CZ12089A3

CZ12089A3 - Zařízení pro řízení krokového motoru z nadřazené úrovně řízení

Info

Publication number: CZ12089A3
Application number: CS89120A
Authority: CZ
Inventors: Ludvik Ing Csc Spiral
Original assignee: Zapadoceska Uni V Plzni
Priority date: 1989-01-06
Filing date: 1989-01-06
Publication date: 1994-11-16

Abstract

Zařízení tvoří jednočipový mikropočítač (10) s pamčtí. První vstupné výstupní brána (109) mikropočítače (10) je propojena s datovými výstupy (202) obovdu (20) oddělovači sběmic, vyrovnávací paměti a řadiče přerušení. Dále jsou po řadě propojeny vývod (106)" INT", vývod (107) "NR" a vývod (108)" ALE" mikropočítače (10) s vývodem (205) řadiče přerušení, s vývodem (204) pro ovládání přenosu s vyrovnávací pamětí a vývodem (203) žádosti o nové informace z nadřazené soustavy řízení obvodu (20). Vývod (201) obvodu (20) je propojen s výstupem (301) obvodu (30) převodníku číslo/frekvence, který je propojen datovou sběrnicí (302) s druhou výstupní branou (101) mikropočítače (10) s vývodem (303) s jedním bitem (102) horní poloviny třetí vstupně výstupní brány mikropočítače (10). Dolní polovina (104) třetí výstupní brány je propojena s obvodem (40) pro rozšíření počtu výstupů, na jehož výstupy jsou připojeny obvod (41) tlačítek, obvod (42) signalizace činnosti, vstupy zesilovačů (43)jednotlivých vinutí krokového motoru (50) a obvod (44) vypínačů koncových poloh. Horní polovina třetí vstupně výstupní brány je propojena s výběrovým vstupem (405) a se vstupním vývodem (407) obvodu (40).

Description

Vynález se týká zařízení pro řízení libovolného krokového motoru z nadřazené úrovně řízení, například z řídícího počítače, logického automatu, interpolátor u, přičemž výstupem přístroje jsou řídící pulsy, které je možno přivést na zesilovače jednotlivých všinutí krokového motoru. Přístroj zajištuje generování řídících pulsů o frekvenci, počtu pulsů a posloupnosti pulsů zada- . né číslicovými údaji o požadované rychlosti otáčení, požadovaném počtu kroků a směru otáčení motoru z nadřazené úrovně řízení.

Dosud známá zapojení řídících obvodů jsou buď realizována z obvodů malé integrace nebo ze stavebnic mikropočítačů. Nevýhodou prvého způsobu realizace je nutnost využít řady součástek, desek velkých rozměrů a nízké spolehlivosti. Při druhém způsobu realizace je nevýhodou velká cena desek, nevyužití všech součástek desek a velké rozměry těchto desek.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro řízení krokového motoru s jednočipovým mikropočítačem s pamětí podle vynálezu. Jeho podstatou je, že první vstupně výstupní brána jednočipového mikropočítače je propojena s datovými výstupy obvodu oddělovače sběrnic, vyrovnávací pamětí a řadiče přerušení, dále že druhá vstupně výstupní brána je propojena s obvodem převodníku číslo/frekvence a dolní polovina třetí vstupně výstupní brány je propojena s obvodem rozšíření počtu výstupů na jehož výstupy jsou připojeny jednak obvod signalizace činnosti, obvod vypínačů koncových poloh, jednak vstupy zesilovačů výkonů jednotlivých vinutí krokového motoru a posléze obvody tlačítek, autom/ručně,

Horní polovina třetí vstupně výstupní brány je propojena s výběrovými vstupy obvodu převodníku číslo/frekvence a' obvodu rozšíření počtu vývodů. Obvod převodníku číslo/frekvence je svým výstupem propojen s řadičem přerušení obvodu oddělovače sběrnic, vyrovnávací paměti a řadiče přerušení.

