Устройство для программного управления

 

Союз Советскик

Социапистическии

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< п734617

Ъ Ф

II т (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 25.01.78 (21) 2574758/18-24 (51) M. Кл.

G 05 В 19/18 с присоеципением заявки Л4

Государственный комитет (2;3) Приоритет по делам изооретеиий и открытий

Опубликовано 15.05.80. Бюллетень Юв 18 (53) Уд) 621.50З. . 55 (088. 8) Дата опубликования описания 17.05.80 (72) Авторы изобретения

А. Л. Белогорский, В. Н. Тычинин и E. Э. Байраков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к автоматике производственных процессов для программного управления рабочими органами станков.

Известно устройство для программного управления, содержащее последовательно соединенные блок ввода программы, интерполятор,.логический блок и блок управления (1).

lO

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для программного управления, содержащее последовательно соединенные блок ввода, блок буферной памяти, интерполятор, 15 блок регулирования контурной скорости и силовой шаговый привод, причем интерполятор соединен через генератор импульсов с блоком разгона-торможения, подключенным к буферной памяти (2).

Однако эти устройства характеризуются недостаточным быстродействием для управления целой группой специальных станков, на скорость двйжения исполнительных органов которых Накладываются определенные ограничения. К таким станкам относятся станки для прошивки постоянных накопителей, производящие укладку кодовых проводов в специальные запоминающие элементы. Для них траектория перемещения исполнительного механизма-каретки состоит из набора чередующихся зон прошивки и промежуточных отрезков. При этом в зоне прошивки осуществляется одновременная работа двух исполнительных механизмов: продольное движение каретки и поперечное отлонение иглы. Поэтому в этой зоне для исключс ния воэможности натыкания иглы на сердечник запоминающего элемента скорость движения каретки (рабочая скорость) ограничивается в зависимости от скорости перекидывания иглы. На промежуточных же отрезках ограничения на скорость каретки (скорость холостого хода) отсутствуют. При применении известных устройств для управления данными прошивочными станками. задание движения

73461 исполнительного Органа Вдоль Одного ряда запоминающих элементов производится программированием либо полного перемещения с одной постоянной скоростью, определяемой рабочей скорос5 тью каретки в зоне прошивки, либо отдельных отрезков соответственно с рабочими скоростями и скоростями холостых ходов в обоих случаях снижается быстродействие системы. В первом - на отрезках холостых ходов (из- эа задания скорости заведомо меньшей максимально возможной), а во втором - из-за потерь времени на разгон и торможение на каждом программируемом отрезке. Кроме того, необходимость программирования во втором случае каждого отрезка отдельной фразой значительно увеличивает длину управляющей перфоленты, которая и без такого способа программирования 0 для прошивочных станков достигает большой величины. Аналогичное снижение быстродействия характерно и для систем программного управления станками, обрабатывающих, например, детали сложной 25 конфигурации, у которых также имеются чередующиеся участки рабочих и холос— тых ходов.

Бель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного управления, содержащее последовательно соединенные олок ввода программы, блок буферной памяти, интерполятор, блок регулирования контурной скорости и шаговый привод, а также последовательно„ соединенные первый блок разгона-торможения и первый генератор импульсов, 40 второй вход которого и вход первого блока разгона-торможения подключены к выходу блока буферной памяти, введены последовательно соединенные второй блок разгона-торможения, второй генератор импульсов и блок согласования скоростей, второй вход которого подключен к выходу блока буферной памяти, второму входу второго генератора импульсов и к первому входу второго блока разгона-торможе50 ния, соединенного вторым и третьим входами соответственно с первым и вторым входами блока согласования скоростей, третий вход которого подключен к выходу первого генератора импульсов, а третий выход и четвертый вход к управляющему входу и выходу интерполятора соответственно, а также тем, что блок согласования скоростей содержит элемент срав7 4ненйя, первый вход которого соединен с третьим входом блока, с первым входом первого элемента задержки и через последовательно включенные первый элемент

И и первый одновибратор со вторым входом первого элемента задержки, под— соединенного выходом к третьему выходу блока и к выходу второго элемента И, первый вход которого соединен со вторым входом первого элемента И, с первым входом блока и со вторым входом элемента сравнения, подключенного выходом через последовательно соединенные тре» тий элемент И, первый триггер, второй одновибратор и второй триггер ко второму входу третьего элемента И, четвертый вход блока является входом счетчика, соединенного выходом через последовательно включенные первый дешифратор, группу четвертых элементов И, элемент

ИЛИ, первый триггер, второй элемент задержки и пятый элемент И со вторым входом второго триггера и со вторым выходом блока, второй вход блока является входом второго дешифратора, подключенного выходами ко вторым входам группы четвертых элементов И, выход элемента ИЛИ соединен со вторым входом пятого элемента И, выход первого триггера — co вторым входом второго элемента И, а выход второго одновибратора — с первым выходом блока.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — схема блока согласования скоростей.

