Устройство для программного управления

 

ОП ИCАНИЕ 86ил

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВйДЕТЕЛЬСХВУ

Союз Советских

Соцнаянстнчесина

Ресиубпни (6l ) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)М. Кл.

G 05 В 19/19 (22) Завалено 29.12.79 (21) 28б1б04 18-24 с присоединением заявки М (23)Приоритет

Ввуавратввюаа каматет

ЕЕСР йв девам изобретений в етариткй

Опубликовано 07.09.81, Ьтоллетень М 33 (53) У,И,1(621.503. .55 (088.8) Дата еаубликоваиия описании 07.09.81 (72) Авторы изобретения

В. Л. Кошкин, Э. Т. Горбенко, Ю. А. Симец ий. и А. И. Лаиандии (71) заявители, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение тносится к области автоматики и вычислительной техники и может быть испольэовало в системах числового программного управления металлорежущими станками.

Известно устройство для программного унравления, состоящее из последовательно соединенных фотасчитывающего устройства, блока ввода информации, блока управления работой, а также блоков задающего генератора со схемой автоматического разгона и торможения, блока задания времени отработки кадра, блок счетчика — распределителя импульсов, блоков координат со схемами контроля выходной информации, выходы которых подключены к входам блоков управления приводами, выход блока генератора присоединен к входу блока задания отработки кадра, à его выход — к входу блока счетчика — распределителя (11.

Недостатком устройства является низкая точ ность обработки деталей при наличии люфтов в кннематических цепях станка несмотря на использование канала компенсации скоростной ошибки. г1звестно также устройство для программного управления, содержащее блок управления и последовательно соединенные блок задания программы, делитель частоты, фазовый дискриминатор и привод с кинематическим люфтом, подключенный к первому и второму датчикам перемещений 12), недостатками которого являются низкие точность и быстродействие из — за влияния люфта при отсутствии программы, так как устройство при этом замкнуто на вто1в рой датчик перемещений, высокая сложность и ю стоимость устройства, что объясняется налив ем двух датчиков перемещений (2).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для прог1$ раммного управления, содержащее блок управ- ления и последовательно соединенные блок задания программы, делитель частоты, фазовый дискриминатор и привод с кинематически люфтом, подключенный к первому и второму дат20 чикам перемещений, а также коммутатор, первый вход которого подключен к выходу блока управления, а выход — к друтому входу делителя частоты, элемент И вЂ” ИЛИ, первые

Оно содержит привод !, блок 2 ввода программы, блок 3 управления, генератор 4 импульсов, четвертый элемент 5 И вЂ” НЕ, разряды

6 и 7 счетчика 8, второй 0-триттер 9, первый

10 и второй 11 3 К-триггеры, третий 12 и второй 13 элементы И вЂ” НЕ, элементы 14 и 15

И вЂ” НЕ, первый элемент 16 И вЂ” НЕ, элемент 17

ИЛИ, пятый элемент 18 И вЂ” BE, первый 0-триггер 19 и блок выбора знака 20. . Буквой с1 обозначена точка единичного потенциала, к которой подключены ситнальные цепи триггеров, не задействованные согласно логике работы устройстза, по необходимо для обеспечения их работоспособности.

Устройство работает следующим образом.

Первоначально сигналом предварительной установки (IIY), поступающим с выхода блока 2, 0-триттер 19 и ) К-триггер 11 устанавливаются в нулевое состояние.

При этом сигнал с инверсного плеча 0-триггера 19 дает разрешение в блок 3 и сбрасывает в нуль . К-триггер 10. Информация о величине перемещения и его скорости с выхода блока 2 передается в блок 3, в качестве которого может быть использован интерполятор или познционер с блоком задания скорости, Знак перемещения записывается по входу 0 и синхросигналу, вырабатываемому блоком 2 в 0-триггер 9. По сигналу окончания отработки предыдущего кадра, который вырабатывается блоком З,знак перемещения переписывается в 3 К-триггер 11, выходы которого управляют элементами И вЂ” НЕ

14, 15.

При нормальной работе информация перемещения в виде унитарного кода с выхода блока

3 через элемент ИЛИ 17 поступает на входы элементов И вЂ” НЕ 14, 15. Один из этих элементов всегда от рыт, и с его выхода информация поступает на вход привода ло каналу "+" или -".

