Устройство для программного управления шаговыми двигателями

 

Союз Советски к

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»> 734619

l (61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 02,11.77(21) 2539009/18-24 (51)М. Кл. с присоединением заявки РЙ—

605 В 19/40

Веударстееиишй комитет

СССР (23)Приоритетао аелаи изобретений и открытий

Опубликовано 15@5.80- Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 20@5 0 (53) УДК 621. .503.55 (088.8) (72) Авторы изобретения

A. П, Андреева и Л. A. Зайдельсон (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ШАГОВИМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для использования в автоматизированных системах уп\равления kka базе цифровых вычислительных машин (ЦВМ).

Известно устройство для управления щаговыми двигателями, содержащие БВМ, регистры, счетчики, триггеры, схемы переключения щаговых двигателей, элемен1О ты И, генератор тактовых импульсов (1).

Недостатками этого уст„юйства являются низкая точность и ограниченная область применения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройся. во для управления щаговыми двигателями, содержащее блок задания программы, вход которого подключен к первым вхс дам первых элементов И, первый вы- 1 ход — к первому входу счетчика импульсов, второй выход — ко входам первых триггеров, третий выход - к первому входу второго триггера, второй нход которого соединен с выходом счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, выходы счетчика импупьсов соединены с первыми входами первых элементов И, в то

I рые входы которых подключены к выходу первого элемента ИЛИ, первый вход вто рого элемента И соединен с выходом ге нератора импульсов, второй вход - с вы ходом второго триггера, и усилители, выходы которых подключены ко входам шаговых двигателей (21.

Недостатком этого устройства является ограниченная область применения.

Белью изобретения является расширение области применения устройства.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемое устройство содержит

peI истры, вторые и третьи элементы

ИЛИ, третьи, четвертые и пятые элементы И и дешифратор, вход которого соединен с четвертым выходом блока задания программы, а выходы - с первыми

BxoAaMH TpeTbHx и четвертых элементов

3 73

И, вторые входы третьих элементов И соединены с выходами усилителей, а выходы — со входами вторых элементов ИЛИ, выходы которых подключены к первым входам регистров, вторые входы которых соединены с выходами пятых элементов

И, выходы регистров соединены со входами третьих элементов ИЛИ, выходы которык подключены ко вторым входам четвертых элементов И, выходы четвертых элементов И соединены со входами усилителей, первые входы пятых элементов

И соединены с выходами первых триггеров, а вторые BxoAbl — с выходом второго элемента И.

Функциональная схема предлагаемого устройства показана на чертеже.

Устройство содержит блок задания программы 1, дешифратор 2, генератор импульсов 3, регистры 4 и 5, усилители 6, счетчик импульсов 7, первые элементы И 8 „, 8>, второй элемент И 9, первые триггеры 10 и 11, второй триггер 12, первый элемент ИЛИ 13, шаговые двигатели 14, третьи элементы

И 15 ...15пт, вторые элементы ИЛИ

161,...16 тт, третьи элементы ИЛИ

17т ... 17 „, пятыеэлементы И 18 и 19 и четвертые элементы И 20, ...20ттт.

Устройство работает следующим образом.

Елок задания программы 1 производит одновременную выдачу кода числа, . предназначенного к выводу на двигатель

14, по шине числа на счетчик 7, знака, числа по шине передачи знака числа на триггеры 10 и 11, адреса данного двигателя 14 по шине передачи кода адреса двигателя в дешифратор ? и управляющего сигнала по шине управления на

"единичный" вход триггера 12.

Сигнал с выхода дешифратора 2 является разрешающим для элементов

H 204... 20пти 15. .-15 1 принадлежащих выбранному двигателю 14. При получении этого сигнала состояния фаз данного,чвигателя 14 передаются err усилителей 6 через элементы И 15 и элементы ИЛИ 16 на установочные входы регистров 4 и 5, устанавливая их в состояние, соответствующее состоянию фаз выбранного к выводу двигателя 14.

Параллапьно с этим сигнал с выхода триггера 12 разрешает прохождение через элемент И 9 тактового импульса от генератора 3 импульсов на счетный вход счетчика 7 и на первые входы элеlO

25 зо

4О

45 зо

55 ментов И 18 и 19, В зависимости от знака числа, предназначенного к выводу на двигатель 14, тактовый импульс праходит на счетный вход регистра 4

v0ëîæèòåëbHoão или 5 отрицательного вращения двигателей, так как разрешение приходит на второй вход элемента

И 18 или 19 от триггера 10 или 11 знака в соответствии со знаком числа.

