Устройство для программного управления

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, и мо- , жет быть использовано в системах числового программного управления движением исполнительного органа по двум или трем координатам. Цель-изоб-- ретения - повьшение быстродействия 4S ч -iCh (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (51) 4 G 05 В 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4321420/24-24 (22) 26. 10.87 (46) 28.02.89. Бюл. ¹ 8 (72) Н.А, Ляшенко и А.П. Гордиенко (53) 621.503.55(088.,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1168899, кл. G 05 В 19/18, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1371292, кл. G 05 В 19/18, 1986. (прототип).

l (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, и может быть использовано в системах числового программного управления движением исполнительного органа по двум или трем координатам. Цель изоб; ретения — повышение быстродействия

1462251

30 устройства. Устройство для программного управления содержит блок 1 задания скорости, динамический клапан

2, генератор 3 высокой частоты, регистры 4-6 приращений перемещений по координатам, делители 8-10 с переменным коэффициентом .деления, дешифратор

11, мультиплексоры 12 и 14, элементы

И 19-21, 31-39 и сдвиговые регистры

15-17. Данное решение позволяет повысить быстродействие устройства для

Изобретение относится к автоматике и цифровой вычислительной технике, и может быть использовано в системах числового программного управления движением исполнительного органа по двум или трем координатам.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства с сохранением erо простоты.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на.фиг. 2 — функциональная схема регистра приращений; на фиг. 3 — функциональная схема трехкоординатнorо делителя с переменным коэффициентом деления по первой координате; на фиг. 4 - функциональная схема дешифратора; на фиг. 5 — функциональная схема динамического клапана; на фиг. 6 — вре1 менная диаграмма работы ИИС 155ИЕ8; на фиг. 7 - временная диаграмма, поясняющая работу устройства.

Устройство для программного управления (фиг. 1) содержит блок 1 задания скорости (БЗС), динамический клапан 2, генератор 3 высокой частоты, регистры 4-7 приращений перемещений по координатам Х, Y u Z u ведущей координате, делители 8-10 с переменным коэффициентом деления по координатам Х, Y, Z дешифратор

11, мультиплексор 12, элемент 2ИНЕ 13, мультиплексор 14, сдвиговые регистры 15-17 с параллельной записью по каждой из координат Х, У, Е соответственно, элемент НЕ 18, элементы И 19-21, старшие каскады 225

25 программного управления с сохранением его простоты. Упрощается программирование, так как отпадает необходимость коррекции скорости обработки в зависимости от перемещения в кадре, улучшаются динамические характеристики. Данное решение позволяет неограничено наращивать количество одновременно управляемых координат без снижения быстродействия устройства. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

24 шестиразрядных делителей с переменным коэффициентом деления по каждой из координат, последующие каскады 25-27, младшн.е каскады 28-30, элементы И 31-33, элементы И 34-36, элементы И 37"39 элемент НЕ 40, шину "Ноль устройства" 41, шина приращений по координатам " Х" 42, "6Y", 43, "hZ" 44, а также шины "f записи" 45, "Сброс" 46, "Код ведущей ко ординаты" 47, "Конец отработки кад"Вых. Z" 51.

Регистр приращений (фиг. 2) содержит первый 52, второй 53» третий 54 регистры хранения. Трехкаскадный делитель (фиг. 3) содержит старший 22, последующий 25, младший 28 каскады делителей с переменным коэффициентом деления, второй 31, третий 34 и четвертый 37 элементы И.

Дешифратор (фиг. 4) содержит элементы

ИЛИ 55-57. Динамический клапан (фиг. 5) содержит первый 58, второй

59, третий 60, четвертый 61 D-триггеры, а также пятый элемент И 62.

Устройство работает следующим образом.

В исходное состояние все элементы схемы устанавливаются сигналом "Сброс" (шина 46), в регистры 4-7 приращений перемещений по координатам Х, Y Z и ведущей координате записываются в . двоичном коде соответствующие приращения перемещений по координатам.

Запись ведется последовательно с памяти устройства (шины 42-44) с по1462251

35 мощью высокой частоты записи "f записи" (шина 45), вырабатываемой автоматикой устройства (не показано) .