Устройство содержит блок 1 ввода программы, блок 2 буферной памяти, первый блок 3 разгона-торможения, интерполятор 4, блок 5 согласования скоростей, первый 6 и второй 7 генераторы импульсов, второй блок 8 разгона»торможения, блок 9 регулирования контурной скорости и шаговый привод 10.

Блок согласования скоростей содержит второй дешифратор 11, счетчик 12, первый дешифратор 13, группу четвертых элементов 14 И, элемент 1 5 ИЛИ, первый триггер 16, пятый элемент 17 И, второй элемент 18 задержки, второй одновибратор 19, второ i триггер 20, третий элемент 21 И, элемент 22 сравнения, второй 23 и первый 24 элементы И, первый одиовибратор 25 и первый элемент 26 задержки.

Устройство работает следующим образом.

Информация из блока 1 вводится и запоминается в блок 2, из которого рас734617

5 пределяется в первый блок 3 разгонаторможения, интерполятор 4, блок 5 согласования скоростей, генераторы 6 и 7 и второй блок 8 разгона-торможения.

Эта информация содержит данные о работе с одной заданной скоростью и работе с участками повышенной скорости.

В первом режиме иэ блока 2 в генератор 6 поступает информация о включении генератора на программируемую час- 10 тоту, которая эа счет блока 3 плавно нарастает до номинальной величины и через блок 5 поступает в интерполятор

4. Генератор 7 в этом режиме выключен и частота 1 =О. Импульсы интерполя- 15 тора 4 проходят через блок 9, введенный для устранения неравномерности частоты интерполятора, и поступают на шаговый привод 10. Таким образом, движение исполнительного органа станка осущест- 20 вляется с заданной скоростью, определя Ъ емой программированием частоты „.

С целью устранения появления резаных импульсов или вообще потери импульсов при сложении частот „и g< в устройство включена схема разделения импульсов по времени. Она состоит иэ элемента

В режиме работы с участками повышенной скорости блок 2 выдает в интерполятор 4 информацию и полном перемещении исполнительного механизма вдоль одного ряда запоминающих элементов, и производится включение генераторов 7 и

6 соответственно на программируемые частоты и 1. При этом частота определяет скорость движения каретки в зоне прошивки, а сумма частот ) „+ — скорость каретки в зоне холостых ходов. Моменты включения и выключения

35 частоты fZ(c плавным ее нарастанием и снижением) задаются программно. Для этого из блока 2 в дешифратор 11 блока

5 поступает код, соответственно которому подключаются определенные. выходы дешифратора, и тем самым выбираются соответствующие элементы 14 И. Для опредеЛения числа этих элементов вся длина максимально возможного программируемого перемещения, выраженная в числах импульсов, разбивается на отрезки с достаточно малым шагом, причем каждой точке разбиения соответствует элемент

14 И. Таким образом, чем меньше шаг отрезка разбиения, тем больше нужно элементов И и тем точнее можно включать разгон или торможение в необходимой точке траектории, и соответственно получить более высокую производительность станка.

55 Одновременно с началом работы интерполятора 4, с его выхода поступают сит» налы на дешифратор 13 через счетчик 12 блока 5. Дешифратор 13 последовательно

6 опрашивает элементы 14 И, и если сит нал с него придет на первый элемент И, на который уже подан разрешающий сигнал с дешифратора 11, то выдается импульс на элемент 15 ИЛИ, перебрасывающий триггер 16 в единичное состояние.

Сигнал с триггера 16 поступает на элемент 17 И через элемент 18 задержки, подготавливая тем самым цепь вКлючения торможения, на одновибратор 19, включающий блок 8 и одновременно перебрасывающий триггер 20 в единичное состояние для запрета на элементе 21 И прохождения сигнала с элемента 22 сравнения при первом совпадении частот „и и на элеллент 23 И, подготавливая прохождение частоты

Блок 8 разгона-торможения, включаемый одновибратором 19, плавно увеличивает частоту генератора 7, которая по входу 4 поступает в блок согласования скоростей 5 на элементы 23 и 24

И и элемент 22 сравнения, и так как элемент 23 И уже подготовлен к работе, то частота 1 проходит HQ выход Где складывается с частотой и через ин1 терполятор 4 и блок Э поступает на шаговый привод 10. Таким образом осуществляется разгон шагового двигателя до повышенной частоты.

