Многоканальное устройство для программного управления шаговыми двигателями

 

Изобретение относится к средствам автоматического управления и может быть использовано для программного управления практически любыми шаговыми двигателями . Цель изобретения - упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей. Устройство содержит блок программного задания, шинный интерфейс, каналы управления, регистр управления. Предлагаемое устройство на минимальном аппаратном уровне реализует любые законы управления шаговыми двигателями, позволяет управлять от одного канала управления несколькими приводами, работающими неодновременно. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 05 В 19/40

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4861079/24 (22) 20.08.90 (46) 30.03,93, Бюл, ¹ 12 (71) Минское производственное объединение "Горизонт" (72) Б,С. Каменецкий (56) Патент США N 4734847, кл. G 05 В 19/40,опублик. 1983, Авторское свидетельство СССР

¹1320794,,кл. 6 05 В 19/40, 1985. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

Изобретение относится к средствам автоматического управления и может быть использовано для программного управления практически любыми шаговыми двигателями.

Цель изобретения — упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей.

На фиг. 1 представлен пример функциональной схемы многоканального устройства для программного управления шаговыми двигателями, для четырех каналов управления; на фиг. 2 — функциональная схема блока программного задания; на фиг, 3 — функциональная схема одного из каналов управления, Многоканальное устройство 1 программного управления шаговыми двигателями содержит блок программного задания 2, „„Я „„1805450 А1 (57) Изобретение относится к средствам автоматического управления и может быть использовано для программного управления практически любыми шаговыми двигателями. Цель изобретения — упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей. Устройство содержит блок программного задания, шинный интерфейс, каналы управления, регистр управления, Предлагаемое устройство на минимальном аппаратном уровне реализует любые законы управления шаговыми двигателями, позволяет управлять от одного канала управления несколькими приводами, работающими неодновременно. 3 ил, шинный интерфейс 3, каналы управления 4, регистр управления 5. Выходы каналов управления 4 и регистра управления 5 являются выходами устройства.

Ь

Блок программного задания 2 (фиг, 2) состоит из устройства 6 ввода-вывода команд(УВВ), совмещенного в ОЗУ, центрального процессора 7, постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 8 с алгоритмом работы, генератора синхроимпульсов 9, селектора адресов 10, контроллера прерываний 11, шины адреса 12, шины данных 13, шины сигнала чтения 14, шины сигнала записи 15, шины 16 — входа прерывания центрального процессора 7, шины 17 — выходы генератора 9 синхроимпульсов, шины 18 — 21 — выходы контроллера

11 прерываний, шины 22 разрешения чтения из ПЗУ 8, шины 23 разрешения чтения—

1805450 записи в ОЗУ YBB 6, шины 24, 26, 28, 30 приводов. После этого главный процессор разрешения установки триггеров пуска 33, вводит в ОЗУ УВВ 6 команды для управлешин 25, 27, 29, 31 разрешения записи коэф- ния каждым каналом отдельно, Каналы упфициента деления в регистр числа 34, шины равляются независимо друг от друга. При

32 разрешения записи в регистр 5управле- 5 поступлении команды запуска блок прония. граммного задания 2 записывает в регистр

Каждый канал 4 управления состоит из управления 5 соответствующие сигналы уптриггера пуска 33, регистра числа 34, дели- равления для шаговых приводов. Запуск кателя частоты 35, шины 37, являющейся уста- налов управления 4 осуществляется блоком новочным входом делителя 36 частоты, "О программного задания 2. По информационным шинам 13, 25, 15 в регистр числа 34

B ПЗУ 8 записан алгоритм работы уст- одного из каналов записывается код делеройства. В алгоритм входит: ния частоты, который по шине 37 передаетобмен командами с главным процессо- ся на установочные входы делителя частоты ром, подключенным через шинный интер- "5 35. На информационный входделителячастоты 35 подаются импульсы по шине 7 с фейс 3; управление триггером пуска; генератора импульсов 9. управление загрузкой регистра числа 34 По информационным шинам 13, 24, 15 в каждого канала при поступлении соответст- триггер пуска 33 записывается команда пуска двигателя частоты 35, по шине 36 сигнал управление загрузкой регистра 5 управ- пуска подается на управляющий вход делиления. теля частоты. Делитель 35 выдает на выход