Так продолжается до тех.пор, пока в йрог, раммене, задается смена знака, т, е. реверс привода. В этом случае независимо от направления смены знака "+" на "—" или "—" на "+", 0-триггер 9 и К вЂ” триггер 11 находятся в противоположных состояниях, благодаря чему на одном из входов элементов И-НЕ 12 и 13 име-! ются нулевые сигналы и, следовательно, на их выходах присутствуют сигналы единицы. Тогда сигнал окончания отработки перемещения с выхода блока 3 поступает на вход элемента И вЂ” НЕ

16 и с его выхода íà S-вход 0-триггера 19, устанавливая его в единицу, и на входы записи с параллельных входов разрядов 6 и 7, счетчика 8. при этом величина люфта, "запаянная" на параллельных входах счетчика 8 в виде пере- мычек к шинам нуля и единицы, запишется а разряды 6 и 7. По заднему фронту сигнала окончания перемещения знак следующего перемещения перепишется нз 0-триггера 9 в

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного управления, содержащее генератор импульсов, счетчик, привод. подключенный входами к выходам блока выбора знака, и последовательно соединенные блок ввода программы, блок управления и тр элемент ИЛИ, введены нять элементов И вЂ” HE, два 0 — триггера и два К вЂ” триггера. Прямой, выход первого 0 — триггера соединен с — входом первого К вЂ” триггера. инверсный выход— с вторым входом блока управления и с K-вхо- д дом первого J К-триггера, S -вход — с вы- ходом первого элемента И вЂ” НЕ и с входом записи счетчика, синхронизирующий вход — с выходс t п tе:р епHоOJлmне нHиHя с ч е тTч икKа, а й-вход— с вторым выходом блока ввода программы и с R-входом| второго 3 К-триггера, К-цход которого подключен к первому входу второго элемента И вЂ” НЕ и к инверсному выходу второго О-триггера, синхроннзируюн ий вход— к второму выходу блока управления и к первому входу первого элемента И вЂ” НЕ, Э-вход— . к прямому выходу второго 0-триггера и к первому входу третьего элемента И вЂ” НЕ, а прямой и инверсный выходы — к вторым входам соответственно третьего и второго элементов 4О

И вЂ” НЕ и к первым входам блока выбора знака, соединенного вторыми входами с выходом элемента ИЛИ, Первый вход четвертого элемента И вЂ” HE подсоединен к синхронизирующему входу первого К-триггера и к выходу гене- 15 ратора импульсов, выход — к счетному входу счетчика и к второму входу элемента ИЛИ, а второй вход — к прямому выходу первого .! К-триггера, R-вход и инверсный выход которого соединены соответственно с выходом и первым входом пятого элемента И вЂ” НЕ, подюпо ченного вторым входом к выходу привода.

Выходы второго и третьего элементов И вЂ” НЕ соединены соответственно с вторым и третьим входами первого элемента И вЂ” НЕ, а синхрони- 55 зирующ4й вход и 0-вход второго 0-триггера подключены соответственно к третьему и четвертому выходам блока ввода программы.

На чертеже представлена схема устройства.

3 86211 входы которого цодключены к датчикам пере мещений, а выход — к входу блока управления и другому входу фазового дискриминатора, и фо,;мирователь импульсов, вход которого соединен с выходом блока задания программы, а выходы формирователя импульсов подключе ы к соответствующим входам коммутатора, блока управления и элемента И вЂ” ИЛИ 131.

Недостатком этого устройства является слож. ность из — за наличия двух датчиков перемещения и.аналоговых коммутаторов.

Ibmþ изобретения является повышение точности работы устройства.

5 8621

1К-триггер 11, ио еще по переднее:у фронту этого же сигнала нулевой потенциал с инверсного выхода 0-триггера 19 запретит пуск отработки следующего кадра информации в блоке 3.

Этот нулевой сигнал поступит также на К-вход

Э К-триггера 10, на J -входе которого в этот момент появляется единичный потенциал с прямого выхода 0-триггера 19. Если привод 1 не . закончил отработку информации предыдущего кадра, то есть нялолнитель рассогласования (на чертеже не показан) не находится в нулевом состоянии, сигнал на выходе дискриминатора (на чертеже не показан) не равен нулю, тогда на выходе привода 1 присутствует едищ .ный сигнал блокировки люфта, который через элементы И вЂ” НЕ 18 при наличии единицы на втором входе последнего удерживает на R-входу -1 К- триггер 10 в нулевом состоянии.

