CS261901B1 - Zapojení mikroprocesorového řídicího systému - Google Patents

Abstract

Vynález se týká řídicí a regulační techniky v oboru číslicového řízení obráběcích strojů a řeší zapojení mikroprocesorového řídicího systému. Snímací zařízení snímá potřebné vstupní informace z daného záznamévého média. Ovládaoí panel indikuje provozní údaje a zadává povely systému. Časová základna vytváří gotrebné frekvence, periferní blok zprostredkovává přenos informací mezi ovládacím panelem, snímacím zařízením a dalšími bloky. Řídicí mikropočítač řeší základní systémové funkce. .Stykový blok komunikuje s pamětí, stykový mikropočítač řeší logické funkce, vstupní blok přenáší vstupní dvouhodnotové informace do systému a výstupní blok naopak. Řídicí bloky přenášejí obousměrně informace mezi řídiqím mikropočítačem a jednotlivými dvousouřadnico- ▼ými mikropocítači.Dvousouřadnioový mikropočítač řídí posuv dvou souřadnic. Převodní bloky převádějí informace z čidel do systému. Vřetenový řídicí blok zabezpečuje řízení vřetena. Hlínací blok zabezpečuje správnou funkci důležitých bloků systémů. Napájecí blok vytváří potřebné napětí. Využije se při řízeni obráběcích a tvářecích strojů.

Description

Vynález se týká zapojení mikroprocesorového řídicího systému pro číslicové řízení obráběcích a tvářecích strojů.

Jsou známé číslicové řídicí systémy, které umožňují kromě jiného obvykle řízení dvou nebo více souřadnic v obecném cyklu pomocí lineárního nebo kvadratického interplátoru včetně korekce na průměr a délku nástroje a neustále se opakující výpočet absolutní polohy jednotlivých suportu v příslušných souřadnicových směrech. Další samostatnou část řídicího systému tvoří tzv. diferenční členy pro výpočet polohových odchylek řízených souřadnic a blok programovatelného automatu pro řešení aritmeticko-logických funkcí s dvouhodnotovými vstupními a výstupními informacemi, které přicházejí z řídicí části systému a stroje. Řídicí systém je složité a rozsáhlé zařízení, které s.e skládá buá z mnoha funkčních bloků, řazených paralelně vedle sebe a řešících jednotlivé funkce, nebo z centrálního výpočetního bloku a přídavného zařízení, jež zprostředkovává spojení s vlastním obráběcím strojem, programovatelným automatem a jednotlivými periferními prostředky pro styk s obsluhou. Při paralelním řazení jednotlivých funkčních bloků, kdy se obvykle v jednotlivých funkčních blocích řeší stejné logické a aritmetické operace., řídicí systém neúměrně rozměrově narůstá. Nárůst se projevuje tím, že se zvyšuje počet použitých součástek. Tím klesá spolehlivost systému a roste jeho cena. Při zařazení centrálního výpočetního bloku a přídavného zařízení, se vyžaduje vysoká rychlost, při provádění jednotlivých výpočtů. K tomu by bylo třeba použít speciálně řešeného výpočetního bloku. Současná mikroprocesorová technika neumožňuje jednoduchým způsobem požadavky na vyaokou výpočetní rychlost splnit.

- 2 261 901

Tyto nevýhody odstraňuje zapojení mikroprocesorového řídicího systému podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že snímací výstup snímacího zařízení je spojen se snímacím výstupem periferního bloku, jehož záznamový výstup je spojen se záznamovým výstupem zapojení. Obousměrný komunikační vývod zapojení je spojen s obousměrným komunikačním vývodem periferního bloku, jehož obousměrný informační vývod je spojen s obousměrným informačním vývodem ovládacího panelu. Obousměrný povelový vývod periferního bloku je spojen s obousměrným povelovým vývodem stykového bloku, s obousměrným povelovým vývodem stykového mikropočítače, s obousměrným povelovým vývodem vstupního bloku, s obousměrným povelovým vývodem výstupního bloku, s obousměrným povelovým vývodem řídicího mikropočítače, s obousměrným povelovým vývodem vřetenového řídicího bloku a s obousměrným povelovým vývodem každého řídioího bloku. Obousměrný řídicí vývod každého řídicího bloku je spojen s odpovídajícím obousměrným řídicím vývodem každého dvousouřadnicového mikropočítače, jehož povelový výstup je spojen s odpovídajícím povelovým vstupem každého převodního bloku. Odměřovací vstup každého převodního bloku je spojen s odpovídajícím odměřovacím vstupem zapojení. Každý regulační výstup zapojení je spojen s regulačním výstupem odpovídajícího převodního bloku, jehož každý informační výstup je spojen s informačním vstupem odpovídajícího dvousouřadnicového mikrcpočítače. Taktovací vstup každého dvousouřadnicového mikropočítače je spojen s taktovacím vstupem vřetenového mikropočítače a s prvním taktovacím výstupem časové základny. Druhý taktovací výstup časové základny je spojen s taktovacím vstupem stykového mikropočítače. Obousměrný datový vývod stykového mikropočítače je spojen s datovým vstupem výstupního bloku, s datovým výstupem vstupního bloku, s obousměrným datovým vývodem stykového bloku, s obousměrným datovým vývodem periferního bloku, s obousměrným datovým vývodem každého řídicího bloku, s obousměrným datovým vývodem vřetenového

