Устройство для программного управления шаговыми двигателями

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления с возвратно-поступательным движением механизмов. Цель изобретения - упрощение устройства. Устройство содержит генератор импульсов, датчики исходного положения, два блока анализа, выполненных на ПЗУ, задатчик перемещения, ключевые элементы, коммутаторы, элементы И. В данном устройстве информацию о величине, направлении, времени логического анализа датчиков исходного положения осуществляет задатчик перемещения, а блоки анализа производят непосредственную обработку сигналов с датчиков и разрешение на включение тяговых двигателей. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 01) А1 (51)5 r 05 В 19/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4441835/24-24 (22) 15.06.88 (46) 15.03.90. Бюл, ¹ IQ (72) Б.H,Âåäåíååâ (53) 621.503.55(083.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 811209, кл. С 05 В 19/40, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 807233 кл. С 05 В 19/40, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАИп11ОГО

УПРАВЛЕНИЯ 111АГОВЬП1И ДВИГАТЕЛЯИИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления с возвратно-поступательным

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления с возвратно-поступательным движением механизмов, Цель изобретения — упрощение устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства; на фиг. 3 — структурная схема коммутатора шагового двигателя, Устройство содержит генератор 1 импульсов, элемент 2 задержки, датчи1 ки 3 и 4 исходного полонения, блоки

5 сброса, блоки анализа 6 и 7, первый элемент И 8, второй элемент И 9, задатчик 10 перемещения, ключевые элементы 11 и 12, коммутаторы 13 и 14, шаговые двигатели 15 и 16.

Генератор 1 импульсов представляет собой генератор прямоугольных импульдвижением механизмов. Цель изобретения — упрощение устройства. Устройство содержит генератор импульсов, датчики исходного положения, два блока анализа, выполненных на ПЭУ, задатчик перемещения, ключевые элементы, коммутаторы, элементы И. В данном устройстве информацию о величине, направлении, времени логического анализа датчиков исходного положения осуществляет задатчик перемещения, а блоки анализа производят непосредственную обработку сигналов с датчиков и разрешение на включение тяговых двигателей. 3 ил. сов, которые через ключи 11 и 12, поступают на коммутаторы 13 и 14, заставляя их с частотой генератора включать в определенной последовательности обмотки ыаговых двигателей !

5 и 16.

Элемент 2 задержки служит для блокирования генератора 1 импульсов при возврате в исходное положение и после отработки заданного перемещения для уменьшения динамических перегрузок исполнительных элементов во время переходногО процесса при изменении направления движения щаговых двигателей.

Датчики 3 и 4 исходного полонения могут иметь разнообразную конструкцию, например механические переключатели или оптоэлектронное устройство., состоящее из источника света, приемника и флажка, закрепленного на валу шагово го двигателя.

1550479

1О

Адресные входы

Выходы

А2 АЗ

) 0 0

00 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0 0

0 0 0

1 0 0

1 0 0

0 1 0

0 1 0

1 1 0

1 1 0

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0 1

0 0

О. 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 1

1 0

1 0

1 0

1 0

0 0

0 0

0 - 0

1 1

0 0

0 0

0 0

0 0

1 0

1 0

1 0

1, 0

1 . 1

0 1

1 0

0 0

1 1

0 1

1 0

1 1

0 0

1 0

0 1

1 1

0 0

1 0

0 1

1 1 °

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

1 0

0 1

1 1

0 0

1 0

0 1

1 1

1

1

1

0 1

0 1

0 1

0 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

1 1

Б лок сброса 5 представляет собой простейшем виде обыкновенную RC-це" очку, время заряда которой при вклю«ении питания выбрано больше, чем стремя переходного процесса в электронных элементах. Только после срабатывания блока сброса происходит аназ из. входных сигналов блоков 6 и 7, Элемент И 3 служит для разрешения

r рохождения импульса с генератора 1 а эадатчик перемещения 10 во время ахождения исполнительных механизмов исходном положении.

Блоки 6 и 7 предназначены для логического анализа входных сигналов

А1 А4 А5

Элемент H. 9 предназначен для логического объединения сигналов в случае применения большого количества

Исполнительных механизмов, число входов которого зависит от типа микросхем (ПЗУ) для блоков постоянной памяти, При одном блоке надобность в этом элементе отпадает. С приходом последот датчиков 3 и 4 исходного положения, задатчика 10 перемещения и блока 5 сброса, на основании которого выдается разрешение в начале работы на движение в исходное положение тех двигателей, которые в нем не находятся. После приведения всех шаговых двигателей 15 и 16 в исходное положение блоки 6 и 7 запускают через элемент И 9 и элемент 2 задержки и выдается разрешение элементу И 8 на прохождение импульса на задатчик 10 перемещения.

Все микросхемы программируются аналогично табл, 1.

