Устройство для программного управления

 

Изобретение относится к системам автоматического управления, в частности к цифровым следящим системам с управляющими ЭВМ в замкнутом контуре, и может быть использовано для автоматического управления исполнительными органами станка. Целью изобретения является повышение надежности системы за счет организации защиты от повреждения обрабатываемого изделия и инструмента станка при возникновении аварийной ситуации. Система содержит вычислитель 1 законов движения, цифроаналоговые преобразователи 2 и 3, усилители 4 и 5, исполнительные механизмы 6 и 7, исполнительные органы станка 8 и 9, датчики 10 и 11 положения, датчики 12 и 13 скорости, кнопочный регистр 14. блок 18 аварийного отключения 4 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я>з G 05 В 19/18

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4462210/24 (22) 18.07.88 (46) 15.06.91. Бюл. Nò 22 (72) В,Г. Карайченцев, В.С. Петровский, Ю.Е. Чичерин, Ю.Б. Терентьев и Ю.И. Титов (53) 621.503.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 619919, кл. G 06 F 11/28, 1979, Авторское свидетельство СССР

hL 941934, кл. G 05 В 19/18, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к системам автоматического управления, в частности к цифровым следящим системам с управляю„„5U„„1656497 А1 щими 3ВМ в замкнутом контуре, и может быть использовано для автоматического управления исполнительными органами станка.

Целью изобретения является повышение надежности системы за счет организации защиты от повреждения обрабатываемого изделия и инструмента станка при возникновении аварийной ситуации, Система содержит вычислитель 1 законов движения, цифроаналоговые преобразователи 2 и 3, усилители 4 и 5, исполнительные механизмы 6 и 7, исполнительные органы станка 8 и

9, датчики 10 и 11 положения, датчики 12 и

13 скорости, кнопочный регистр 14, блок 18 аварийного отключения, 4 ил.

1656497

30

50

Изобретение относится к системам автоматического управления, в частности к цифровым следящим системам с управляющими ЭВМ в замкнутом контуре, и может быть использовано для автоматического управления исполнительными органами станка.

Цель изобретения — повышение надежности системы за счет организации защиты от повреждения обрабатываемого иэделия и инструмента станка при возникновении аварийной ситуации.

На фиг. 1 показана структурная схема системы программного управления; на фиг, 2— схема формирователя импульса; нэ фиг, 3— временная диаграмма работы формирователя импульса; на фиг. 4 — схема алгоритма.

Система содержит вычислитель 1 закОнов движения, цифроаналоговые преобразователи 2 и 3, усилители 4 и 5, исполнительные механизмы 6 и 7, исполнительные органы станка 8 и 9, первый и второй датчики 10 и 11 положения, первый и второй датчики 12 и 13 скорости, кнопочный регистр 14, шифратор 15, формирователь 16 импульса, блок 17 индикации, блок 18 аварийного отключения.

Формирователь импульсов состоит иэ делителя 19 частоты, элемента И вЂ” НЕ 20, триггера 21.

Система работает следующим образом.

В память вычислителя 1 законов движения введено все математическое обеспечение сИстемы, а также программно заданные законы движения исполнительных органов в функции времени, например, для воспроизведения пространственной кривой, Система имеет несколько режимов и работает циклически с постоянной частотой. Время цикла Т отсчитывается таймером вычислителя 1. В данном решении синхронизация работы таймера с моментом ввода дополнительной информации об изменении работы устройства происходит за счет приема этой информации один раэ в цикле r;o сканированию шифратора кнопочного регистра, Величина f выбирается из расчета, что период работы делителя частоты должен быть больше на 20 — 30 периода формирования рабочего импульса со второго выхода вычислителя, Информация, вводимая с кнопочного регистра 14 через шифратор 15 и блок ввода, записывается в память и в дальнейшем в каждом цикле Т работы вычислителя, содержимое памяти на программном уровне сравнивается с информацией, считываемой с кнопочного регистра 14, При неправильном задании режима работы (в кнопочном регистре набраны несуществующие режимы работы или одновременно включены несколько режимов работы, или произошел обрыв линии связи в кнопочном регистре, или испортилась ячейка памяти с кодом режима и т. п,) программное сравнение кодов дает отрицательный результат и вычислитель 1 не формирует импульс сброса в памяти. В каждом цикле вычислитель 1 проверяет нахождение системы в заданном режиме, снимает и вводит в память вычислителя машины информацию с датчиков 10 и 11 положения, вычисляет истинные скорости и положения исполнительных органов, выбирает из памяти машины программные значения положений и скоростей исполнительных органов, соответствующих данному циклу Т, рассчитывает управляющие воздействия, как функцию программных и истинных положений и скоростей для каждога исполнительного органа в отдельности и выводит управляющие воздействия на цифроаналоговые преобразователи 2 и 3 с памятью, где они сохраняются до прихода нового скорректированного управляющего воздействия в следующем цикле. Сигналы с выходов ЦАП 2 и 3 через усилители 4 и 5 поступают на исполнительные механизмы 6 и 7, приводящие в движение исполнительные органы, датчики 12, 13 скорости и положения 10 и 11. Сигнал с выходов датчиков