- 3 261 901 řídicího bloku a a obousměrným datovým vývodem řídicího mikropočítače. Taktovaoí vstup řídicího mikropočítače je spojen s třetím taktovacím výstupem časové základny, jejíž startovací vstup je spojen se startovacím vstupem periferního bloku, s obousměrným startovacím vývodem řídicího mikropočítače, s obousměrným startovacím vývodem stykového mikropočítače, se startovacím vstupem vstupního bloku, se startovacím vstupem výstupního bloku, s obousměrným startovacím vývodem každého převodního bloku, s obousměrným startovacím vývodem vřetenového převodního bloku a s obousměrným startovacím vývodem hlídacího bloku. Diagnostický vstup hlídaoího bloku je spojen s diagnostickým výstupem napájecího bloku a napájecí výstup hlídacího bloku je spojen s napájecím vstupem paměti. Obousměrný přenosový vývod paměti je spojen s obou směrným přenosovým vývodem stykového bloku, jehož adresový vstup je spojen s adresovým vstupem periferního bloku, s adresovým výstupem řídicího mikropočítače, s adresovým . výstupem stykového mikropočítače, s adresovým vstupem vstupního bloku, s adresovým vstupem výstupního bloku, s adresovým vstupem každého řídicího bloku a s adresovým vstupem vřetenového řídicího bloku. Obousměrný řídicí vývod vřetenového řídicího bloku je spojen s obousměrným řídicím vývodem vřetenového mikropočítače, jehož povelový výstup je spojen s povelovým vstupem vřetenového převodního bloku· Odměřovaní vstup vřetenového převodního bloku je spojen s impulsním odměřovacím vstupem zapojení, jehož vřetenový regulační výstup je spojen s regulačním výstupem vřetenového převodního bloku. Informační výstup vřetenového převodního bloku je spojen s informačním vstupem vřetenového mikropočítače a hlásící vstup vřetónového převodního bloku je spojen s hlásícím vstupem každého převodního bloku a s hlásícím výstupem vstupního bloku. První až poslední dvouhodnotový vstup vstupního bloku je spojen s odpovídajícím dvouhodnotovým vstupem zapojení, jehož

- 4 261 901 každý dvouhodnotový výstup je spojen s odpovídajícím dvouhodnotovým výstupem výstupního bloku.

Výhodou uspořádání podle vynálezu je, že umožňuje přehledným blokovým způsobem univerzální připojení k libovolnému obráběcímu stroji. Systém je řešen jako multiprocesorový a jednotlivé procesorové a ostatní bloky jsou navzájem propojeny adresovou a datovou sběrnicí, přes kterou se provádí vzájemná výměna informací a dat. Zapojení řeší nejen všechny potřebné funkce řídicího systému, ale i všechny funkce programovatelného automatu, který je tak funkčně integrální částí zapojení systému. Vzájemná delimitace aritmetických, logických a řídicích funkcí mezi jednotlivé mikropočítačové bloky se v průběhu činnosti systému mění podle právě řešeného režimu a zpracovávaného řídicího programu. Jednotlivé mikropočítačové bloky obsahují vlastní dostatečné kapacity paměti pro řešení daného programu. ŽeŠení probíhá na vnitřní lokální sběrnici, to je bez zatěžování vnější adresové a datové sběrnice. Vnější adresová a datová sběrnice slouží pouze pro přenos výsledných dat a informací mezi paralelně pracujícími mikropočítačovými bloky. Výpočetní schopnost tohoto zapojení je několikanásobně vyšší než u dosud známých zapojení a zapojení umožňuje splnit nejnáročnější funkce složitého řídicího systému, například adaptivní řízení, aktivní kontrolu obrobků apod. Univerzální uspořádání mikroprocesorového řídicího systému usnadní použití u nejrůznějších typů obráběcích a jiných strojů. Tím vzrůstá seriovost výroby takového systému a klesají jeho výrobní náklady. Vzhledem k přehlednému uspořádání systému klesají rovněž nároky na údržbu, opravy a servis.

Příklad zapojení mikroprocesorového řídicího systému je znázorněn v blokovém schématu na připojeném výkresy·