Через устройство 6 ввода — вывода вво- (шина 38) импульсы, период которых завидится информация, для каждого канала от- сит от числа коэффициента деления, запидельно, о числе шагов, направлении 25 санного в регистре числа. Сигнал с выхода движения, начальной скорости движения, делителя частоты 35 также подается по шимаксимальной скорости движения, ускоре- не 18 (для канала О) на контроллер прерываний, уровне тока в обмотках двигателя и ний 11. При поступлении положительного команды управления пользователя (необхо- перепада сигнал на один из входов контролдимые для привода . я привода). 30 лера прерываний 11 он по шине 16 подает

Скорость движения двигателя опреде- сигнал прерывания на ЦП 7, а по шине данляется почастотеимпульсовподаваемых на ных 13 — вектор прерывания, тем самым шаговый привод шины 38 н ШАГ", остальные сообщая, по какому каналу произошло пресигналы подаются на шаговый привод с ре- рывание. Сразу после этого в регистр числа гистра управления е я5. 35 34 канала, где произошло прерывание, заУстройство работает следующим обра- писывается новое число. Если изменения частоты не требуется для равномерного двизом.

Работой всех составных частей устрой- жения, то новое число не записываетс . р я.П и ства управляет центральный процессор 7. поступлении прерывания также произвоСинхронизация процессора 7 осуществля- 40 дится счет шагов, счет шагов разгона, сравется генератором 9, который также выдает нение текущей скорости с заданной синхроимпульсы для каналов управления. максимальной, вычисление следующего

Алгоритм работы реализуется посредст- числадля записи врегистрчисла, сравнение вом чтения процессором 7 команд из ПЗУ 8 числа шагов торможения с оставшимся чиси их выполнения. Исполняющим действием 45 лом шагов, При этом блок программного

ЦП 7 является чтение или запись информа- задания 2 следит за командами от главного ции, которая передается по шине данных процессора.

13, Чтение или запись осуществляется сле- После того, как канал управления 4 выдующим образом; даст заданное количество шагов, или по коЦП 7 на шину адреса 12 (А) выставляет 50 манде от главного процессора по адрес устройства; информационным шинам 13, 24, 15 в тригселектор адреса 10 на одном из выходов гер пуска 33 записывается команда останова делителя частоты 35, После этого подача на шину данных 13 при записи ЦП, а при импульсов управления на шину 38 возможчтении выбранным устройством выставля- 55 на только после повторного запуска. ются данные, чтение данных происходит оисходит по сигналу Максимальная частота выходных имна шине 14, запись — по сигналу на шине 15. пульсов каналов управления определяется

П чения питания ЦП 7 запи- суммарным максимальным временем обслуПосле включения пит н сываетвОЗУУВВесообгсенияоготовности ативания прерывании и временем, неояяо1805450

Фиг. f димым для слежения за командами главного процессора.

Предлагаемое устройство реализует практически любые законы управления шаготовыми двигателями. Поскольку управление . 5 идет на программном уровне, то блок программного задания не требует никаких изменений при подключении к различным приводам. За счет регистра управления 5 можно мультиплексировать выходы 38 10

"ШАГ", тем самым управлять от одного канала управления несколькими приводами, работающими не одновременно.

Предлагаемое устройство позволяет реализовать взаимно скоординированное 15 движение приводов.

Формула изобретения

Многоканальное устройство для программного управления шаговыми двигате- 20 лями, содержащее блок программного задания и по числу управляемых шаговых двигателей каналы управления, каждый из которых содержит регистр числа, делитель частоты, группа установочных входов кото- 25 рого соединена с группой информационных выходов регистра числа, а информационный вход — с выходом синхронизации блока программного задания, а также триггер пуска, выход которого соединен с управляю- 30 щим делением входом делителя частоты, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и расширения области применения, в него введен регистр управления, вход записи которого соединен с выходом управления записью блока программного задания, группа информационных входов— с шиной данных блока программного задания, а вход разрешения записи соединен с выходом разрешения записи блока программного задания, разрядные выходы регистра управления соединены с первой группой информационных выходов устройства, вторая группа информационных выходов которого является выходами каналов управления, а каждом из которых вход записи, вход разрешения установки и информационный вход триггера пуска соединены с выходом управления записью, выходом разрешения установки и выходом соответствующего разряда шины данных блока программного задания соответственно, группа информационных входов регистра числа соединена с шиной данных, вход записи — с выходомуправления записью блока программного задания соответственно, выход разрешения записи коэффициента деления которого соединен с входом разрешения регистра числа, выход делителя частоты каждого канала соединен с соответствующим входом прерывания блока программного задания.

1805450

24

28

Z7

?o

29

ЗО

1805450

40

50

Составитель В.Ясинская

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор M.ÊåðåöìäH

Редактор

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

Заказ 942 Тираж Подписное

BHÈÈÏÈ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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