Поступающий на счетные входы счетчика 7 и регистров 4 положительного и

5 отрицательного вращения двигателей тактовый импульс уменьшает содержимое счетчика 7 на единицу и устанавливает регистры 4 и 5 в состояние, соответствующее следующему распределению фаъных сигналов на обмотках двигателя.

С выходов регистров 4 и 5 это состояние передается через элементы ИЛИ 17 по фазным шинам на первые входы элеме ов И 201 - 20и1 прин длежшнх к каналу выбранного двигателя, и через усилители 6 передается на обмотки двигателя 14, переключая его фазы, что вызывает поворот ротора двигателя 14 на один шаг в сторону положительного или отрицательного вращения в зависимости от знака числа.

Уменьшенное на единицу содержимое счетчика 7 при получении разрешающего сигнала от элемента ИЛИ 13 переписывается с элементом И 8 в блок 1 по шинам перезаписи числа.

Описанное выше представляет собой единичный цикл работы устройства. Частота повторения единичного цикла определяется частотой работы блока 1.

Следующий единичный цикл работы устройства начинается с одновременной выдачи блоком 1 кода числа, предназначенного к выводу двигатель 14, по шине числа на счетчик 7; знака числа по шине передачи знака числа на триггеры 10 и 11; адреса шагового двигателя по шине передачи адреса двигателя в дешифратор 2 и управляющего сигнала по шине управления на "единичный вход триггера 12. Отличие этого единичного цикла от первого состоит в том, что к выводу выбран следуютций двигатель 14 и соответственно изменены коды адреса двигателя, числа, подлежашего выводу на него, и знак числа. В остальном единич» ные пииты идентичны.

Смена адресов двигателей (единичные циклы) происходит до тех пор, пока на все двигатели 14 не будет произведен вывод одного тактового импульса (дви5 7346 гатели отработают один шаг). На этом заканчивается один полный цикл работы устройства, частота повторения которс го равна рабочей частоте двигателей.

Полные циклы работы устройства продолжаются до тех пор, пока на все двигатели 14 не будет произведен вывод соответствующих величин. Вывод величины на двигатель прекращается, как только содержимое счетчика 7 становится рав- 1О нум нулю.

Предложенное устройство можно применять для управления шаговыми двигателями, работающими в режиме непрерывной отработки величины (в режиме непр 1> рывного слежения) что позволяет исключить режим разгона-торможения для щаговых двигателей, а время отработки величины сделать зависящим только от самой величины, что особенно важно для устройства, работающего в реальном масштабе- времени.

Применение предлагаемого устройства позволяет отказаться от раздельных для каждого шагового двигателя схем

25 переключения фаз, что дает возможность уменьшить габариты устройства и его стоимость, Предварительный расчет показывает, что стоимость предлагаемого устройства при применении его для управ30 ления 50 шаговыми двигателями будет в 2-3 раза ниже стоимости известных устройств.

Формула изобретения

Устройство для программного управления шаговыми двигателями, содержащее блок задания программы, вход которого подключен к первым входам первых элементов И, первый выход — к первому входу счетчика импульсов, второй выход — ко входам первых триггеров, третий выход - к первому входу второго триггера, второй вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, выходы счетчика импульсов соединены с первыми входами первых элементов И, вторые входы кото рых подключены к выходу первого элемента ИЛИ, первый вход второго элемента И соединен с выходом генератора импульсов, второй вход - с выходом второго триггера, и усилители, выходы которых подключены ко входам щаговых двигателей, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения области применения устройства, оно содержит регистры, вторые и третьи злементыИЛИ, третьи, четвертые и пятые элементы И и дешифратор, вход которого соединен с четвертым выходом блока задания программы, а выходы — с первыми входами третьих и четвертых элементов И, вторые входы третьих элементов И соединены с выходами усилителей, а выходысо входами вторых элементов ИЛИ, выходы которых подключены к первым входам регистров, вторые входы которых соединены с выходами пятых элементов

И, выходы регистров соединены со входами третьих элементов ИЛИ, выходы которых подключены ко вторым входам четвертых элементов И, выходы четвертых элементов И соединены со входами усилителей, первые входы пятых элементов

И соединены с выходами первых тригге ров, а вторые входы - с выходом второго элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

14 419850, кл, 605 Э 19/40, 1973.

2, Авторское свидетельство СССР

М 411436, кл QOG В 19/40, 1973 (прототип).

Составитель И, Колокольиов

Редактор Н,: Каменская Техред С. Мигай Корректор Т. Скворлова

Заказ 2160/51 Тираж 956 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыгий

113635в Москва, Ж-35э Раушская наб„д 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4