стробирующие входы с первого по восьмой регистров хранения кадров и третий вход мультиплексора, первый выход регистра параметров станка соединен с первыми входами блока деления и первого вычислительного блока, второй выход регистра параметров станка соединен с первым входом второго вычислительного блока, к третьему выходу регистра параметров станка подключены первые входы с третьего по шестой вычислительных блоков, а к четвертому выходу регистра параметров станка — вторые входы четвертого и пятого вычислительных блоков, первый выход регистра параметров изделия соединен с вторыми входами блока деления и третьего вычислительного блока, к второму выходу регистра параметров изделия подключен второй вход первого и третий вход четвертого вычислительных блоков, третий выход регистра параметров изделия соединен с вторыми входами второго и шестого, третьим входом третьего и четвертым входом четвертого вычислительных блоков, причем третий вход шестого вычислительного блока подключен к выходу сумматора, а четвертый выход регистра параметров изделия - к третьим входам второго и пятого вычислительных блоков, первый выход регистра параметров намотки соединен с третьим входом первого и четвертым входом пятого вычислительных блоков, к второму выходу регистра параметров намотки подключены четвертый вход третьего и пятый вход четвертого вычислительных блоков, а третий, четвертый и пятый выходы регистра параметров намотки подключены соответственно к четвер- тому, пятому и шестому входам шестого вычислительного блока, первый выход блока деления соединен с первым информационным входом первого регистра

1 хранения кадра, второй информационный вход которого объединен с первым информационным входом пятого регистра .хранения кадра, первым входом сумматора и подключен к выходу третьего вычислительного блока, второй выход блока деления соединен с вторым информационным входом пятого регистра хранения кадра, при этом к первому выходу первого вычислительного блока

1390618

30 подключены первые информационные входы второго и восьмого регистров хранения кадров, второй выход первого вычислительного блока соединен с первыми информационными входами четвертого и шестого регистров хранения кадров, первый. выход второго вычислительного блока соединен с вторыми информационными входами второго и шес- 10 мого регистров хранения кадров, к второму выходу второго вычислительного блока подключены вторые информационные входы четвертого и восьмого регистров хранения кадров, выход чет- ° вер того вычислительного блока с оединен с третьими информационными входами второго, шестого регистров хранения кадров и вторым входом суммаI тора, третий вход .которого объединен с первыми информационными входами третьего и седьмого регистров хранения кадров и подключен к выходу пятого вычислительного блока, первый выход шестого вычислительного блока соединен с третьими информационными входами четвертого и восьмого регистров хранения кадров, второй выход шестого вычислительного блока соединен с вторым входом элемента И и входом пульта задания программы, а вторые информационные входы третьего и седьмого, третьи информационные входы первого, третьего, пятого и седьмого регистров хранения кадров соединены с входами сигналов логического нуля.

1390618

Рие. O

1390618

/И (el с

Исю&ае )390618

ВиУ cnpakr У A tg г) 8CCd C8tpAVJ г

<ЮФ- — — -ф

3390618

1390618

Фиг, Q

1390618

Составитель А Аникии

Техр ед И Хо да нич

Редактор В.Данко

Корректор М.Максимишинец .

Заказ 1768/47 Тираж 704 Подписное

BHKKH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035„ Иосква, Ж-35, Раутпская наб., д. 4/5

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