- 5 261 301

Jednotlivé bloky zapojení je možno charakterizovat takto· Snímací zařízení 1 je vytvořeno buá jako fotosnímač děrné páskjj nebo jako snímač magnetické pásky či pružného disku. Slouží ke snímání potřebných informací^ např. pároprogramů z daného pametového média a jejich přenos do řídicího systému. Ovládací panel £ je sestaven z řady ovládacích a indikačních prvků, např. tlačítek, přepínačů, signálních diod, obrazovkové displeje apod. Ovládací panel 2 dále obsahuje elektronické prvky, umožňující spojení s periferním blokem Slouží obsluze k ovládání chodu systému a k informaci o jednotlivých provozních stavech systému. Časová základna 3. obsahuje generátor, čítače a další pomocné logické prvky kombinačního charakteru, které vytvářejí potřebné pulsní signály. Vysílá'všechny potřebné taktovací informace do jednotlivých bloků zapojení. Periferní blok £ obsahuje vyrovnávací paměti a další obvody, které zprostředkovávají spojeni s ovládacím panelem 2, snímacím zařízením 1^ a záznamovým výstupem a obousměrným komunikačním vývodem zapojení. Slouží ke zprostředkování přenosu jednotlivých informací mezi výše uvedenými vstupními a výstupními zařízeními a některými bloky zapojení a naopak. Řídicí mikropočítač £ je realizován mikroprocesorem, potřebnými podpůrnými logickými obvody, operační paměti typu RAM a paměti typu EPROM pro uložení základního programového vybavení systému. Řeší základní systémové funkce a koordinuje vzájemnou činnost ostatních bloků. Stykový blok j5 obsahuje logické obvody kombinačního charakteru a zprostředkovává přenos mezi pamětí £ ^a řídicím mikropočítačem % nebo stykovým mikropočítačem 8. Paměí χ je vytvořena ze statických pamětí typu RAM se zálohovaným napájením. Slouží k ukládání partprogramů, tabulek korekcí a posunutí počátků, strojních konstant a informací, které si vzájemně vyměňují jednotlivé mikropočítače. Stykový mikropočítač 8 je stejný jako řídicí mikropočítač 2· &eší

261 901 převážně logické funkce se vstupními a výstupními dvouhodnotovými proměnnými. Vstupní blok £ je vytvořen ze statických pamětí a ze vstupních protiporuchových členů. Zprostředkovává přenos dvouhodnotových informací mezi obráběcím strojem a systémem. Výstupní blok 10 je vytvořen rovněž ze statických pamětí, protiporuchových členů a z výstupních výkonových spínacích prvků. Zprostředkovává přenos dvouhodnotových informací ze systému na obráběcí stroj. Všechny řídicí bloky 11.1 až 11.n jsou stejné a zprostředkovávají přenos informací mezi řídicím mikropočítačem % a dvousouřadnicovými mikropočítači 12.1 až 12. n a naopak. Každý je vytvořen z logických obvodů kombinačního charakteru. Dvousouřadnicové mikropočítače 12.1 až 12.n jsou stejné. Každý obsahuje mikroprocesor, potřebné podpůrné i logické obvody, paměti typu RAM a EPROM. Každý dvousouřadnicový mikropočítač 12.1 až 12.n řídí na základe zadaných povelů posuv dvou souřadnic a zpětně vyhodnocuje informace z odměřovacích čidel polohy. Na základě těchto informací vypočítává nepřetržitě polohovou odchylku a skutečnou absolutní polohu. Rovněž všechny převodní bloky

13.1 až 13.n jsou stejné. Jsou vytvořeny z tvarovacích obvodů, statických pamětí, z logických obvodů kombinačního charakteru a z číslicově analogových převodníků. Slouží k úpravě signálů z odměřovacích čidel a k převodu polohové odchylky z číslicové formy na analogovou veličinu. Vřetenový řídicí blok 14 je vytvořen ze stejných prvků jako řídicí bloky 11.1 až 11.n. Zprostředkovává přenos informací mezi řídicím mikropočítačem % ^a vřetenovým mikropočítačem 15. Vřetenový mikropočítač 15 je vytvořen z obdobných prvků jako dvousouřadnicové mikropočítače 12.1 až 12.n. Řeší aritmeticko-logické operace ve spojitosti s řízením vřetene v rychlostní a polohové vazbě. Vřetenový převodní blok 16 je vytvořen ze stejných prvků jako převodní bloky 13.1 až

13.n. Slouží k úpravě signálu z odměřovacího čidla natočení vřetene a k převodu zadání otáček nebo polohy vřetene

- Ί 261 901 z číslicové formy na analogovou veličinu. Hlídací blok 17 je vytvořen z logických a porovnávacích obvodů pro vyhodnocení správné funkce napájecího bloku, odměřovacích čidel a některých důležitých částí stroje· Napájecí blok 18 .je tvořen zdroji, které napájí jednotlivé bloky systému potřebnými napětími.

Zapojení jednotlivých bloků mikroprocesorového řídicího systému je provedeno takto8 Snímací výstup 11 snímacího zařízení 1 je spojen se snímacím výstupem 41 periferního bloku .4, jehož záznamový výstup 48 je spojen se záznamovým výstupem 1101 zapojení. Obousměrný komunikační vývod 1102 zapojení je spojen s obousměrným komunikačním vývodem 43 periferního bloku 4, jehož obousměrný informační vývod 42 je spojen s obousměrným informačním vývodem 21 ovládacího panelu 2. Obousměrný povelový vývod ^5 periferního bloku 4 je spojen s obousměrným povelovým vývodem 6l stykového bloku 6, s obousměrným povelovým vývodem 82 stykového mikropočítače 8, s obousměrným povelovým vývodem gl vstupního bloku 2., s obousměrným povelovým vývodem 101 výstupního bloku 10, s obousměrným povelovým vývodem 52 řídicího mikropočítače 2» ^s obousměrným povelovým vývodem 141 vřetenového řídicího bloku 14 a s obousměrným povelovým vývodem 1111 až llnl každého řídicího bloku 11.1 až ll.n. Obousměrný řídicí vývod 1114 až lln4 každého řídicího bloku 11.1 až ll.n je spojen s odpovídajícím obousměrným řídicím vývodem 1213 až 12n3 každého dvousouřadnicového mikropočítače 12.1 až 12»n, jehož povelový výstup 1214 až 12n4 je spojen s odpovídajícím povelovým vstupem 1311 až 13nl každého převodního bloku 13.1 až 13.Odměřovaoí vstup 1312 až 13n2 každého převodního bloku 13*1 až 13.n je spojen s odpovídajícím odměřovacím vstupem 101.1 až 101.n zapojení. Každý regulační výstup

