Устройство для программного управленияшаговыми двигателями

 

Союз Сооетскик

Социалистическим

Республик

ОПИС НИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп842716 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 15. 11. 79 (21) 2861287/18-24 (5l ) М. Кл . с присоединением заявки Ж

G 05 В 19/18

G 05 В 19/40

Государственный комитет (23) Приоритет по делам изобретений и отнрьпий

Опубликовано 30.06.81, Бюллетень № 24 (53) УДК 62-50 (088. 8) Дата опубликования описания 1 0 . 07 . 81 (72) Авторы изобретения

Л.Б. Власова, В.N. Kðþ÷êoâ и В. Г.Ли венец

Специальное конструкторское бюро средств вычислительной техники Производственного объединения "Контур" (71) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ШАГОВЫМИ ДВИГАТЕЛЛМИ

15

Изобретение относится к автоматическому управлению и предназначено для использования в устройствах числового программного управления.

Известны устройства программного управления скоростью шагового двигателя, содержащие блок задания разгона, соединенный с интегратором, генератор импульсов, управляемый напряжением, вход которого соединен с выходом интегратора, а выход — с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к процессору, выход элемента И подключен ко входу управляемого делителя частоты, выход которого соединен с блоком Аормирователя импульсов Г1 .

1едостатками этих устройств являются их сложность и нестабильность закона изменения частоты управляемого генератора во времени при разгоне и торможении шагового двигателя.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для программного управления, содержащее последовательно соединенные блок сравнения и блок ана- . лиза, вторым входом соединенный с выходом первого регистра, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, третьим входом подключенного к первому входу второго регистра, второй вход которого соединен с первым выходом блока анализа, а также последовательно соединенные первый элемент И и Аормирователь сигналов, выходом подключенный к первому выходу устройства, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, первым входом подключенного к четвертому входу устройства 2 ).

Недостатком известного устройства является значительная трудоемкость наладки.

Пель изобретени — расширение функциональных возможностей устройства, 8427

l5

Эта цель достигается тем, что в устройство введены элемент ИЛИ, второй и третий элементы И и последовательно соединенные сумматор, четвертый элемегт И, счетчик и преобразователь частоты, выходом подключенный ко второму входу первого элемента И, второй вход счетчика через третий элемент И соединен с выходом сумматора, третьим входом ус-.ройства и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к первому выходу блока анализа, вторым выходом соединенного с третьим входом счетчика, четвертым входом подключенного к первому входу устройства, а пятым вхоt дом — к выходу второго элемента И, первый вход которого соединен с. выхоходом элемента ИЛИ, а второй вход с выходом первого регистра и вторым входом блока сравнения, второй вход четвертого элемента И подключен к первому выходу блока анализа.

Таксе выполнение устройства позволяет исключить все элементы подстройки цепей разгона и торможения, что значительно упрощает его и снижает трудоемкость наладочных работ. Исключение из устройства всех аналоговых элементов (блок задания разгона, интегратор, генератор импульсов, управляемый напряжением) позволяет избавиться от дестабилизирующих факторов, влияющих на изменение ча.стоты управляющих шагоьым приводом импульсов, избавляет от резких скачков частоты при разгоне и торможении, что значительно улучшает динамические характеристики привода.

На чертеже дана структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит регистр 1, сумматор 2, элементы И 3 и 4, счетчик 5, элемент ИЛИ 6, элемент И 7, регистр 8, блок 9 анализа, блок 10 сравнения, формирователь ll сигналов, элемент И !2 и преобразователь 13 частоты, 14-17 и 18, 19

I соответстренно входы и выходы устройс тва.

Заданное значение скорости шагового двигателя,по связи 17 из центрального процессора записывается в регистр 8, откуда оно поступает в блок 9 анализа. В блоке. 9 акализа заданное значение скорости ераанивается с ранящимся в блоке значением минимальной скорости, при которой шаговый двигатель может ра16 ф ботать без разгона. При превышении заданной скорости блок 9 анализа о выдает сигнал РАЗГОН, который поступает на регистр 1 и элемент И 4, а также на элемент ИЛИ б. Сигнал с выхода элемента HJIH 6 запрещает на элементе И 7 перепись значения заданной скорости в счетчике 5.