На управляющие входы первого 12 и второго 14 мультиплексоров подается код ведущей (максимальной) координаты (шина 47), определяемый при расчете управляющих программ.

Таким образом, при записи информа- 10 ции на информационный вход регистра

7 ведущей координаты мультиплексор 12 коммутирует максимальную координату.

Так как в дальнейшем рассматривается восемйадцатиразрядное устройство для программного управления, то регистры выполняются восемнадцатиразрядными и соединены по схеме сдвигового последовательного регистра. Функциональная схема регистраприращений перемещения по первой координате представлена на фиг. 2. Такое.же построение и других регистров приращений. Первый выход регистра-.

52 — старший, т.е. в начале отработ- 25 ки кадра управляющей программы в ре-. гистрах приращений по координатам записаны в двоичном коде приращения перемещений по координатам, в регистре ведущей координаты — приращения мак- З0 симальной координаты, на шине "Код ведущей координаты" 47 - информация о . коде ведущей координаты.

Информация с регистров приращений по координатам поступает на информационные входы соответствующих делителей 8-10 с переменным коэффициентом деления по каждой из координат. Функциональная схема делителя по первой координате представ- 40 лена на фиг. 3. Такое же построение делителей и по двум другим координатам. Не используются только выходы разрешения счета младших каскадов.

Все каскады делителя в исходном состоянии сброшены.

При поступлении первого импульФ са скорости из БЗС 1 на вход динамического клапана 2 (функциональная схема представлена на фиг. 4), срабатывают триггеры 60 и 61 и с выхода элемента И 62 высокая частота генератора 3 начинает поступать на счетные входы всех каскадов делителей 8-10.

Работа делителя такова, что на

его выходе частота будет пропорциональна тактовой частоте-и, в большей степени, двоичному коду числа, поданному на erо информационные входы. С момента начала заполнения делителя до появления сигнала на его выходе разрешения счета, с выхода делителя снимается количество импульсов, равное по величине числу, поданному в двоичном коде на его информационные входы. На фиг. 6 представлена временная диаграмма работы делителя. Как видно из диаграммы при уровне "1" на его входе, соответствующим информации 2 на его выходе будет каждый 2 импульс, из подаваемых на его счетный вход. При наличии высокого уровня на 24 входе — каждый

4, на 2. входе — каждый 8 и т.д.

Таким образом, после того, как импульс с БЗС 1 открывает динамический клапан 2, делители по координатам начинают заполняться импульсами высокой частоты с генератора 3. Предположим, что в регистр 4 — записана величина ЬХ = 2, в регистр 5 — ве4 личина dY = 2, в регистр 6 — величина 52 = 2 + 2 . В этом случае в регистр 7 записано максимальное перемещение, т.е. 2 . С регистра 7 инФ формация поступает на дешифратор 11 (фиг. 4), который собран на элементах ИЛИ. Если перемещение по ведущей координате таково, что есть информация в разрядах 17-12 ведущей координаты, то на выходах элементов ИЛИ 55 и 57 -"1". Следовательно,на вторые входы вторых 31-33 и третьих 34-36 элементов И подаются "1" и заполнение делителя начинается со старшего каскада.

Если в шести старших разрядах ведущей координаты информация отсутствует, то на выходе элемента ИЛИ 55"0", а на выходе элемента ИЛИ 57—

"1". Следовательно, на выходе элементов И 31-33 — "0", т.е. на входы разрешения счета вторых каскадов 25-27 подается низкий уровень и заполнение делителей начинается со второго каскада.

Если информация отсутствует в двенадцати старших разрядах ведущей координаты, то на выходах элементов

55 и 57, и на выходах элементов И 3 136 — низкий уровень, следовательно, сразу начинают заполняться младшие каскады делителей по координатам (такая ситуация представлена в примере) .

Как видно иэ временной диаграммы (фиг. 7), после начала заполнения

1462251 делителей на выходе элемента И 37 появляется импульс. Он записывает 1 в регистр 15, одновременно через мультиплексор 14 и инвертор 18. стробирует информацию на выходах регистров 15-17. В данном случае с вьиода элемента И 19 снимается импульс перемещения по координате Х. Кроме того, этот же импульс с мультиплексора 14 закрывает динамический клапан

2, т.е. триггер 58 {фиг. 5) сбрасывает триггер 6 1, который закрывает элемент И 62, и подача высокой частоты генератора на делители прекращается.