102.1 až 102.n zapojení je spojen s regulačním výstupem 1316 až 13n6 odpovídajícího převodního bloku 13.1 až 13n»

261 901

Každý informační výstup 1315 až 13n5 převodního bloku 13«1 až 13,n Je spojen s informačním vstupem 1212 až 12n2 odpovídajícího dvousouřadnicového mikropočítače 12»1 až 12.n, , jehož každý taktovací vstup 1211 až 12nl je spojen s taktovacím vstupem 151 vřetenového mikropočítače 15 a s prvním taktovacím výstupem časové základny 2· Druhý taktovací výstup 32 časové základny 3 je spojen s taktovacím vstupem 81 stykového mikropočítače 8. Obousměrný datový vývod 83 stykového mikropočítače 8 je spojen s datovým vstupem 102 výstupního bloku 10, s datovým výstupem 92 vstupního bloku 2., s obousměrným datovým vývodem 62 stykového bloku 6, s obousměrným datovým vývodem 46 periferního bloku £, s obousměrným datovým vývodem 1112 až lln2 každého řídicího bloku 11,1 až 11,η, s obousměrným datovým vývodem 142 vřetenového řídicího bl’oku 14 a s obousměrným datovým vývodem 53 řídicího mikropočítače 2· Taktovací vstup 51 řídicího mikropočítače 2 j^e spojen s třetím taktovacím výstupem 33 časové základny 2· Startovací vstup 34 časové základny 2 je spojen se startovacím vstupem 44 periferního bloku s obousměrným startovacím vývodem 54 řídicího mikropočítače 2» ^a obousměrným startovacím vývodem 8£ stykového mikropočítače 8, se startovacím vstupem 94 vstupního bloku 2, se startovacím vstupem 104 výstupního bloku 10, s obousměrným startovacím vývodem 1313 až 13n3 každého převodního bloku 13,1 až 13,n, s obousměrným startovacím vývodem 163 vřetenového převodního bloku 16 a s obousměrným startovacím vývodem 171 hlídačího bloku 17, Diagnostický vstup 172 hlídacího bloku 17 .1e spojen s tiagnostickým výstupem 161 napájecího bloku 18, Napájecí výstup 173 hlídacího bloku 17 je spojen s napájecím vstupem 71 paměti χ, jejíž obousměrný přenosový vývod 72 je spojen s obousměrným přenosovým vývodem 64 stykového bloku 6, Adresový vstup 63 stykového bloku 6, je spojen s adresovým vstupem ££ periferního bloku £, s adresovým výstupem 55 řídicího mikropočítače 2» ^s adresovým výstupem 85 stykového mikropočítače 8, s adresovým vstupem 93

261 901 vstupního bloku 2» s adresovým vstupem 103 výstupního bloku 10« s adresovým vstupem 1113 až lln3 každého řídicího bloku

11.1 až 11.n a s adresovým vstupem 143 vřetenového řídioího hloku 14, Obousměrný řídicí vývod 144 vřetenového řídicího bloku 14 je spojen s obousměrným řídicím vývodem 153 vřetenového mikropočítače 15. Povelový výstup 154 vřetenového mikropočítače 15 je spojen s povelovým vstupem 161 vřetenového převodního bloku 16, jehož odměřovací vstup 162 je spojen s impulsním odměřovacím vstupem 1107 zapojení. Vřetenový regulační výstup 1108 zapojení je spojen s regulačním výstupem 166 vřetenového převodního bloku 16, jehož informační výstup 165 je spojen s informačním vstupem 152 vřetenového mikropočítače 15. Hlásiči vstup I64 vřetenového převodního bloku 164 je spojen s hlásícím vstupem 1314 až’ 13n4 každého převodního bloku 13.1 až 13.n a s hlásícím výstupem vstupního bloku 2* První až poslední dvouhodnotový vstup 901 až 90n vstupního bloku 2, je spojen s odpovídajícím dvouhodnotovým vstupem 200,1 až 200,n zapojení.