Předložené zapojení oproti zapojení složenému z diskrétních součástek obvodů malé integrace nebo zapojení se stavebnicovým mikropočítačem má přednost v tom, ze dosahuje stejné funkce'3 minimálním počtem součástek., Že je ekonomicky výhodné a že má malé rozměry a hmotnost. Tím, že od nadřazené úrovně řízení přebírá navrhované zařízení pouze údaj o počtu, frekvenci kroků a změnu otáčení, signál start a stop odlehčuje nadřazenou úroveň řízení od vlastního řízení krokového motoru a dovoluje tím, aby nadřa- , zená úroveň řízení řídila současně několik, podle typu krokových motorů a typu počítače nadřazené úrovně 6 až 10, těchto zařízení.

To je výhodné zvláště u souřadnicového řízení obráběcích strojů, zapisovačů a pod. Navrhované zařízení umožňuje přechod na ruční řízení tlačítkem ručně/automaticky a tlačítky dovoluje ruční otáčení krokovým motorem ve zvoleném směru předem stanovenou frekvencí.. Kromě toho je přístroj vybaven diagnostickými programy pro kontrolu správné Činnosti a signalizuje chybnou činnost přístroje.

Blokové schéma na přiloženém výkrese představuje příklad zapojení zařízení pro' řízení krokového motoru.

První vstupně výstupní brána 109 jednočipového mikropočítače 10 s pamětí a oscilátorem je propojena s datovými výstupy 202 obvodu 20 oddělovače sběrnic, vyrovnávací paměti a řadiče přerušení. Dále je tato část zapojení tvořena propojením vývodu 106 INT mikropočítače IQ s vývodem 205 řadiče přerušení obvodů 20, vývodu 107 NR mikropočítače 10 s vývodem 204 pro ovládání přenosu vyrovnávací paměti a vývodu 108 ALE vývodem 203 žádosti o nové informace z nadřazené soustavy obvodu 20. Dále je vývod 201 obvodu 20 propojen s výstupem 301 obvodu 22 převodníku číslo/ frekvence. Tento signál se zpracovává v obvodu přerušení. Vývody206 představují datovou a řídící sběrnici nadřazené řídící úrovně. Dále je obvod 12 propojen datovou sběrnicí 302 s druhou vstupně výstupní branou 101 mikropočítače 10 a vývodem 303s jedním bitem 102 horní poloviny třetí vstupně výstupní brány mikropočítače 10.

Bále je jednočipový mikropočítač 10 s pamětí a oscilátorem propojen svou dolní polovinou 104 třetí vstupně výstupní brány s datovými vstupy. 406 obvodu 40 pro rozšíření počtu výstupů, jedním bitem 103 horní poloviny třetí vstupně výstupní brány mikropočítače 10 s výběrovým vstupem 405 obvodu 40 a výstupem 105 signálu FRQG mikropočítače 10 se vstupním vývodem 407 obvodu 40. První výstup 401 obvodu 4Q pro rozšíření počtu výstupů je za$ veden na obvod 41 tlačítek RUČ/AUT, +, stop, druhý výstup 402 obvodu 40 pro rozšíření počtu výstupů je napojen na obvod signalizace činnosti 42. třetí výstup 403 tohoto obvodu 4Q je zaveden na vstup zesilovačů 43 jednotlivých vinutí krokového, motoru 50 a poeléze čtvrtý výstup 404 tohoto obvodu 40 je připojen na vstup obvodu 44 vypínačů koncových poloh.

