Устройство для управления шаговым двигателем

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в шаговых электроприводах исполнительных автоматизированных устройств. Цель изобретения состоит в повышении надежности путем устранения возможности движения по ложным сигналам. Устройство содержит шины прямого 7 и обратного 8 хода, подключенный к шинам элемент ИЛИ 1, элементы И 4, 5, элементы ИЛИ-НЕ 11, 12, реверсивный распределитель 6 импульсов, генератор 2 импульсов, одновибратор 10, триггер 9 и счетчик 3. Повышение надежности обеспечивается за счет того, что устройство блокирует прохождение на вход распределителя импульсов не только кратковременных помех, в т.ч. в составе пакетов помех, но и ложных сигналов управления, длительность которых превышает заданную длительность тактовых импульсов, а также исключает возможность несанкционированного движения при закорачивании на корпус либо обрыве одной или обеих входных шин, предотвращая тем самым сбои в работе и возможные аварийные ситуации. 2 ил.

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУ БЛИН (51)5 H 02 P 8/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 1 (21) 4446194/24-07 (22) 20,06.88 (46) 23 . 03. 90 . Бюл. Р 11 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро с опытным производством при Белорусском государственном униве рсите те им. В. И. Ленина (72) В,B.Íèæíèêîâ, В.Д.Телегин, И.Н. Рудой и B. P.. Ëàêèýî (53) 621..313. 525 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1283936, кл. Н 02 P 8/ОО, опублик. 15..01.87.

Авторское свидетельство СССР

Р 1453581,кл. Н.02 P 8/00,23,06,87. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЬК ДВИГАТЕЛКИ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в шаговых злектроприводах исполнительных автоматизированных уст-. ройств. Бель изобретения состоит в

„„Я0„„1552340 А 1

2 повышении надежности путем устранения возможности движения по ложным сигналам, Устройство содержит шины прямого

7 и.обратного 8 хода, подключенный к шинам элемент ИПИ 1, элементы И 4, 5, элементы ИПИ-1П 11, 1 2, реверсивный ра сп редел итель 6 жпульсов, гене ратор

2 импульсов, одновибратор 10, триггер 9 и счетчик 3, Повышение надежности обеспечивается за счет того, что устройство блокирует прохождение на вход расп ределителя ипульсов не только кратковременных помех, в т.ч. в составе пакетов помех, но и ложных сигналов управления, длительность которых превышает заданную длительность тактовых импульсов, а также исключает возможность несанкционированного движения при закорачивании на корпус либо обрыве одной или обеих входных шин, предотврашая тем самым сбои в работе и возможные аварийные ситуации, 2 ип.

1 5523 40. Изобретение относится к управлению электрическими ма шинами и может бьггь использовано в шаговом электроприводе исполнительных автоматизированных устройств, эксплуатируемых в непосредственной близости. от источников электромагнитных помех, например, в условиях машиностроительного производства.

Пель изобретения — повь шенне надежности путем устранения возможности движения по ложным сигналам.

На фиг, 1 приведена Р ункциональная схема устройства для управления шаговым двигателем; на Лиг. 2 — зпюры напряжений в узловых точках схемы на выходах элементов (позиционное обозначение элементов указано в скобках рядом с порядковым номером каждой эпю-20 ры на п ряже í ия) .

Устройство для управления шаговым дв ига телем соде ржит элемент ИПИ 1, генератор 2 импульсов, счетчик 3, элементы И 4 и 5, реверсвиньп распределитель б . импульсов, шины прямого 7 и обратного 8 хода, триггер 9, одновибратор 10, элементы ИЛИ-НЕ 11 и 12, первые входы которых подключены к инверсному и прямому выходам триггера

9, установочные входы P. и Б которого соединены с вторыми входами элементов

ИПИ-НЕ 11 и 12 и подключены соответственно к шинам прямого 7 и обратного

8 хода, связанным с входами элемента KIH 1, выход которого -оединен с раз35 решающж входом генератора 2 жпульсов и входом установки нуля счетчика