Každý dvouhodnotový výstup 300>1 až 300,n zapojení je spojen 3 odpovídajícím dvouhodnotovým výstupem 1001 až lOOn výstupního bloku 10,

Zapojení pracuje takto, Pé splnění podmínky o připravenosti jednotlivých bloků k činnosti se postupně uvolní obousměrný startovací vývod 5,4 řídicího mikropočítače 2» obousměrný startovací vývod 84 stykového mikropočítače 8, obousměrné startovací vývody 1313 až 13n3 všech převodních bloků 13*1 až 13»n« obousměrný startovací vývod I64 vřetenového převodního bloku 16 a obousměrný startovací vývod 171 hlídacího bloku 11. Při uvolnění všech uvedených startovacích vývodů se nastartuje normální činnost všech bloků, do kterých jsou tyto obousměrné startovací vývody připojeny. Současně se nastartuje činnost časové základny 2 prostřednictvím jejího startovacího vstupu 21» periferního bloku £ prostřednictvím

- lo 261 901 jejího startovacího vstupu 44 a vstupního bloku 2 ^a výstupního bloku 10 prostřednictvím jejich startovacích vstupů 94 a 104. Hlídací blok 17 uvolňuje svůj obousměrný startovací vývod 171 pro dosažení správné činnosti napájecího bloku 18. Tato informace se přivádí z diagnostického výstupu 181 napájecího bloku 18 na diagnostický vstup 172 hlídacího bloku 17. Časová základna % začne vysílat periodicky se opakující taktovací impulsy ze svých třech testovacích výstupů 21» 32. 32 na odpovídající taktovací vstupy řídicího mikropočítače 2» stykového mikropočítače 8, vřetenového mikropočítače 15 a všech dvousouřadnioových mikropočítačů 12.1 až 12.n. Ha základě těchto taktovacíoh impulsů jsou výše uvedené mikropočítače periodicky žádány o obsluhu svých podřízených bloků a o provedení potřebných aritraeticko-logických výpočtů v souladu se zvoleným ovládacím režimem. Činnost jednotlivých mikropočítačů je řízená operačním systémem každého mikropočítače, jež je uložen v jeho nedestruktivní paměti typu ROM. Po přechodu taktovacího pulsu t^ na taktovací vstup 51 řídicího mikropočítače 2 ^se provede jeden řídicí cyklus. Řídicí mikropočítač 2 nejprve prostřednictvím svého adresového výstupu £5 požádá přes adresový vstup 47 periferní blok £ o předání informací zadávaných do řídicího systému prostřednictvím ovládacího panelu 2. Tyto informace se přenesou prostřednictvím obousměrného datového vývodu 46 na straně periferního bloku £ a obousměrného datového vývodu 53 na straně řídicího mikropočítače 2· ^Na základě informací získaných z panelu 2 začne řídicí mikropočítač £ provádět příslušnou činnost, která odpovídá zvolenému ovládacímu režimu, který se volí na ovládacím panelu 2. Ovládací režimy jsou rozděleny do dvou základních skupin a to na režimy pracovní, při kterých se řídí obráběcí činnost na obráběcím stroji a na režimy manipulační, při kterých dochází k manipulaci s datovými strukturami, tj. např. čtení vstupních partptfogramů a tabulek a jejich ukládání do paměti, edice

- íí 261 901 uložených řídicích programů a tabulek v pamětech, výpis dat pomocí záznamového zařízení apéd. Při zvolení některého pracovního režimu, řídicí mikropočítač £ dále požádá přes adresový vstup 63 stykový blok 6 o přenesení potřebných stavových informací uložených v paměti χ. Vyžádané stavové informace se přenesou z obousměrného datového vývodu 62 na straně stykového bloku 6 na obousměrný datový vývod 53 řídicího mikropočítače.^. Tyto stavové informace, které vyjadřují stav řízeného stroje, byly v předcházejícím časovém intervalu před příchodem taktovacího pulsu t₁ uloženy do paměti χ prostřednictvím stykového mikropočítače 8. V následující fázi své činnosti požádá řídicí mikropočítač % přes adresové vstupy 1113 až lln3 první až poslední řídicí blok 11.1 až 11.n o přenesení informací uložených v pamětech prvního až posledního dvousouřadnicového mikropočítače 12.1 až 12.n. Vyžádané informace, které vyjadřují stavové informace o řízených souřadnicích, hodnotu absolutní polohy, velikost polohové odchylky apod·, se přenášejí z obousměrných datových vývodů 1112 až lln2 řídicích bloků 11.1 až 11>n na obousměrný datový vývod 53 řídicího mikropočítače Obdobným způsobem jako z dvousouřadnicových mikropočítačů 12.1 až 12»n získá řídicí mikropočítač % informace charakterizující stav řízeného vřetena z vřetenového mikropočítače χ.

Z takto získaných informací charakterizujících stav jednotlivých funkčních částí stroje a podle zpracovávaného řídicího programu, zadaných hodnot posunutí počátků, velív kostí korekcí a dalších doplňujících údajů, provede řídicí mikropočítač výpočet interpolačního algoritmu a vyšle přes řídicí bloky 11.1 až 11.n do dvousouřadnicových mikro· počítačů 12.1 až 12.n nové žádané polohy, u kterých se požaduje, aby se souřadnice nalézaly na konci časového intervalu právě zpracovávaného řídicího cyklu. Časový interval řídicího cyklu t^ je doba mezi dvěma po sobě