Когда привод 1 закончит отработку остатка перемещения, величина которого определяется динамической ошибкой, блокировка на A-входе Э К-триггера 10 исчезнет, и ио заднему фронту следующего импульса генератора 4

-1 К-триггер 19 установится в состояние единицы и откроет элемент И вЂ” НЕ 5, а с инверсного выхода J К-триггера 10 сигнал заблокирует элемент И-НЕ 18. После этого импульсы с выхода генератора 4 через элемент 2 И вЂ” НЕ

5 начинают поступать на вход (например, вычитающий) счетчика 8 и одновременно через элемент ИЛИ 17 и один иэ элементов

И-НЕ 14 или 15 на вход "+" или " —" привода 1 в соответствии с состоянием 3 К-триггера

11. Эти импульсы поступают в привод 1 и обеспечивают отработку люфта 1ак продолжа- 35 ется до тех пор, пока на выходе переполнен я счетчика 8 не появляется импульс, который по переднему фронту сбрасывает 0-тригтер 19 в нулевое состояние. Соответственно изменяется потенциал на 7 и К-входах JK-триггера 10, 4о и он по заднему фронту синхроимпульса, одноименного с импульсом переполнения, переключится в нулевое состояние, разблокировав элемент И вЂ” НЕ 18.

При этом нулевой выходной сигнал с элемента И вЂ” НЕ 18 подтвердит и будет удерживать е7К-триггер 10 в нулевом состоянии до тех пор, пока привод не окажется в нулевом положении, и его нулевой сигнал не снимет блокировку с К-триггера 10. Далее при смене знака перемещения цикл работы повторяется.

Преимуществами предлагаемого устройства являются. простота, так как в нем отсутствуют второй датчик перемешения и сложные элементы канала компенсации скоростной ошибки; высокая точность работы, так как за счет блокировки переключения- 3 К-триггера 10 сигналом нулевого состояния привода .исключается возмож17 6 ,ность вычитания импульсов коррекции люфта нз размерного перемещения предыдущего кадра а следовательно, и искажение размера и формь, детали в кадре программы, предшествующем реверсу знака координаты.

Формула изобретения

Ус ройсгво для программного управления, содержащее генератор импульсов, счетчик, привод, подключеннь1й входами к выходам блока выбора знака, и последовательно соединенные блок. ввода программы, блок управления и элемент

ИЛИ, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в него введены пять элементов И вЂ” НЕ, два 0-триггера и цва 2 K-триггера, прямой выход первого

0-триггера соединен с 3-входом первого 3 Ктриггера, инверсный выход — с вторым входом блока управления и с К-входом первого.1Ктриггера, S-вход — с выходом первого элемента

И вЂ” НЕ и с входом записи счетчика, синхрониэируюший вход — с выходом переполнения счетчика, э 8-вход — с вторым выходом блока ввода программы и с R-входом второго 7 K-триггера, K-вход которого подключен к первому входу второго элемента И вЂ” НЕ и к инверсному выходу второго О-триггера, сиихрониэирунлций вход — к второму выходу блока управления и к первому входу первого элемента И вЂ” НЕ, 3 -вход — к прямому выходу второго 0-триггера и к первому входу третьего элемента И вЂ” НЕ, а прямой и иытерсный выходы — к вторым входам соответственно третьего и второго элементов И вЂ” НЕ и к первым входам блока выбора знака, соетщневного вторыми входами с выходом элемента ИЛИ, первый вход четвертого элемента

И вЂ” НЕ подсоединен к синхронизирующему входу . первого 3 К-триера и к выходу генератора импульсов, выход — к счетному входу счетчика и к второму входу элемента ИЛИ, а второй вход — к прямому выходу первого 3 К-триггера, R-вход и инверсный выход которого соединены соответственно с выходом и первым входом пятого элемента И вЂ” НЕ, подключенного вторым входом к выходу привода, причем выходы второго и третьего элементов И вЂ” НЕ соединены соответственно с вторым и третьим входами первого элемента И вЂ” НЕ, а синхронизирующий вход и

0-вход второго 0-триггера подключены соответственно к третьему и четвертому выходам блока ввода программы.

Источники информашки, принятые во внимание при экспертизе

1. Сб. "Электроавтоматика станков. Контурные системы числового управления и их элементы".

M., "Машиностроение", 1972, с. 20 — " ?.

2. Авторское свидетельство СССР N 432454, кл. G 05 В 11/02, 1972.

3, Авторское свидетельство СССР N 601662, кл. G 05 В !9/04, 1975 (прототип).