3, счетный вход которо-.о подключен к выходу генератора 2 жпульсов, а выход связан с входом одновибратора 10, выход которого подключ.ен к вторым входам элементов И 4 и 5, первые входы которых соединены с выходами элементов KIH-НЕ 11 и 12, а выходы под- 45 ключены к соответствующим входам реверсивного распределителя 6 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

В исходный момент времени Тl (фиг. 2) на шинах прямого 7 (эпюра

) 3) и обратного 8 (эпюра 14) хода присутствуют потенциальные сигналы высокого уровня. Если при включении устройства триггер 9 установился в еди55 ничное состояние (эпюра 15), то на выходе элемента ИПИ -НЕ 12, обеспечивающего, как и элемент ИЛИ-НЕ 11, сложение с инверсией по ИПИ отрицательных сигналов, будет присутствовать сигнал низкого уровня, прохождение которого через элемент И 5 блокируется сигналом высокого уровня, поступающего с выхода одновибратора 10 на второй вход элемента И 5. На выходе элемента И 4 в этих условиях также поддерживается высокий потенциал.

При подаче отрицательного тактового импульса íà шину 7 прямого хода ( — вперед) в момент времени Т2 (эпира 13) триггер 9 (эпюра 15) устанавливается в нулевое состояние, На выходе элемента ИПИ-HE 12 (эпюра ) б) появляется сигнал высокого уровня, обеспечивающий поддержание BbrcoKDFo уровня на выходе элемента И 5 независимо от уровня сигнала на era втором входе, Отрицательный тактовый жпульс с шины 7 проходит также через элемент

KIH 1. и поступает на вход разрешения генератора 2 жпульсов и вход установки нуля счетчика 3, По переднему фронту (т. е. передачу из 1 в О) так тового импульса генератор 2 начинает вырабатывать последовательность им ./ пульсов (эпюра 17) с частотой, превышающей частоту следования тактовых импульсов и определяемой как контролируемой длительностью тактового. ими ульса, так и емкость счет. чика 3, раз— реп|ение на счет которому выдается также по переднему Фронту тактового импульса. Пусть, напржер, частота жпульсов генератора 2 выбрана так, что в интервале времени, равном длительности тактового жпульса, укладывается сесь жпульсов, выдаваемых генератором 2, в то время как на выходе счетчика 3, который может быть и выходом переноса, соответствующий жпульс появляется после поступления шести импульсов на его счетный вход с выхода генератора 2 жпульсов, Тем самым в момент времени ТЗ на выходе счетчика 3 начинает формироваться отрицательный жпульс, по переднему фронту которого запускается одновибратор 10, вырабатывающий отрицательный жпульс с длительностью, превьг шающий длительность жпульса переноса, Если длительность тактового жпульса не превышает при этом заданного значения, то в момент времени Т4, т,е, по окончании тактового жпульса, на выходе элемента ИПИ-НЕ 11 появля52340

5 ется сигнал низкого уровня (эпюра 18), При совпадении этого сигнала с выходным импульсом одновибратора 10 на выходе элемента И 4 появляется отрицательный ичпульс (эпюра 1 9, момент времени Т4), соответствующий тактовому и поступающий на вход реверсивного распределителя 6 импульсов, который обеспечивает заданный режим коммутации обмоток шагового двигателя (не показан), По заднему фронту (переходу из 0 в 1) тактового ичпульса счетчик 3 обнуляется, а генератор 2 прекращает вырабатывать последовательность им— пульсов заданной частоты.

При изменении направления движеE ния и поступлении следующего тактового ичпульса в момент времени Т5 на шину 8 обратного хода (Н вЂ” назад) триггер 9 устанавливается в единичное состояние, обеспечивая сигнал высокого (запрещающего) уровня на первом входе элемента P. 4 и подготавливая. прохождение сигналов через элемент

И 5. В момент времени Т6 на выходе счетчика.3 формируется отрицательный жпульс переноса, запускающий одновибратор 10 и, если длительность тактового импульса не ° превышает заданного значения, в момент времени Т7 иа выходе элемента И 5 (эпира 20) появ— является ичпульс, соответствующий тактовому импульсу и поступающий на второй вход реверсивного распределителя