В счетчик 5 по сигналу с выхода блока анализа записывается величина минимальной скорости, с которой и начинается разгон двигателя. Величина подачи, хранящаяся в счет» нике 5, поступает в преобразователь

13 частоты, с выхода которого через формирователь 11 сигналов и элемент

И !? на шаговый двигатель поступает частота, соответствующая вышеупомянутой величине подачи.

При поступлении сигнала РАЗГОН с выхода регистра постоянно подается на вход сумматора 2 значение

1 коэффициента соответствующего времени разгона, которое постоянно суммируется. Сигналы переносов с выхода сумматора 2 через элемент И 4 поступают на суммирующий вход счетчика 5.

Содержимое счетчика начинает увеличиваться, Текущее значение скорости двигателя из счетчика 5 поступает на преобразователь !3 двоичнодесятичного кода числа в частоту выходных импульсов и на вход блока

10 сравнения, где постоянно происходит сравнение текущего значения скорости с заданным значением. Как только блок 10 сравнения выдаст сигнал сравнения, блок 9 анализа снимает сигнал РАЗГОН, при этом прекращается подача на вход сумматора 2 кода коэффициента разгона и снимается разрешение на прохождение импульсов переноса на суммирующий вход счетчика 5. Элемент ИЛИ б снимает запрет с элемента И 7 и заданное значение скорости периодически переписывается в счетчик 5 с регистра

8. С выхода преобразователя 13 поступают сигналы, частота которых соответствует заданному значению скорости. Все импульсы на участке разгопа по связи 18 поступают с элемента И 12 и центральный процессор для определения пути .торможения, который должен быть равен пути разгона.

При поступлении из центрального процессора сигнала TOPNOFEHHE no связи 15 на выходе регистра 1 появля42716

Формула изобретения

Устройство для программного .управления шаговыми двигателями, содержащее последовательно соединенные блок О сравнения и блок анализа, вторым входом соединенный с выходом первого регистра, первый и второй. входы которого соединены соответственно с

5 Я ется дополнительный код коэАфициента разгона, который начинает суммироваться с той же периодичностью, что и при разгоне. Импульс заемов через элемент И 3 поступают на вычитающий вход счетчика 5. Сигнал

ТОРМО)КЕНИЕ через элемент ИЛИ 6 запрещает перепись кода заданной скорости из регистра 8 через элемент

И 7 в счетчик 5. Текущее значение скорости начинает уменьшаться и это уменьшение происходит до минимального значения, затем на минимальной скорости шаговый двигатель работает до прихода сигнала по связи 16, который осуществляет сброс регистра

8 и счетчика 5. Подача импульсов с преобразователя 13 прекращается.

Одновременно с появлением сигнала по связи 16 снимается разрешающий сигнал, поступающий по связи 14 на элемент И 12. Этот разрешающий сигнал появляется снова одновременно с записью нового значения заданной скорости в регистр 8.

Если заданное значение скорости меньше или равно минимальной скорости, с которой начинается разгон, то из регистра 8 код заданной скорости через элемент И 7 записывается в счетчик 5 и с выход преобразователя 13 поступают импульсы с частотой. соответствующей заданной скорости. первым и вторым входами устройства, третьим входом подключенного к первому входу второго регистра, второй вход которого соединен с первым выходом .блока анализа, а также последовательно соединенные первый элемент

И и формирователь сигналов>выходом подключенньп к первому выходу устройства, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, первым входом подключенного к четвертому входу устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей

15 устройства, в него введены элемент

ИЛИ, второй и третий элементы И и последовательно соединенные сумматор, четвертый элемент И, счетчик и преобразователь частоты, выходом под2о ключенный ко второму входу первого элемента И, второй вход счетчика через третий элемент И соединен с выходом сумматора, третьим входом устройства и первым входом элемента ИЛИ, 25 второй вход которого подключен к первому выходу блока анализа, вторым выходом соединенного с третьим входом счетчика, четвертым входом подключенного к первому входу устройст3О ва, а пятым входом — к выходу второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а второй вход — с выходом первого регистра и вторым входом блока сравнения, второй вход четвертого элемента И подключен к первому выходу блока анализа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент С111А - 3818261, кл. G 05,В 19/40, опублик, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Vi= 628459, кл. Q 05 В .11/01, 1976 (прототип).

8427.16

Составитель И.1Чвец

Редактор Н,Кешеля Техред 3. Фанта Корректор Н.Бабинец

Тираж 940 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

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