12 и 13 скорости подается на входы усилителей 4 и 5 соответствующей координаты, тем самым обеспечивается стабилизация скорости исполнительных органов. При необходимости изменения режима работы системы, оператор нажимает одну из кнопок, соответствующую данкому режиму кнопочного регистра 14, сигнал с которого подается на шифратор 15, выполненный в виде диодной матрицы, преобразующей этот сигнал в двоичный код и вводится в вычислитель 1, который принимает его, переходит в соответствующий режим и выдает сигнал (импульс) каждый цикл работы вычислителя

1, несущий информацию о том, что вычислитель работает и правильно выполняет программу. В данном решении выдача информации происходит импульсно, на уровне одного бита информации, а сравнение режимов работы осуществляется программным способом. При нормальной работе вычислителя 1 (как программкой, так и аппаратной) вычислитель формирует импульс сброса регулярно с циклом T. Любое несоответствие нэ информационном уровне, обнару>кекное программой, запрещает формирование импульса на программном уровне, а любой программный или аппаратный отказ вычислителя исключает воэможность формировя.:ия импульса сброса и формирователь импульса обеспечивает по1656497 явление сигнала аварийного отключения (1,2 — 1,3)T. В ыдача информации (импульса сброса) происходит через память 1 вычислителя по одному из ее разрядов, Сигналы (импульсы) со второго и третьего выходов 5 вычислителя подаются на вход формирователя импульса (фиг: 2).

На фиг, 2 показано, что сигналы с третьего выхода вычислителя 1 поступают на вход делителя частоты 19, своими выходами 10 соединенного элементом И вЂ” НЕ 20. С выхода элемента И вЂ” НЕ 20 сигнал подается на первый вход триг-.ера 21. Сигнал со второго выхода вычислителя 1 поступает на второй вход делителя частоты (на вход "сброс") и на 15 второй вход триггера, выход которого является выходом формирователя импульса. Ча1 стота f выбирается примерно равной—

6 цикла работы системы, т. е. формирование 20 сигнала на первом входе триггера 21 происходит через время равное 1,2 — 1,3 цикла Т.

Временные диаграммы работы представлены на фиг. 3.

Если рабочие импульсы со второго вы- 25 хода вычислителя законов движения поступают на вход формирователя 16 импульса регулярно с каждым циклом работы вычислителя 1, то на выходе формирователя 16 импульса формируется сигнал постоянного 30 уровня, поступающий затем на блок 17 индикации и блок 18 аварийного отключения.

При любом прекращении выдачи вычислителя 1 рабочих импульсов формирователь импульса через время, равное 1,2 — 1,3 дли- 35 тельности цикла работы вычислителя 1, снимает сигнал, подаваемый в аварийную цепь станка, и прекращает работу исполнитель. ных органов.

Использование предлагаемого изобре- 40 тения позволит защитить от повреждени обрабатываемое изделие и инструмент

1 станка при возникновении аварийной ситуации, связанной с отказом в работе системы программного управления.

Формула изобретения

Устройство для программного управления, содержащее блок индикации и вычислитель законов движения, первый и второй выходы которого через соответствующие цифроаналоговые преобразователи соединены с первыми входами усилителей, вторые входы которых подключены к выходам датчиков скорости, а выходы — к входам исполнительных механизмов, первый и второй информационные входы вычислителя законов движения соединены с выходами датчиков положения, вход задания режима — с выходом шифратора, вход которого подключен к выходам кнопочного регистра, третьи входы усилителей соединены с выходом блока аварийного отключения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства в него введен формирователь импульсов, в котором вход сброса трехразрядного делителя частоты подключен к Rвходу RS — триггера и к первому входу формирователя импульсов, информационный вход — к второму входу формирователя импульсов, а разрядные выходы — к соответствующим входам элемента И вЂ” НЕ, выход которого соединен с S — входом RS — триггера, выход которого соединен с выходом формирователя импульсов, первый вход которого соединен с третьим выходом вычислителя законов движения, второй вход — с четвер- ° тым выходом вычислителя законов движения, а выход — с входом блока индикации и с входом блока аварийного отключения.

1656497 ррорыяжм smmydмеам суилжм г

Pcs юлцосюу@г

&4CrCAQTIPAO /М

Л7И МУМ7Редактор А.Долинич

Заказ 2051 Тираж 486 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

gO

Г-аййжю

Ььяисяийбля

Составитель И. Ш вец Pub(Техред M.Mîðãåíòàë Корректор О;Кундрик