С приходом следующего импульса с БЗС возобновляется подача высокой частоты на делители, которые .,продолI жают sanoлняться. Этот же импульс блока задания скорости сбрасывает регистры 15-17.

В примере сначала появляются импульсы на выходах элементов 38 и 39, которые записывают высокий уровень в первые, разряды регистров 16 и 17.

Затем, по мере заполнения, появляется импульс на выходе элемента 37, KoTopbIH записывает высокий уровень в первый разряд регистра 15 и, являясь импульсом ведущей координаты, одновременно стробирует элементы

И 19-21, с выходов которых снимаются импульсы перемещения по координатам.. Импульс ведущей координаты закрывает динамический клапан 2, и цикл повторяется.

Как видно из временной диаграммы (фиг. 7) до появления импульса разрешения счета по каждой из координат отрабатывается то количество импульсов которое записано в регистрах приращений перемещений по координатам.

Причем частота следования импульсов по ведущей координате равна частоте, задаваемой из блока 1. Импульс paspeшения счета (или импульс переполнения счетчика) воспринимается автоматикой устройства (не показано) как конец отработки кадра и по нему автоматика вырабатывает все необходи, мыесигналы для записив регистры устройства информации следующего кадра.

Если информация по ведущей координате есть и в старших разрядах, то дешифратор 11 не блокирует старшие каскады делителей и заполнение делителей происходит, начиная со старших каскадов.

10

Таким образом, для того, чтобы частота следования импульсов перемещения по ведущей координате соответствовала частоте, задаваемой из, блока 1 независимо.от заданного перемещения по координате, необходимо, чтобы частота заполнения делителей, а следовательно, и частота генератора, была в .2 раз выше частоты, зада5 ваемой из блока 1. Это условие может с большим запасом выполняться для самых скоростных устройств.

Фо р мул а и з об р е т ения

1. Устройство для программного управления, содержащее первый и второй элементы НЕ, динамический клапан, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами генератора высокой частоты, блока задания скорости н с первым входом элемента

2И-НЕ, второй вход которого подключен

25 к шине "Сброс" устройства, а выход— к тактирующим входам параллельной записи и к входам выбора режима работы сдвиговых регистров с параллельной записью по каждой координате, Зп первые информационные входы параллельной записи которых объединены с первыми информационными выходами тех же сдвиговых регистров соответственно, а вторые информационные входы подключены к шине "Логический ноль" устройства, вторые информационные выходы сдвиговых регистров по каждой координате соединены с первыми входами первьи элементов И, вторые

@О входы которых через первый элемент

НЕ соединены с вьиодом первого мультиплексора и с третьим входом динамического клапана, вьиоды первых элементов И являются выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены регистр ведущей координаты, дешифратор, второй мультиплексор, вторые элементы И и по каждой координате регистр приращений перемещений, делитель с переменным коэффициентом деления, первые информационные входы которого соединены с информационными выходами регистра приращений перемещений, выходы — с соответствующими, входами соответствующих вторых элементов И, выходы которых подключены к информационным входам сдви1462251

10 говых регистров и к соответствующим входам первого мультиплексора, управляющий вход которого соединен шиной "Код ведущей координаты" и с управляющим входом второго мульти ..

1 плексора, .информационные входы которого соединены с информационными входами регистров приращений, перемещений по координатам и с шинами этих перемещений, выход второго мультиплексора подключен к информационному входу регистра ведущей координаты,. выходы которого соединены с входами дейифратора, выходы которого соединены с вторыми информационными входами делителей с переменным коэффициентом деления каждой координаты,. счетные входы которых объединены и соединены с выходом динамического 20 клапана, входы "Сброс" делителей с переменным коэффициентом деления через второй элемент НЕ подключены к шине "сброс" устройства, а входы разрешения счета и стробирования — 25 к шине " Логический ноль" устройст-.