Po uvedení přístroje do činnosti vyšle mikropočítač 10 přes obvod 20 oddělení sběrnice vyrovnávací paměti a řadiče přerušení nadřazené soustavě řízení žádost o vyslání první informace o počtu požadovaných kroků, frekvence krokování a směru otáčení. Pokud je nadřazená soustava řízení připravená k činnosti, vyšle tuto informaci, která se uloží ve vyrovnávací paměti. Po vyslání signálu start nadřazenou soustavou, odečte mikropočítač 10 údaje z vyrovnávací paměti obvodu 20. nastaví .číslo požadované frekjt vence na druhé vstupně výstupní bráně 101 a vydá příkaz pro zahájení činnosti obvodu 30 převodníku číslo/frekvence. Mikropočítač 10 dále vyšle žádost o další informace z nadřazené úrovně řízení, které se po vyslání uloží ve vyrovnávací paměti obvodu 20. Dále se rozsvítí odpovídající signálka obvodu 42 signalizace činnosti. Jakmile obvod 30 převodníku číslo/frekvence vygeneruje řídící puls, pak přes jeho výstup 301 je přiveden na řadič přerušení obvodu 20 a aktivuje vstup 106 přerušení mikropočítače 10. Podle požadovaného směru otáčení krokového motoru mikropočítač 10 přidělí přes obvod 40 na příslušný zesilovač 43 puls pro vykonání prvého kroku krokového motoru 50. Současně znovu aktivuje převodník 30 Číslo/frekvence a načte ve své paměti vy- 4 konání prvého kroku. Tato činnost se opakuje, až krokový motor odkrokuje požadovaný počet kroků. Pak mikropočítač 10 odečte nové hodnoty počtu kroků, frekvence a směru a celá činnost probíhá znovu. Pokud je třeba provést nastavení motoru 50 do výchozí.polohy je možné pomocí obvodu 41, tlačítek ruč/aut, stop, toto zařízení provést. Motor 50 se otáčí ve zvoleném směru po dobu stlačení tlačítka nebo V tomto režimu nelze odebírat informace z obvodu 20.

Fřístroj může být využíván všude tam, kde se provádí řízení _rjednoho nebo současně několika krokových motorů z nadřazené úrov- > ně řízení, jako u pohonů obráběcích strojů, manipulačních září- fc* zení, robotů, v pohonech měřících a zapisovacích zařízeních, v lékařské technice.

Nízká cena, malé rozměry a velká spolehlivost přístroje zaručují širokou použivatelnost. Univerzálnost přístroje spočívá v možnosti připojit přístroj na libovolný nadřazený systém /mikropočítač, řídící minipočítač, programovatelný logtký automat, interpolátor a v jednoduché úpravě programového vybavení při změn.Š_typu krokového motoru.

Claims

PATENTOVÉ

NÁROKY

Zařízení pro řízení krokového motoru z nadřazené úrovně řízení a jednočipovým mikropočítačem a pamětí, vyznačující se tím, že první vstupně výstupní brána (109) jednočipového mikropočítače (10) je propojena s datovými výstupy (202) obvodu (20) oddělovače sběrnic vyrovnávací paměti a řadiče.přerušení, vývod (106) INT·* mikropočítače (10) je propojen s vývodem (205) řadiče přerušení obvodu (20), vývod (107) NR mikropočítače (10) s vývodem (204) pro ovládání přenosu z vyrovnávací paměti obvodu (20) a vývod (108) ALE mikropočítače (10) s vývodem (203) žádosti o nové informace z nadřazené soustavy řízení obvodu (20), vývod (201) obvodu (20) je propojen s výstupem (301) obvodu (30) převodníku číslo/frekvenče, datová a řadící sběrnice nadřazené úrov ně řízení je propojena s vývody (206) obvodu (20), obvod (30) převodníku číslo/frekvence je propojen datovou sběrnicí (302) s druhou vstupně výstupní branou (101) mikropočítače (10) a vývodem (303) s jedním bitem (102) horní poloviny třetí vstupně výstupní brány mikropočítače (10), mikropočítač (10). je propojen svou dolní polovinou (104) třetí vstupně výstupní brány s datovými výstupy (406) obvodu (40) pro rozšíření počtu výstupů, jedním bitem (103) horní poloviny třetí vstupně výstupní brány mikropočítače (10) s výběrovým vstupem (405) obvodu (40) a výstupem (105) ”?rogⁿ mikropočítače (10) se vstupním vývoďeia (4U / J^uUírodu (40)přičemž Drvní výstup (401) obvodu (40) pu. o irpněTřcní triil tu výstupů je napojen na obvod (41) tlačítek ručně/^u^^fitjí ρΗ'ϋψ', stop, že druhý výstup (402) obvodu (40) .jel na Jnbvod (42) signalizace činnosti,' třetí výstup (403)íobvodu (40)j je propojen se vstupy zesilovačů (43) jednotlivých «iShuiíbokového motoru (50) a čtvrtý výstup (404) obvodu (40^ je jpspwjení na vstup obvodu (44) vypínačů koncových poloh. '' !