CS228240B1 - Zapojení obvodů pro odměřování polohy pohonu posuvů - Google Patents

Abstract

Zapojení obvodů slouží k vyhodnocování informace o poloze pohonu posuvů vybaveného přírůstkovými snímači polohy. Jádro vyhodnocovacích obvodů je tvořeno konečným automatem, který lge velmi snadno testovat, lze v něm ovlivňovat dělení snímače polohy a je schopen zpracovat při inkrementu 1 /im vstupní signál, jehož rychlost dosahuje hodnoty až 300 m/min. Přitom jej lze velmi jednoduše začlenit k diferenčnímu členu ve zpětné vazbě pohonu posuvu.

Description

Vynález se týká zapojení obvodů pro odměřování polohy pohonu posuvů vybavených Inkrementálním snímačem polohy a servopohonem s rychlostní zpětnou vazbou v číslicovém řízení obráběcích .strojů.

Současné odměřování polohy a řízení pohonů posuvů využívá převážně fázová nebo inkrementální snímače polohy, z nichž fázová má výhody spočívající v absolutním charakteru informace o poloze, nevýhody mé však v složitějším vyhodnocování informace o poloze, zatímco výhody inkrementálního odměřování polohy spočívají v jednodušším zpracování informace o poloze, přičemž nevýhodou až do nedávná byla možnost znehodnocování informace ze snímače vlivem nežádoucí elektromagnetická indukce zvenčí. Konstrukčními úpravami těchto snímačů věak byla tato nevýhoda zcela odstraněna, takže tento druh snímačů převládá. Stávající vyhodnocovací obvody pro tento typ odměřování polohy mají některá nedostatky, např. nejsou dostatečně rychlá, takže omezují při daném inkrementu maximální povolenou rychlost pohybu, bývají řízeny asynchronně, což způsobuje obtíže při testování a konečná stávající vyhodnocovací obvody mají pevně stanovený koeficient, kterým pro určité dělení snímače vytvářejí celkový počet tzv. pohybových impulsů na jednu otáčku snímače v případě rotačního provedení. Je věak výhodná, když lze tento koeficient měnit.

Mnohé z těchto nedostatků odstraňuje zapojeni podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že výstupy převodníku úrovně signálů snímače polohy vedou na vstupy mezipaměti, jejíž výstupy vedou na vstupy dekodéru, jehož první a druhý výstup vede na první a druhý adresovací vstup pevné paměti, třetí výstup dekodéru vede na vstup generátoru pulsů, přičemž první, druhý a třetí výstup pevné paměti je spojen se vstupy paralelního registru, jehož výstupy vedou na třetí, čtvrtý a pátý adresovací vstup pevné paměti, jejíž čtvrtý a pátý výstup vede na první a druhý datový vstup multiplexeru, jehož výstupy vedou na vstupy DA převodníku, přičemž zapojení dále obsahuje adresový dekodér, jehož první výstup je spojen se zápisovým vstupem vstupního datového registru, druhý výstup je spojen se startovacím vstupem rychlostní násobičky a třetí výstup je spojen se zápisovým vstupem výstupního datového registru, přičemž výstupy vstupního datového registru jsou spojeny na paralelní vstupy rychlostní násobičky, jejíž výstupy vedou na druhou dvojici vstupů diferenčního členu, přičemž zapojení dále obsahuje reverzibilni čítač, jehož počítací vstupy jsou spojeny s první dvojici vstupů diferenčního členu a nulovací vstup je spojen se čtvrtým výstupem adresového dekodéru, přičemž výstupy reverzibilního čítače vedou na vstupy výstupního datového registru, přičemž zapojení dále obsahuje generátor vícefázových synchronizačních impulsů, jehož první výstup je spojen se zápisovým vstupem paralelního registru, druhý výstup je spojen se zápisovým vstupem mezipaměti, třetí a čtvrtý výstup je spojen s prvním a druhým synchronizačním, vstupem multiplexeru a pátý výstup je spojen se sériovým vstupem rychlostní násobičky.

Výhodou tohoto zapojení je to, že převodník úrovně signálů snímače polohy, mezipaměť, dekodér, pevná paměť a paralelní registr tvoří dohromady konečný automat, jehož chování je dáno obsahem pevné paměti, který lze rozpojením zpětných vazeb velmi dobře testovat, který je schopen signalizovat chybová stavy, a tím i závady v odměřování při minimálním počtu realizujících prvků, například integrovaných obvodů.

Příklad zapojení podle vynálezu je na obrázku. Výstupy převodníku 1 úrovně signálů snímače polohy vedou na vstupy mezipaměti X. Její výstupy vedou na vstupy dekodéru X, jehož první a druhý výstup vede na první a druhý adresovací vstup pevné paměti £. Třetí výstup dekodéru J je veden do generátoru pulsů 14. v němž řídí generování taktovacíeh pulsů takovým způsobem, aby byl eliminován vliv nesoučasných stavových změn vstupních signálů. První, druhý a třetí výstup pevné paměti £ je spojen se vstupy paralelního registru X, jehož výstupy vedou na třetí, čtvrtý a pátý adresovací vstup pevné paměti £. čtvrtý a pátý výstup této paměti vede na první a druhý datový vstup multiplexeru £, jehož výstupy vedou na první dvojici vstupů diferenčního členu χ. Jeho výstupy vedou na vstupy DA převodníku g. Zapojení déle obsahuje adresový dekodér X, jehož první výstup je spojen se zápisovým vstupem vstupního datového registru 10. druhý výstup je spojen se startovacím vstupem rych4 lostní násobičky JJ a třetí výstup je spojen se zápisovým vstupem výstupního datového registru J2. Výstupy vstupního datového registru JO jsou spojeny s paralelními vstupy rychlostní násobičky Ji, jejíž výstupy vedou na druhou dvojici vstupů diferenčního členu 2· Zapojení dále obsahuje reverzibilní čítač JJ, jehož počítací vstupy jsou spojeny s první dvojicí vstupů diferenčního členu 2 a nulovací vstup je spojen se čtvrtým výstupem adresového dekodéru 2· Výstupy reverzibilního čítače 13 vedou na vstupy výstupního datového registru 1 2. Zapojení déle obsahuje generátor 14 vicefázových synchronizačních impulsů, jehož první výstup je spojen se zápisovým vstupem paralelního registru í, druhý výstup je spojen se zápisovým vstupem mezipaméti £, třetí a čtvrtý výstup je spojen s prvním a druhým synchronizačním vstupem multiplexeru 6 a pátý výstup je spojen se sériovým vstupem rychlostní násobičky 11.

