Устройство для управления шаговым двигателем

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски и

Социалнстнчесиии

Республик

< 95)622 (61 ) Допол интел ьное к а вт. с вид-ву (22) Заявлено 23. 09. 80 (21) 2985203/18-24 (5) ) М. Кл.

Н 02 Р 8/00 с присоеринениеи заявки № (23) Приоритет

9кудврстваиай ионитвт

ИСР ао дилан нзебрвтвиий и открытий (53) УДК 621 313. . 13: 133 (088. 8) Опубликовано 15. 08. 82 ° Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 1 . 08. 82

В. В. Ходасевич, А.,Н. Южаков, Б. Н. Ш и А. К. Якушев (72) Авторы изобретения

I l

: 1 г а г

Научно-исследовательский .институт-при физических проблем им. А.Н.Севченко Белгос им. В.И. Ленина (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЫМ

ДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к автоматике и предназначено для использования в системах управления с применением шаговых двигателей.

Известно устройство для управления шаговым двигателем, содержащее последовательно соединенные распределитель импульсов и многоканальный усилитель, счетчик, дешифратор и переключатель импульсов синхронизации, выходы которого соединены с входами распределителя импульсов и счетчика, а вход через дешифратор - с выходом счетчика 11 ).

Недостатком устройства является ограниченная область применения из-за возможности заклинивания и выхода из строя шагового двигателя при управлении объектом, диапазон перемещений которого имеет пределы.

Известно также устройство, содержащее последовательно соединенные распределитель импульсов и многоканальный выходной усилитель, счетчик, дешифратор и переключатель импульсов синхронизации, первый и второй входы которого соединены со входами счетчика $2).

Однако данное устройство хаоакте5 ризуется также невысокой надежностью и ограниченной областью применения.

Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей и повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее по .г следовательно соединенные распределитель импульсов и многоканальный выходной усилитель, счетчик, дешифратор и переключатель импульсов синхронизации, первый и второй входы которого соединены с входными шинами

zo устройства, третий вход через дешифратор соединен с выходам счетчика, а выходы переключателя импульсов синхронизации соединены с вхо" дами счетчика, введены датчики пре1622 4

3 95 дельных положений объекта, первый и второй триггеры, элемент 3И-2ИЛИ-НЕ, одновибратор, два элемента ИЛИ, два элемента И, два вентиля и два элемента НЕ, причем выходы элементов И соединены с входами распределителя импульсов, а входы элементов И сое" динены соответственно к прямым и инверсным выходам первого триггера, с выходом элемента 3И-2ИЛИ-HE и с выходом первого элемента ИЛИ, первая и вторая группы входов элемента

3И-2ИЛИ-НЕ соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого и второго триггеров и с выходом ,второго элемента ИЛИ, Д-вход первого

:триггера соединен с его инверсным выходом, Д"вход второго триггера соединен с прямым выходом первого триггера, счетные входы первого и второ.

ro триггеров соединены с выходом одновибратора, вход которого соединен с выходом второго элемента

ИЛИ, входы которого соединены с выходами датчиков предельных положений объекта, установочные входы первого триггера соединены с выходами соответственно первого и второго вентилей, первые входы которых соединены с шиной "Режим работы", а вторые входы с выходами

У первого и второго элементов НЕ, входы которых соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ и с выходами переключателя импульсов синхронизации.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства для управления шаговым двиГателем.

Устройство содержит дешифратор 1, счетчик 2, переключатель 3 импульсов синхронизации, элементы НЕ 4 и

5, вентили 6 и 7, датчики 8 предельных положений, элементы ИЛИ 9 и

10, одновибратор 11, первый триггер

12, второй триггер 13, элемент

3И-2ИЛИ-НЕ 14, элементы И 15 и 16, распределитель 17 импульсов, многоканальный усилитель 18.

Устройство функционирует следующим образом.

Если на шине "Режим работы" установлен высокий потенциал, то импульсы с выходов переключателя 3 импульсов синхронизации 5 через элементы НЕ 4 и 5, вентили б и 7 приходят на установочные входы первого триггера 12 и управляют его состоянием. Кроме того, импульсы через

Л5

Если сигналы от датчиков 8 предельных положений через элемент

4ЛИ 10 запускает одновибратор 11 в момент действия импульса синхронизации, то первый триггер 12, управляемый данным импульсом по установочному входу, сохраняет свое состояние, которое по сигналу одновибрато ра 11 записывается во второй триг. гер 12. Если в результате оба триггера 12 и 13 оказываются вновь в одинаковом состоянии, то на выходе элемента 3И-2ИЛИ-НЕ 14 появляется низкий уровень, который разрешает элемент ИЛИ 9 поступают на входы элементов И 15 и 16. До момента достижейия предельного положения на выходе элемента 3И-2ИЛИ-НЕ 14 имеется высокий потенциал и импульсы синхронизации через соответствующий элемент И проходят в распределитель 17 импульсов, с выхода которого через многоканальный усилитель 18 они постуto пают на запитку обмоток шагового двигателя.