- α261 901 následujícími příchody taktovacích pulsů t^. V praxi je obvykle révna 10 ms. Při přenosu nové zadané polohy do dvousouřadnicových mikropočítačů 12.1 až 12,n sdělí řídicí mikropočítač přes adresové vstupy 1113 až lln3 řídicích bloků 11.1 až 11.n. že bude v následujícím okamžiku přenášet údaje do příslušně adresovaných dvousouřadnicových mikropočítačů. Řídicí bloky 11.1 až 11.n prostřednictvím svých obousměrných řídicích vývodů 1114 až lln4 nastaví přes obousměrné řídicí vývody 1213 až 12n3 dvousouřadnicové mikropočítače 12.1 až 12.n do stavu kdy mohou nově zadávané informace přijmout. Vlastní přenos nově zadávaných informací se uskuteční prostřednictvím obousměrného datového vývodu 53 řídicího mikropočítače £ a obousměrných datových vývodů 1112 až lln2 řídicích hloků 11.1 až 11»n, V daném časovém intervalu řídicího cyklu se rovněž vyhodnotí některé nové údaje, které je nutno sdělit do jiných funkčních bloků systému. Tak např. nově vyhodnocená absolutní poloha řízených souřadnic, nebo vřetena, informace o okamžitých provozních a havarijních stavech systému a stroje apod, se přenášejí obdobným již popsaným způsobem přes adresový vstup 47 a obousměrný datový vývod 46 periferního bloku £ do ovládacího panelu 2, kde se indikují. Rovněž nové příkazy pro stroj se přenášejí přes adresový vstup 63 a obousměrný datový vývod 62 stykového bloku 6 do paměti 2» kůe se uloží a jsou připraveny k vyzvednutí a přenesení do stykového mikropočítače 8. Kromě uvedených základních nepřeruš!telných výpočtů, které musí být provedeny a ukončeny v rámci časového intervalu řídicího cykluj, provádí řídicí mikropočítač % ve zbývajícím čase intervalu ještě další tak zvané přerušitelné výpočty, které jsou časově rozprostředny do více časových intervalů tj. Sem patří všechny výpočty související s přípravou dalšího zpracovávaného bloku řídicího programu v závislosti na zadaných korekcích a posunutích počátků. Kromě popsaných přenosů

- 43 261 901 informací z paměti χ do řídicího mikropočítače 2» které ae uskutečňují v každém časovém intervalu řídicího cyklu T^, probíhá celá řada přenosů mezi pamětí £ a řídicím mikropočítačem £ jen občas· Tak např· na začátku programového bloku se jednorázově přenášejí informace o následně zpracovávaném programovém bloku, hodnoty korekcí, posunutí počátků apod· Řízení vřetena se provádí bučí v rychlostní, nebo polohové vazbě. Pro oba tyto způsoby řízení se z řídicího mikropočítače £ zadávají potřebné údaje přes vřetenový řídicí blok 14 do vřetenového mikropočítače 13, který provádí potřebné výpočty spojené s řešením jednotlivých řídicích algoritmů· Tento vzájemný přenos informací, který probíhá prostřednictvím obousměrných datových vývodů mezi periferním blokem £, řídicím mikropočítačem £, stykovým blokem 6, řídicími bloky 11»! až ll.n a vřetenovým řídicím blokem 14,se zabezpečuje pomocí povelových informací, které si vyměňují vzájemně komunikující bloky přes své obousměrné povelové vývody 45. J52, 61, 1111 až llnl a 141· Odměřovaoí vstupy 1312 až 13n6 převodních bloků 13.1 až I3.n propojené s odměřovac ími vstupy 101.1 až 101.n zapojení a jsou určeny pro připojení odměřovacích čidel polohy souřadnic· Upravené výstupní signály z odměřovacích čidel polohy přicházejí z informačních výstupů 1315 až 13n5 převodních bloků 13.1 až 13.n na informační vstupy 1212 až 12n2 dvousouřadnióových mikropočítačů 12.1 až 12.n.

Ve dvousouřadnicovýoh mikropočítačích 12„1 až 12>n se vyhodnocují polohové odchylky v číslicové formě a vedou se z jejich povelových výstupů 1214 až 12n4 na povelové vstupy 1311 až 13nl převodních členů 13.1 až 13.n. ve kterých se převádějí na výstupní analogové signály, jež dále přicházejí z regulačních výstupů 1316 až 13n6 převodních členů 13.1 až 13»n na regulační výstupy 102.1 až 102.n zapojení. Odměřovací vstup 162 vřetenového převodního bloku 16, který je propojen s impulsním odraěřovacíra vstupem

261 901

1107 zapojení, je určen pro připojení odměřováního čidla úhlového natočení vřetena. Upravený výstupní signál z odměřován ího čidla vřetena přichází z informačního výstupu I65 vřetenového převodního bloku 16 na informační vstup 152 vřetenového mikropočítače Ve vřetenovém mikropočítači se vyhodnocuje bučí úhlová odchylka při řízení v polohové vazbě, nebo řídicí informace vyjadřující velikost otáček pohonu vřetena při rychlostní vazbě. Uhlová odchylka nebo řídicí informace se vede z povelového výstupu 1J?4 vřetenového mikropočítače 15 na povelový vstup 161 vřetenového převodního bloku 16, ve kterém se převádí na výstupní analogový signál. Ten dále přichází z regulačního výstupu 166 vřetenového převodního bloku 16 na vřetenový regulační výstup 1108 zapojení. Některé vstupní informace vyjadřující důležité stavy řízeného stroje, např. koncová spínače, se vedou přímo z hlásícího výstupu 95 vstupního bloku 2. na hlásiči vstupy 1314 až 13n4 a 164 převodních bloků 13.1 až 13.n a vřetenového převodního bloku 16.

