Контурная система числового программного управления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Совет сник

Социапистмческик

Ресмубпмм . (ii>954943 (6 l ) Дополнительное к авт. свмд-ву(22) Заявлено 02. 06. 80 (21) 2935073/18-24 с присоединением заявки Ж— (23) Приоритет —.

Опубликовамо 30.08.82. Бюллетень № 32

Дата опублнковамия описанмя 30. 08. 82 (5l)M. Кд.

G 05 В 19/18

Гаеудерстекнкый кеммтет

CCCP ав делан нзоеретекий н открытий (53) УДК б21. 503. .55(088.8) (72) Авторы изобретения

А.Я. Зыков, В.И. Водовозов, А.А. Тимофе (71) 3

Ленинградский ордена Ленина электротехни

Заявитель им. В.И. Ульянова (Ленина) (54) КОНТУРНАЯ СИСТЕМА ЧИСЛОВОГО ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для программного управления неидентичными координатами тяжелых обрабатывающих и крупногабарит5 ных намоточных станков.

Известна система программного управления с главным приводом и приводами подач, содержащая главный управ.то ляющий вал. K главному управляющему валу подключен решающий прибор, создающий выходной аналоговый сигнал, который представляет абсолютное положение главного управляющего вала.

К аналого-цифровому преобразователю подключены запоминающе устройства, каждое из которых запрограммировано для одновременного создания цифрового выходного сигнала. С каждым запоми- щ нающим устройством соединен позицион" ный элемент. Таким образом, большое число перемещаемых элементов одновременно устанавливаются в положе2 иие, определяемое последовательно изменяющимся цифровым сигналом (1j .

Устройство отличается малой точностью при высокой сложности реализации следящего контура главного привода и согласования движений приводов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство, содержащее последовательно соединенные интерполятор, блок управления скоростями и подключенные к мему главный привод с импульсным датчиком и приводы подач с датчиками перемещения, а также элементы сравнения, каждый иэ которых соединен с интерполятором, одним из приводов подач и соответствующим датчиком перемещения (2) .

Достоинством известного устройства является отсутствие в нем ошибок по пути главного привода, не охваченного контуром положения. Но устройство не обеспечивает высокой точ954943 ности отработки. программ, так как скорость главного привода, наряду с постоянной составляющей, заданной программой, имеет переменную сос- тавляющую (помеху), вызванную воз- 5 мущениями типа дисбаланса шпиндельных узлов, эксцентриситета обрабатываемых изделий, прерывистого характера резания и т.п. Колебания скорости главного привода преобразуются 10 импульсным датчиком в тактовую частоту интерполятора, управляющего движением приводов подач. Нестационарный характер задания последних в свою -очередь возбуждает новые . 5 динамические нагрузки. на валу главного привода. Это является одной из причин, препятствующих внедрению систем с ведущей коордйнатой в серийное производство. 20

Цель изобретения - повышение точности системы.

Поставленная цель достигается тем, что в контурную систему числового программного управления, содержащую интерполятор, соединенный первыми выходами с первыми входами соответствующих схем сравнения, подключенных выходами к первым входам приводов подач, а вторыми входами к выходам датчиков положения исполнительных органов, связанных с сооТ . ветствующими приводами подач, подключенных вторыми входами к первым выходам блока управления скоростями,.

Э5 .соединенного вторым выходом с входом главного привода, связанного с датчиком импульсов, введены блок синхронизации и формирователь опорной час" тоты, подключенный входом к второму выходу блока управления скоростями, а выходом - к первому входу блока синхронизации, соединенного вторым входом с выходом датчика импульсов, а выходом - с входом интерполятора.

45 ,.На чертеже дана блок-схема системы.

Система содержит блок 1 управления скоростями, главный привод 2, датчик

3 импульсов, формирователь 4 опорной частоты, блок 5 синхронизации, интер50 полятор 6, схемы 7 сравнения, приво. ды 8 подач, датчики 9.

При аналоговом- характере сигнала задания скорости главного привода 2 формирователь 4 опорной частоты пред- 55 ставляет из себя шаговый или регулируемый по скорости электропривод мощностью несколько десятков ватт.с импульсным датчиком, число импульсов на выходе которого соответствует числу импульсов на выходе датчика 3 импульсов главного привода 2 (в единицу времени). При дискретном сигнале задания скорости главного привода

2 формирователем 4 опорной частоты является преобразователь частоты, согласующий частоту задания скорости главного привода 2 с частотой его импульсного датчика 3.

Устройство работает следующим образом.

C выхода блока 1 управления скоростями подаются сигналы задания скорости на разомкнутый по пути главньй привод 2, обработка которого фиксируется датчиком 3 импульсов, и на формирователь 4 опорной частоты. Сигнал с датчика 3, содержащий постояннув составляющую и помеху, и сигнал с формирователя 4 опорной частоты поступают в блок синхронизации, который запоминает импульсы, идущие в случайном порядке от датчика 3, до прихода очередного импульса с формирователя 4 опорной частоты, импульс отработки появляется на выходе блока синхронизации. Нормализованная таким образом последовательность импульсов отработки главного привода 2 используется s качестве тактовых импульсов интерполятора 6. С приходом каждого тактового импульса интерполятор формирует выходной импульс главного привода 2 и сигналы задания положения на схемы 7 сравнения приводов 8 подач, куда поступают сигналы отработки с датчиков 9 перемещения. управляемые как сигналом рассогласования по агути, так и сигналом задания скорости от блока 1 управления скоростями, приводы 8 подач работают в следящем режиме.

Предлагаемая система обеспечивает инвариантность движения приводов по-дач. относительно возмущений на валу главного привода при сохранении ос-HOBHOI O OCT HCT OT T — kiHBBриантности движения главного привода относительно управляющих воздействий.

Технико-экономический эффект от внедрения предлагаемой системы заключается в повышении точности отработки программы благодаря исключению колебаний рабочих органов, неизбежных в известных устройствах в результате взаимовлияния координат.

Формула изобретения

Контурная система числового программного управления, содержащая интерполятор, соединенный первыми выхо- 5 дами с первыми входами соответствую щих схем сравнения, подключенных выходами к первым входам приводов .подач, а вторыми входами к выходам;датчиков положения исполнительных ор- to ганов, свяэанных с соответствующими приводами подач, подключенных вторыми входами к первым выходам блока управления скоростями, соединенного

- вторым выходом с входом главного при- 1в вода, свяэанного с датчиком импульсов, о т л и ч à ю щ а я с я тем, что, с целью повыюения точности системы, в нее введены блок синхронизации и формирователь опорной частоты, подключенный входом к второму выходу блока управления скоростями, а выхо;. дом - к первому входу блока синхронизации, соединенного вторым входом с выходом датчика импульсов, а выходом - с входом интерполятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США и 4084083, кл. G 05 В 19/18, опублик. 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

I 395807, кл. G 05 8 19/40, 1973 (прототип).

Составитель Н. Горбунова

Редактор А. Мотыль Техред И.Рейвес Корректор Г. Огар

Заказ 32 Тираж 91 Подписное

9НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, 3-35 Раушская наб. д. 4/5

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