Т аблица 1

1 него сигнала от блока анализа сигнал с элемента И 9 запускает элемент за.держки 2, Задатчик 10 перемещения предназначен для задания величины перемещения, направления вращения шаговых двигате" лей и для выдачи сигнала блоков постоянной памяти при логической обработке сигналов с датчиков исходного 1550479

Адресные входь

03 04 30

0 0 0

0 О

1 1 0

0 0 )

0 1

0 . ) 1

1 1 положения при движении к исходу и в конце заданного перемещения.

Ключевые элементы 1) и 12 служат для выбора шаговых двигателей согласно программы.

Коммутаторы )3 и 14 шпговых двигателей предназначены для переключения с определенной последовательностью обмоток этих двигателей импульсами 10 генератора 1. Порядок этой последовательности (прямой или обратный) задается сигналом с задатчика 10 перемещения. Коммутатор ша гово ro двигателя 15 и 16 может быть выполнен анало- 15 гично описанному.

Он содержит счетчик 17 и элемент постоянной памяти 13 (фиг, 3). Счетчик 17 осуществляет пересчет поступающих импульсов, выходы его определяют адрес на входе элемента постоянной памяти )S, а выход в определенной последовательности подключает обмотки шагового двигателя, согласно например, табл. 2, 25

Таблица 2

Al А2 АЗ 01 02

1 1 0

0 1 1 0

0 1 ) )

0 1 0 ) 35

1 1 0 1

1 0 0 )

1 0 1 1

1 О 1 0

Шаговые двигатели 15 и 16, могут быть любые, например, двухфазные типа ДШ-200.

Устройство работает следующим обр.аз о м.

Блок сброса 5 при включении питания формирует кратковременный импульс, запрещающий работу устройства.

По заднему фронту этого импульса в случае, если все шаговые 15 и 16 двигатели (ШД) находятся в исходном положении, блоки 6 и 7 разрешают работу ключевых элементов 11, 12 задатчика

10 перемещения и через элемент И 9 запускают элемент 2 задержки, блокирующей работу генератора 1 импульсов.

Время блокировки определяется временем успокоения исполнительных механизмов шаговых двигателей, После отработки задержки генератор I импуль-. сов через элемент ИЗ запускает задатчик перемещения 10, меняет напр авление вращения шаговых двигателей (ШД)

15 и 16 и начинает и-.< движения на заданное перемещение.

В случае же, если нсе шаговые двигатели (ШД) l5 16 находятся в исходном положении, то в зависимости от адреса на выходе блоков 6 и 7 производит блокировку задат л ка 10 перемещения и возврат в исходное положение тех

ШД, которые не находятся в нем, При срабатывании последнего датчика 3 и 4 исходного положения работа устройства происходит аналогично описанному.

После отработки программi движения з адатчик 10 перемещения меняет свое значения на входе коммутатора

13 и 14 на возврат ШД к исходному положению, одновременно меняется адрес на входе блоков 6 и 7, что заставляет сработать элемент 2 задержки и заблокировать генератор 1 импульсов.

Одновременно блокируется на весь цикл возврата датчик 10 перемещения, После окончания блокировки генера-. тора 1 импульсон ШД возвращаются в исходное положение.

Блоки б и 7 анализируют состояние своих входов и при срабатывании последнего датчика исходного положения, через второй элемент 9 П сиона запускает элемент 2 задержки, блокирующий генератор 1 импульсов. После окончания блокировки процесс движения повторяется.

Ф о о м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для программного управления шаговыми двигателями, содержащее генератор импульсов, датчики исходного состояния о числу щаговых двигателей, ключевой элемент, выход которого соединен с первым входом со— ответствующего коммутатора шаговых двигателей, выходы которых являются выходами устройства для программного управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрошения устройства, в него введены блок сброса, элемент задержки, первый и второй блоки анализа, первый и второй элементы И, задатчик перемещения, информационный вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход — с пернь|ми

1550479 взводами коммутаторов шаговых двигателей и с первыми адресными входами первого и второго блоков анализа, вторые адресные входы которых подключены к выходам датчиков исходного состояния, установочные входы первого и второго блоков анализа подключены к выходу блока сброса, первый вход и ючевого элемента соединен с выходом ге нератора импульсов и с первым входс м первого элемента И, вторые входы которого соединены с первыми информационными выходами первого и второго блоков анализа и с соответствующими входами второго элемента И, выход которого соединен с входом элемента задержки, выход которого подключен к входу генератора импульсов, второй вход ключевого элемента подключен к соответствующему второму информационному выходу первого и второго блоков анализ а, 1550479

Йм2

©иаю

Тираж 669

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор И.Сегляиик

Заказ 272

Составитель И.Швец

Техред А.Кравчук

Корректор В. Кабации

Подписное