При дальнейшем последоватетьном опросе элементов 14 И сигнал с дешифратора 13 попадает на второй, подготовленный к работе дешифратором 11, элемент И, импульс с выхода которого поступает на элемент ИЛИ 15 и через и го на элемент 17 И. Сигнал с выхода этого элемента поступает на выход блока 5, включает схему разгона и схему торможения блока 8 и обнуляет триггер 20, который подготавливает к срабатыванию элемент 21 И. Генератор 7 плав но уменьшает свою частоту (т.е. происходит процесс торможения) и в момент достижения равенства частот 1 и элемент 22 сравнения выдает сигнал, который через элемент 21 И обнуляет триггер 16 и запрещает на элементе 23 прохождение частоты 1,. Таким образом на выходе появляется частота g», определяющая скорость движения каретки в зоне прошивки. Схема готова к следующему циклу разгона и торможения.

7346

24 И, на входы которого поступают частоты и, одновибратора 25 и элемента 26, который и задерживает импульс частоты при совпадении его по времени с импульсом частоты

Выбором определенных пар элементов 14

И можно задать перемещение исполнительного органа с участками повышенной скорости, при этом первый элемент из каждой пары определяет начало раз- 10 гона, а второй — начало торможения.

Введение в данное устройство второго блока разгона-торможения, второго генератора и блока согласования скоростей выгодно отличает предлагаемое устрой- 15 ство от известного, так как позволяет задавать на любом программируемом отрезке зоны с разными скоростями движения исполнительного механизма.

В результате существенно повьпцается 20 быстродействие системы за счет высоких скоростей перемещения исполнительного механизма на участках, где на скорость перемещения не накладываются определешые ограничения, и кроме того, сокращается трудоемкость программирования.

Формула изобретения

ЗО

1. Устройство для программного управления, содержащее последовательно соединенные блок ввода программь1, блок буферной памяти,- интерполятор, блок регулирования контурной скорости и шаго-З5 вый привод, а также последовательно соединенные первый блок разгона-торможения, и первый генератор импульсов, второй вход которого и вход первого блока разгона-торможения подключен к выхо-40 ду блока буферной памяти, о т л и— чаюшееся тем,что,сцелью повышения быстродействия устройства, в него введены последовательно соединенные второй блок разгона-торможения 45 второй генератор импульсов и блок сот ласования скоростей, второй вход которого подключен к выходу блока буферной памяти, второму входу второго генератора импульсов и к первому входу второго Ю

17 8 блока разгона торможения, соединенного вторым и третьим входами соответственно с первым и вторым выходами блока согласования скоростей, третий вход которого подключен к выходу первого генератора импульсов, а третий выход и четвертый вход к управляющему входу и вы— ходу интерполятора соответственно.

2. Устройство по п. 1,, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что блок согласования скоростей содержит элемент сравнения, первый вход которого соединен с третьим входом блока, с первым входом первого элемента задержки и через последовательно включенные первый элемент И и первый одновибратор со вторым входом первого элемента задержки, подсоединенного выходом к третьему выходу блока и к . выходу второго элемента И, первый вход которого соединен со вторым входом первого элемента И, с первым входом блока и со вторым входом элемента сравнения, подключенного выходом через последовательно соединенные третий элемент И, первый триггер, второй одновибратор и второй триггер ко второму входу третьего элемента И, четвертый вход блока является входом счетчика., соединенного выходом через последовательно включенные дешифратор, группу четвертых элементов И, элемент

ИЛИ, первый триггер, второй элемент задержки и пятый элемент И со вторым входом второго триггера и со вторым выходом блока, второй вход блока являет-. ся входом второго дешифратора, подключенного выходами ко вторым входам группы четвертых элементов И, выход элемента ИЛИ соединен со вторым входом пятого элемента И, выход первого триггера — со вторым входом второго элемента И, а выход второго одновибратора— с первым выходом блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 435670, кл. G 05 В 19/18, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

% 485419, к1, (л 05 В 19/18, 1978 (прототип ) .