Při manipulačních režimech, které mají charakter přenosu informací, se jednotlivé řídicí programy a datové struktury, např. tabulky korekcí, posunutí počátků, strojních konstant apod., přenášejí ze snímacího zařízení 1., z ovládacího panelu 2 nebo z obousměrného komunikačního vývodu 1002 zapojení do paměti 2.» nebo z paměti 2. ^se přenášejí na záznamový výstup 1001 zapojení. Odtud se na připojené záznamové zařízení, které není na výkresu znsízerniího zaznamenávají do jistého parnětového mádia, nebo se z paměti 2. přenášejí do obousměrného komunikačního vývodu 1002 zapojení. Přes obousměrný komunikační vývod 1002 zapojení se uskutečňuje výměna informací s nadřízeným počítačem· Řídicí mikropočítač £ prostřednictvím svého adresového výstupu 55. obousměrného datového vývodu 53 a obousměrného povelového vývodu 52, přes odpovídající obousměrné vývody periferního bloku £ a stykového bloku £ zprostředkovává

- 15 261 901 přenos mezi popsanými bloky· Při edičních manipulačních režimech vybírá řídicí mikropočítač χ prostřednictvím stykového bloku 6 ucelené části řídicích programů nebo jiných datových struktur z paměti χ a přenáší je do své operační paměti· Prostřednictvím periferního bloku zobrazuje tyto údaje na ovládacím panelu 2, pomocí ovládacích prvků je upravuje a upravené zpětně přenáší přes příslušné funkční bloky do paměti χ. Všechny potřebné dvouhodnotové vstupy se přijímají prostřednictvím dvouhodnotových vstupů 200»1 až 200>n zapojení přes první až poslední dvouhodnotový vstup 901 až 90n vstupního bloku χ. Obdobně se vysílají všechny potřebné dvouhodnotové výstupy prostřednictvím dvouhodnotových výstupů 100.1 až 100.n zapojení přes první až poslední dvouhodnotový výstup 1001 až lOOn výstupního bloku 10. Stykový mikropočítač 8 provádí aritmeticko-logické výpočty mezi jednotlivými vstupními údaji získanými ze vstupního bloku χ a paměti χ podle uživatelského programu, uloženého ve své paměti₀ Vypočtené údaje přenáší jednak do výstupního bloku 10, odkud se vysílají z jeho prvního až posledního výstupu 1001 až lOOn na dvouhodnotové výstupy 300.1 až 300.n zapojení a dále do paměti χ, kde jsou připraveny k převzetí řídicím mikropočítačem χ. Obousměrný přenos informací mezi stykovým mikropočítačem 8 a pamětí χ se děje prostřednictvím stykového bloku 6. Přenos informací mezi stykovým mikropočítačem 8, který přenos řídí a stykovým blokem j5, vstupním blokem χ a výstupním blokem 10, se provádí pomocí příslušně propojených adresových, datových a povelových obousměrných vývodů· Stykový mikropočítač 8 obdobně jako řídicí mikropočítač % provádí jednotlivé řídioí ojdcly periodicky, vždy po příchodu posunutého taktovaoího pulsu tg, který se vysílá z druhého taktovacího výstupu 32 časové základny χ a přichází na taktovací vstup 81 stykového mikropočítače 8. Časový interval posunutého řídicího cyklu tg stykového mikropočítače 8, tj.

261 901 doba mezi dvěma po sobě následujícími příchody posunutých taktovacích pulsů tg»je roven časovému intervalu řídicího cyklu řídicího mikropočítače 2· Z důvodu optimální činnosti na společných vzájemně propojených adresových, datových a povelových obousměrných vývodech obou uvedených mikropočítačů, se posunutý taktovací puls tg zpožduje o polovinu časového intervalu řídicího cyklu Toto řešení umožňuje programové ošetření přístupu na všechny obousměrné vývody 52. 53« 54 řídicího mikropočítače 2 pouze na dobu poloviny řídicího cyklu po příchodu taktovacího pulsu t^· U stykového mikropočítače 8 umožňuje přístup na všechny jeho obousměrné vývody 82, 82, 84 pouze na dobu poloviny posunutého řídicího cyklu po příchodu posunutého taktovacího pulsu t_P. Z důvodu uchování ulože“ v ných informací v paměti 2 i P&L vypnutí hlavního sítového napájení je tato paměí 2 napájena ze záskokové baterie, a to z napájecího výstupu 173 hlídacího bloku 17 na napájecí vstup 71 paměti 2·

Vynálezu se využije při souvislém řízení obráběcích nebo jiných výrobních strojů·

Claims (1)