Ъ> ва, шина "Запись" которого соединена с тактовыми входами регистров приращений перемещений по координатам и регистра ведущей координаты, 30 à устройства "Конец обработки кадра" соединена с дополнительным выходом.делителя с переменным коэффициентом деления по первой координате.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю ш е е с я тем, что делитель с переменным коэффициентом деления содержит три каскада делителей, третий и четвертый элементы И, выходы которых подключены к входам разрешения счета и стробирования младших каскадов, первые входы — к входам разрешения счета соответствующих старших каскадов, а вторые входык вторым информационным входам делителя с переменным коэффициентом деления, первые информационные входы которого соединены с соответствующими информационными входами каждого каскада, счетные входы которых соединены с счетным входом делителя с переменным коэффициентом деления, вход разрешения счета и стробирования которого соединен с входом разрешения счета и стробирования старшего каскада, вход "Сброс" с входом сброса каждого каскада, инверсные выходы которьнС подключены к соответствующим выходам делителя с переменным коэффициентом деления.

14б2251

Фиг. 4

1462251

1462251

Составитель И. Швец

Редактор И. Касарда Техред М. Ходанич Корректор Л. Патай

Заказ 672/44 Тираж 788 Подпис.но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина,101

Ф ф феэ ер Ъ

Ъ с, 4О Ф ф

° рр

°

Ф

Ъ

° с с

Щ ц

Я в

Ф

Я % Cab

Устройство для программного управления Устройство для программного управления Устройство для программного управления Устройство для программного управления Устройство для программного управления Устройство для программного управления Устройство для программного управления Устройство для программного управления 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам программного управления, в частности к системам для программного управления контролем и, распределением приоритетов, и может быть использовано в системах реального масштаба времени при корректировке приоритетов различного рода объектов по поступающей в них информации о по- .следних

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах ЧПУ различных позиционных систем

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройст-

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для управления шаговы- .ми электроприводами станков с ЧЩ и прецизионных манипуляторов

Изобретение относится к автоматике , преимущественно к системам управления промышленным оборудованием

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может использоваться в цифровых системах автоматического управления позиционированием перемещающихся объектов .Цель изобретения - повышение быстродействия системы за счет формироваНИН уплотненной параболической гистограммы торможения.Поставленная цель достигается тем, что в известную систему , содержащую блок .задания программы , сумматор, элемент ИЛИ, блок выделения старшего разряда, блок определения четности старшего разряда , группу элементов ИЛИ, преобра-

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к интерполирутацим устройствам , и может быть применено в системах автоматизированного проектирования

Изобретение относится к автоматике программного управления технологическим оборудованием циклического действия

Изобретение относится к области автоматики, а более конкретно - к устройствам программного управления намоточным технологическим оборудованием

Изобретение относится к автоматизированным системам и системам автоматического управления и может быть использовано при управлении сложными объектами преимущественно с дискретным характером технологического цикла, а также для решения задач распознавания и анализа данных объектов, ситуаций, процессов или явлений произвольной природы, описываемых конечными наборами признаков (симптомов, факторов)

Изобретение относится к автоматизированным системам и системам автоматического управления и может быть использовано при управлении сложными объектами преимущественно с дискретным характером технологического цикла, а также для решения задач распознавания и анализа данных объектов, ситуаций, процессов или явлений произвольной природы, описываемых конечными наборами признаков (симптомов, факторов)

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение при построении распределенных систем программного управления технологическими процессами

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике

Изобретение относится к станкостроению, к области автоматического управления цикловыми программными системами и может быть использовано для управления технологическим оборудованием, в частности, автоматическими линиями, агрегатными станками и автоматами для механической обработки

Изобретение относится к устройствам управления и может применяться в системах автоматизации управления технологическими линиями и оборудованием

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении распределенных систем программного управления, а также подсистем логического управления многоуровневых АСУ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении управляющих и вычислительных систем высокой производительности, а также АСУТП

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении управляющих и вычислительных систем высокой производительности, АСУТП, а также других систем, к которым предъявляются жесткие требования по надежности

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах автоматического управления для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока
Наверх