Funkce zapojení spočívá v tom, že konečný automat, tvořený bloky J, S, 2, i a 5, generuje.na svých dvou výstupech sled logických signálů, představující pohybové impulsy z odměřovacího snímače. V multiplexeru 6 se tyto pulsy logicky vynásobí se synchronizačními impulsy z generátoru 1 4. takže na výstupech multiplexeru jsou k dispozici pohybové impulsy vynásobené daným koeficientem, a to tak, že impulsy jsou buá na prvém, nebo druhém výstupu multiplexeru 6 podle smyslu pohybu. Násobiči koeficient je dán strukturou multiplexeru a lze jej snadno například přepínačem měnit. Pohybové pulsy se přivádějí na vstup diferenčního členu 2i jenž může být tvořen například reverzibilním čítačem opatřeným vstupní vyhýbkou. Obsah tohoto čítače je úměrný polohové odchylce servopohonu a po převodu číselného údaje na analogový, v DA převodníku g, tento servopohon řídí. Rychlostní násobička 11 spolu se vstupním datovým registrem JO plní funkci programovatelného generátoru povelových impulsů. Jeho činnost, zejména spouštěni je řízena adresovým dekodérem g, který může * být ovládán podobně jako vstupní datový registr JO z počítače. Číselný údaj v datovém registru se takto převede na odpovídající počet povelových impulsů pro daný smysl pohybu a tyto impulsy se vedou na druhou dvojici vstupů diferenčního členu 2·

Vzhledem k tomu, že činnost obvodů je synchronizována generátorem 14 vicefázových impulsů, je celá zapojení plně synchronní, takže nemůže dojit například ke kolizi pohybového impulsu z odměřování polohy s povelovým pulsem z rychlostní násobičky. Reverzibilní čítač 13 započítává pohybové impulsy ze snímačů polohy a lze jej znulovat impulsem z', adresového dekodéru 2, případně jeho obsah přepsat do výstupního datového registru 12. Toho lze s výhodou využít například při zjiětování skutečné rychlosti pohybu pohonu.

Zapojení lze dále doplnit některými dalšími obvody, například signalizaci chybových stavů konečného automatu, a tím i závad v odměřování, vyhodnocováním nulového pulsu snímače polohy a zejména obvody pro styk s počítačem, čímž vznikne ne základě vynálezu univerzále ní jednotka umožňující počítačem řídit pohony posuvů obráběcích strojů, případně pohony vřeten, pokud jsou opatřeny inkrementálními snímači polohy nebo rychlosti otáčení.

Claims (1)

1. Zapojení obvodů pro odměřováni polohy pohonu posuvů, vyznačené tím, že výstupy převodníku (1) úrovně signálů snímače polohy vedou na vstupy mezipaměti (2), jejíž výstupy vedou na vstupy dekodéru (3), jehož první a druhý výstup vede na první a druhý adresovací vstup pevná paměti (4), jejíž první, druhý a třetí výstup je spojen se vstupy paralelního registru (5), jehož výstupy vedou na třetí, čtvrtý a pátý adresovací vstup pevné paměti (4), jejíž čtvrtý a pátý výstup vede na první a druhý datový vstup multiplexeru (6), jehož výstupy vedou na první dvojici vstupů diferenčního členu (7), jehož výstupy vedou na vstupy DA převodníku (8), přičemž zapojení dále obsahuje adresový dekodér (9), jehož první výstup je spojen se zápisovým vstupem vstupního datového registru (10), druhý výstup je spojen se startovacím vstupem rychlostní násobičky (11) a třetí výstup je spojen se zápisovým vstupem vstupního datového registru (12), přičemž výstupy vstupního datového registru (10) jsou spojeny s paralelními vstupy rychlostní násobičky (11), jejíž výstupy vedou na druhou dvojici vstupů diferenčního členu (7), přičemž zapojení dále obsahuje reverzibilní čítač (13), jehož počítací vstupy jsou spojeny s první dvojicí vstupů diferenčního členu (7) a nulovací vstup je spojen se čtvrtým výstupem adresového dekodéru (9), přičemž výstupy reverzibilního čítače (13) vedou na vstupy výstupního datového registru (12), přičemž zapojení dále obsahuje generátor (14) vícefézových synchronizačních impulsů, jehož první výstup je spojen se zápisovým vstupem paralelního registru (5), druhý výstup je spojen se zápisovým vstupem mezipamčti (2), třetí a čtvrtý výstup je spojen s prvním a druhým synchronizačním vstupem multiplexeru (6) a pátý výstup je spojen se sériovým vstupem rychlostní násobičky (11) a jehož vstup je spojen s třetím výstupem dekodéru (3).