Как только объект, перемещаемый шаговым двигателем, достигает предела, соответствующий датчик 8 предельного положения вырабатывает сигнал, который через элемент ИЛИ 10 приходит на входы одновибратора 11 и элемента 3И-2ИЛИ-НЕ 14. При этом на выходе одновибратора 11 появляетэ ся импульс, которйй переключает первый триггер 12 и записывает во вто" рой триггер 13 предыдущее состояние первого триггера 12. Это приводит к тому, что на выходе элемента 3И-2ИЛИНЕ 14 сохраняется высокий уровень, соответствующий элемент И закрывается и открывается другой элемент И, через который поступают импульсы син", хронизации, запускающие двигатель в обратном направлении. Если последую-: щие импульсы синхронизации продолжа" ют поступать для отработки шагов дви" гателем в том же направлении, что. и до момента достижения предела, то первый триггер 12 переключается в преды35 дущее состояние. При этом оба тригге- . ра 12 и 13 оказываются в одинаковом состоянии, что приводит к появлению на выходе элемента 3И-2ИЛИ-НЕ 14 и низкого уровня, блокирующего прохаждение сигналов через элементы И 15 и 16 в распределитель 17 импульсов, и работа шагового двигателя прекращается.

1622

5 95 йрохождение импульсов синхронизации для обработки шагов двигателем в обратном направлении ° Если триггеры 12 и 13 находятся в противоположных состояниях, то на выходе элемента 3И"2ИЛИ-НЕ появляется высокий. уровень, который разрешает прохождение импульсов через соответствующий элемент И на запитку обмоток двигателя.

Если на шине ."Режим работы" установлен низкий уровень, то прохождение импульсов синхронизации на установочные входы первого триггера 12 блокируется. В этом случае направление отработки шагов двигателем изменяется на противоположное автоматиче» ски по достижению предельных положений поскольку изменяет свое состоя1 ние первый триггер 12 при поступлении на его вход импульсов от одновибратора 11. В результате появляется возможность зациклить в заданных пределах перемещение объекта управля". емого шаговым двигателем.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в расширении функциональныю воэможностей и повышении яадежности работы устройства в целом.

Использование новых элементов позволяет применять предла гаемое устройство для управления объекта-. ми, диапазон перемещений которых имеет пределы, обеспечивает защиту шаговых двигателей от заклинивания, йозволяет зациклить перемещение объекта в заданных пределах.

Формула изобретения

Устройство для управления шаговым двигателем, содержащее последовательно соединенные распределитель импульсов и многоканальный выходной . усилитель, счетчик, дешифратор и переключатель импульсов синхронизации,. первый и второй входы которого соединены с входными шинами. устройства, третий вход через дешифратор соединен с выходом счетчика, а выходы переключателя импульсов синхронизации соединены с входами счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности устройства, в него введены датчики предельных положений объекта, первый и второй триггеры, одновибратор, >о элемент 3И-2ИЛИ-HE, два элемента

ИЛИ, два элемента НЕ, два элемента

И и два вентиля, лричем выходы элементов И соединены с входами распределителя импульсов, а входы элементов И соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого триггера, с выходом элемента 3И-2ИЛИНЕ и с выходом первого элемента ИЛИ, первая и вторая группы входов элемента 3И-2ИЛИ-НЕ соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого и второго триггеров и с выходом второго элемента ИЛИ, Д-вход первого триггера соединен с его инверсным выходом, Д-вход второго триг" гера соединен с прямым выходом первого триггера, счетные входы первого и второго триггеров соединены с выходом одновибратора, вход которого соединен с выходом второго элемента

ИЛИ, входы которого соединены с выходами датчиков предельных положений объекта, установочные входы первого триггера соединены с выходами

35 соответственно первого и второго вентилей, первые входы которых соединея ны с шиной "Режим работы", а вто ые входы - с выходами первого и второго элементов НЕ, входы которых соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ и с выходами переключателя импульсов синхронизации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

H 536467, кл. G 05 В 11/Ol,.

2, Авторское свидетельство СССР

N 641396, кл. G 05 8 11/01, 1977 (прототип).

951622 ! ! ! ! ! !

I ! ! ! ! ! ! !

1 ! !

ВНИИПИ Заказ 5968/71

Тираж 721 Подписное

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