6 импульсов, что приводит к отработке шага в противоположном направлении, Появление на одной из входных щин (например, на шине 7 в момент времени

Т8, эпюра 13) ложного сигнала в виде кратковременной помехи обуславливает запуск генератора 2, разрешение счета и переброс триггера 9 (эпюра 15), однако сама помеха благорадя своему кратковременному характеру блокируется счетчиком 3, на выходе которого и на выходе одновибратора 10 (эпюры 21 и 22) продолжает сохраняться сигнал высокого уровня. При этом по окончании каждой помехи счетчик 3 обнуляется и пересчитывает каждую вновь по. ступившую помеху, в т.ч, в составе пакета помех, заново.

Если длительность сигнала, поданного, например, в момент времени Т9 на шину 8 (эпюра 14), превышает заданное значение, т. е. если этот сигнал является ложным, то. после эапус5

55 б ка одновибратора 10 пп импульсу переноса в момент времени Т10 Аормирование отрицательного импульса на выходе одновибратора 10 завершится к моменту Tl l (эпира 22) до окончания ложного сигнала на шине 8. А так как элемент И 5 сигналом высокого уровня с выхода эле1чента И11И-НГ 12 закрыт во время дейсвтия сигнала низкого уровня, то отрицательный ичпулнс с выхода одновибратора 10 не проходит через элемент И 5 на вход реверсивного распределителя 6 ичпульсов, благодаря чему исключается воэможность отработки ложного шага. Устройство работает аналогичньм образом и при закорачивании одной из входных щин на корпус и появлении низкого потенциала на данной шине. Отрицательные жпульсы, формируемые в этом случае одновибратором 10 при непрерывной работе генератора 2 по каждому импульсу переноса с выхода счетчика 3, не проходя через элементы И 4 и 5, так как на первых входах этих элементов будут поддерживаться запрещающие сигналы высокого уровня, обеспечиваемые инверсией сигналов низкого уровня, поступающих с закороченной шины и соответствующего выхода триггера 9. При закорачивании обоих входных шин на корпус сигналы высокого уровня на первых входах элементов И 4 и 5 будут поддерживаться независимо от состояния триггера

9, такж» исключ а я во зможно сть аварийной ситуации.

Таким образом, использование изобретения обеспечивает более высокую . надежность Ьункнионирования, заключающуюся в том, что устройство блокирует прохождение на вход расп ределителя импульсов не только кратковременных помех, в т.ч. в составе пакетов помех, но и ложных сигналов управлен ия, длительно с ть кото рых превышаетт заданную длительно сть тактовых ичпуль сов, а также исключает возможность несанкционированного движения при закорач иван ии на корпус (либо об— рыве в случае положительных сигналов уп равлен ия) одной или обо их входных шин, предотвращая тем самым сбои в работе и возможные аварийные ситуации. чармулаиз обретения

Устройство для управления шаговым дв ига телем, соде ржащее лины прямого

1 552340 и обратного хода, подключенный к ним входами элемент ИЛИ, два элемента И, выходы которых подключены к соответl ствующим входам реверсивного распределителя импульсов, генератор жпуль5 сов и счетчик, вход установки нуля которого объединен с разрешающим входом генератора жпульсов и подключен

; к выходу элемента ИЛИ а счетный вход

Ф 1О соединен с выходом генератора икпуль— сов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, Что, с целью повышения надежности путем устранения воэможности движения у 7 g 710 771

Составитель В. Алйимов

Техред M.Äèäûê Корректор О. Ципле

Редактор Е. Папп

Заказ 339 Тираж 448 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

v(r)

М)

v(z)

n(s

nfl

1S8)

6(» !

9И)

s(e

m(s по ложным сигналам, введены два элемента ИЛИ-НЕ, одновибратор: и триггер, установочные входы которого подключены к шинам прямого и обратного хода, прямой и инверсный выходы соединены с первыми входами элементов

ИЛИ;НЕ, вторые входы которых подключены к шинам прямого и обратного хода, а выходы связаны с первыми входами элементов И, вторые входы которых подключены к выходу одновибратора, соединенному свои входом с выходом счетчика.