DE3530271A1 - Durch eine impulsfolge steuerbarer antrieb - Google Patents

Durch eine impulsfolge steuerbarer antrieb

Info

Publication number
DE3530271A1
DE3530271A1 DE19853530271 DE3530271A DE3530271A1 DE 3530271 A1 DE3530271 A1 DE 3530271A1 DE 19853530271 DE19853530271 DE 19853530271 DE 3530271 A DE3530271 A DE 3530271A DE 3530271 A1 DE3530271 A1 DE 3530271A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pulses
control
sensor
motor
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE19853530271
Other languages
English (en)
Inventor
Hermann Dr Klinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Festo SE and Co KG
Original Assignee
Festo SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Festo SE and Co KG filed Critical Festo SE and Co KG
Priority to DE19853530271 priority Critical patent/DE3530271A1/de
Priority to JP61178607A priority patent/JPS6247718A/ja
Priority to FR868612145A priority patent/FR2586514B1/fr
Priority to KR1019860006941A priority patent/KR920000731B1/ko
Priority to IT84943/86A priority patent/IT1205546B/it
Priority to US06/899,489 priority patent/US4721896A/en
Publication of DE3530271A1 publication Critical patent/DE3530271A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G05B19/40Open loop systems, e.g. using stepping motor
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G05B19/21Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device
    • G05B19/23Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control
    • G05B19/231Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude
    • G05B19/232Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path using an incremental digital measuring device for point-to-point control the positional error is used to control continuously the servomotor according to its magnitude with speed feedback only
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen durch eine Impulsfolge steuer­ baren Antrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige bekannte Antriebe enthalten als Motor einen Schritt­ motor, und der Steuerkreis dient dazu, eine Steuerimpuls­ folge in Leistungsimpulse umzusetzen, mit welchen der Schritt­ motor beaufschlagt wird. Der Schrittmotor dreht sich für jeden erhaltenen Leistungsimpuls um einen vorgegebenen Winkel, so daß die Ist-Stellung des Schrittmotors durch die Summe der insgesamt erhaltenen Steuerimpulse gegeben ist.
Müssen durch die Schrittmotoren derartiger bekannter Antriebe zeitlich sich ändernde Lasten bedient werden, so kann es vorkommen, daß der Schrittmotor bei starker Beanspruchung durch einen Leistungsimpuls nicht bis in die nächste Winkel­ lage weitergedreht wird, vielmehr in die zuvor angetroffene Winkellage zurückfällt. Ein solcher Fall kann z. B. dann eintreten, wenn das durch den Schrittmotor bewegte Teil in einer Führung verkantet oder klemmt. Ist auf diese Weise ein Steuerimpuls verlorengegangen, so stimmt die Ist-Stellung des Schrittmotors auch für die Zukunft nicht mehr mit der­ jenigen Stellung überein, welche ein die Steuerimpulse bereitstellender Rechner od. dgl. auf Grund der abgegebenen Impulszahl annimmt.
Zur Bewegung schwerer und sich zeitlich verändernder Lasten sind an sich andere Motoren wie Gleichstrommotoren oder Druckluftmotoren sehr gut geeignet, welche sehr hohe Dreh­ momente bzw. Kräfte bereitstellen können. Diese analog oder kontinuierlich arbeitenden Motoren können bisher aber nicht durch einfache Impulszüge gesteuert werden wie Schritt­ motoren.
Durch die vorliegende Erfindung soll daher ein durch eine Impulsfolge steuerbarer Antrieb geschaffen werden, welcher auf die zu bewegende Last auch große Kräfte bzw. Drehmomente ausüben kann.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen steuer­ baren Antrieb gemäß Anspruch 1.
Bei dem erfindungsgemäßen steuerbaren Antrieb wird ein kontinuierlich arbeitender Motor, z. B. ein Gleichstrom­ motor oder ein Druckluftmotor verwendet, und diesem ist ein Weggeber zugeordnet. Nachführregelschleifen, welche einem Servomotor zugeordnete Weggeber zur Bestimmung der Ist-Stellung enthalten, sind zwar an sich bekannt, erfindungs­ gemäß ist jedoch der Motor-Weggeber so ausgebildet, daß er für jedes Soll-Weginkrement, welches durch einen Steuer­ impuls herbeigeführt werden soll, genau einen Fühlerimpuls bereitstellt. Dies erleichtert das Zusammenfassen der Steuer­ impulse und Fühlerimpulse durch einen einfach aufgebauten Subtrahierkreis, dessen Ausgangssignal ein Fehlersignal darstellt und zur Ansteuerung der Leistungsstufen verwendet wird, über welche der Motor mit Energie versorgt wird.