1. Zapojení mikroprocesorového řídicího systému, vyznačující se tím, že snímací výstup (11) snímacího zařízení (1) je spojen se snímacím výstupem (41) periferního bloku (4), jehož záznamový výstup (48) je spojen se záznamovým výstupem (1101) zapojení, jehož obouemérný komunikační vývod (1102) je spojen s obousměrným komunikačním vývodem (43) periferního bloku (4), jehož obousměrný Informační vývod (42) je spojen s obousměrným informačním vývodem (21) ovládacího panelu (2) a obousměrný povelový vývod (45) periferního bloku (4) je spojen s obousměrným povelovým vývodem (61) stykového bloku (6), s obousměrným povelovým vývodem (82) stykového mikropočítače (8), s obousměrným povelovým vývodem (91) vstupního bloku (9), a obousměrným povelovým vývodem (101) výstupního bloku (10), s obousměrným povelovým vývodem (52) řídicího mikropočítače (5), s obousměrným povelovým vývodem (141) vřetenového řídicího bloku (14) a s obousměrným povelovým vývodem (1111 až llnl) každého řídicího bloku (11·1 až 11·η), jehož obousměr ný řídicí vývod (1114 až lln4) je spojen s odpovídajícím obousměrným řídicím vývodem (1213 až 12n3) každého dvousouřadnicového mikropočítače (12.1 až 12.n), jehož povelový výstup (1214 až 12n4) je spojen s odpovídajícím povelovým vstupem (1311 aŽ 13nl) každého převodního bloku (13.1 až 13·η), jehož odměřovaoí vstup (1312 až 13n2) je spojen s odpovídajícím odměřovaoím vstupem (101.1 až 101.n) zapojení, jehož každý regulační výstup (102.1 až 102.n) je spojen s regulačním výstupem (1316 až 13h6) odpovídajícího převodního bloku (13.1 až 13.n), jehož každý informační výstup (1315 až 13n5) je spojen s informačním vstupem (1212 až 12n2) odpovídajícího dvousouřadnicového mikropočí' . tače (12.1 až 12.n), jehož každý taktovací vstup (1211 až

   12nl) je spojen s taktovaoím vstupem (151) vřetenového mikropočítače (15) a s prvním taktovaoím výstupem časové základny (3)» jejíž druhý taktovací výstup (32) je spojen

   -ft261 901 s taktovacím vstupem (81) stykového mikropočítače (8), jehož obousměrný datový vývod (83) je spojen s datovým vstupem (102) výstupního bloku (10), s datovým výstupem (92) vstupního bloku (9)» s obousměrným datovým vývodem (62) stykového bloku (6), s obousměrným datovým vývodem (46) periferního bloku (4), s obousměrným datovým vývodem (1112 až lln2) každého řídicího bloku (11.1 až ll.n), s obousměrným datovým vývodem (142) vřetenového řídicího bloku (14) a s obousměrným datovým vývodem (53) řídicího mikropočítače (5), jehož taktovací vstup (51) je spojen s třetím taktovacím výstupem (33) časové základny, jejíž startovací vstup (34) je spoj-en se startovacím vstupem (44) periferního bloku (4), s obousměrným startovacím vývodem (54) řídicího mikropočítače (5), s obousměrným startovacím vývodem (84) stykového mikropočítače (8), se startovacím vstupem (94) vstupního bloku (9)« se startovacím vstupem (104) výstupního bloku (10), s obousměrným startovacím vývodem (1313 až 13n3) každého převodního bloku (13.1 až 13.n), s obousměrným startovacím vývodem (163) vřetenového převodního bloku (16), a s obousměrným startovacím vývodem (171) hlídacího bloku (17), jehož diagnostický vstup (172) je spojen s diagnostickým výstupem (181) napájecího bloku (18) a napájecí výstup (173) hlídacího bloku (17) je spojen s napájecím vstupem (71) paměti (7), jejíž obousměrný přenosový vývod (72) je spojen s obousměrným přenosovým vývodem (64) stykového bloku (6) jehož adresový vstup (63) je spojen s adresovým vstupem (47) periferního bloku (4), s adresovým výstupem (55) řídicího mikropočítače (5), fl adresovým výstupem (85) stykového mikropočítače (8), s adresovým vstupem (93) vstupního bloku (9), s adresovým vstupem (103) výstupního bloku (10), s adresovým vstupem (1113 až lln3) každého řídicího bloku (11.1 až ll.n) a s adresovým vetupem (143) vřetenového řídicího bloku (14), jehož obousměrný řídioí vývod (144) je spojen s obousměrným řídioím vývodem (153) vřetenového mikropočítače (15), jehož povelový výstup (154) je spojen s povelovým vstupem (161) vřetenového převodního bloku (16), jehož odměřovací vstup

   -11 261 901 (162) je spojen s impulsním odměřovacím vstupem (1107) zapojení, jehož vřetenový regulační výstup (1108) je spojen s regulačním výstupem'(166) vřetenového převodního bloku (16), jehož informační výstup (165) je spojen s informačním vstupem (152) vřetenového mikropočítače (15) a hlásiči vstup (164) vřetenového převodního bloku <X6|) je spojen s hlásícím vstupem (1314 až 13n4) každého převodního bloku (13*1 až 13.n)‘ a s hlásícím výstupem (95) vstupního bloku (9) jehož první až poslední dvouhodnotový vstup (901 až 90n) je spojen s odpovídajícím dvouhodnotovým vstupem (200.1 až 200.n) zapojení, jehož každý dvouhodnotový výstup (300.1 až 300.n) je spojen s odpovídajícím dvouhodnotovým výstupem (1001 až 100η) výstupního bloku (10).