Erfindungsgemäß ist ferner in Signalverarbeitungskreis vorgesehen, welcher verhindert, daß eine zeitliche Über­ lappung von Steuerimpulsen und Fühlerimpulsen zu einer Verfälschung des vom Subtrahierkreis abgegebenen Fehler­ signales führt.
Durch die vorliegende Erfindung wird es möglich, in einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine oder einer anderen Maschine mit digital gesteuerten Stellmotoren einen Schritt­ motor ohne sonstige Änderungen an der numerischen Steuer­ einheit durch einen ein höheres Drehmoment bereitstellenden Antrieb zu ersetzen. Hierzu werden in der Praxis nur wenige, preisgünstig erhältliche Standard-Halbleiterkomponenten benötigt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unter­ ansprüchen angegeben.
Um eine zur Größe des vom Subtrahierkreis bereitgestellten Fehlersignales proportionale Nachführgeschwindigkeit des Motors zu erhalten, kann man das Ausgangssignal des Subtra­ hierkreises auf einen Digital/Analogwandler geben und dessen Ausgangssignal zur analogen Ansteuerung des Motors ver­ wenden, z. B. mittels eines Leistungsverstärkers.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 erhält man eine noch größere Variationsbreite in der Auswahl der Nachführgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Fehlersignal.
Bei einem Antrieb gemäß Anspruch 3 erhält man am Ausgang des Festwertspeichers ausschließlich digitale Signale "0" oder "1", wobei der zeitliche Mittelwert dieser Signale der gewünschten Nachführgeschwindigkeit zugeordnet ist. Dies erlaubt den Einsatz preisgünstig zur Verfügung stehender Leistungsschaltstufen wie Tyristoren. Auch bei Motoren wie Druckluftmotoren, für welche analog steuerbare Leistungs­ schaltstufen nicht ohne weiteres oder nur zu hohen Kosten zur Verfügung stehen, erhält man gemäß Anspruch 3 unter Verwendung digital arbeitender Leistungsschaltstufen eine feine Einstellbarkeit der Nachführgeschwindigkeit.
Um zu gewährleisten, daß weder von den Steuerimpulsen noch von den Fühlerimpulsen ein Impuls unberücksichtigt bleibt, kann man diese Impulse entweder gemäß Anspruch 4 stark zeitlich verkürzen und zwangsweise so zeitlich ineinander verschachteln, daß mit Sicherheit kein Überlapp auftritt. Stattdessen kann man auch für die Steuerimpulse und die Fühlerimpulse jeweils einen Zähler bereitstellen und die beiden Zählerstände periodisch durch den Subtrahierkreis voneinander abziehen, wie im Anspruch 6 angegeben.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 das Blockschaltbild eines durch eine Folge von Steuerimpulsen gesteuerten Antriebes mit einem Gleichstrommotor;
Fig. 2 das Blockschaltbild eines durch eine Folge von Steuerimpulsen gesteuerten Antriebes mit einem doppelt wirkenden Arbeitszylinder; und
Fig. 3 Einzelheiten einer elektronischen Weiche des Antriebes nach Fig. 1 sowie eines Hilfstakt­ gebers, welcher sowohl beim Antrieb nach Fig. 1 als auch beim Antrieb nach Fig. 2 verwendet wird.
In Fig. 1 ist mit 10 ein Prozeßrechner bezeichnet, an welchen ein Bildschirm 12, ein Tastenfeld 14 und ein Massenspeicher 16 angeschlossen sind. Der Prozeßrechner 10 kann z. B. Teil einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine sein und erzeugt in Abhängigkeit von am Tastenfeld 14 eingegebenen Daten und in Abhängigkeit von im Massenspeicher 16 abgelegten Steuerprogrammen die Bewegung einer Mehrzahl von Stell­ motoren, z. B. für die Verschiebung eines Werkzeugschlittens in x-, y- und z-Richtung. Für die nachstehende Erläuterung der Erfindung wird der Übersichtlichkeit halber nur die Steuerung eines einzigen Stellmotors durch den Prozeßrechner 10 beschrieben, weitere Stellmotor-Steuerkanäle können analogen Aufbau aufweisen.
Üblicherweise arbeiten derartige Prozeßrechner 10 mit Schritt­ motoren zusammen, für deren Ansteuerung auf einer Leitung 18 aufeinanderfolgende Steuerimpulse bereitgestellt werden, während auf einer Leitung 20 ein Steuerrichtungssignal liegt. Ist an den Prozeßrechner 10 ein Schrittmotor angeschlossen, so dreht sich dessen Welle für jeden vom Prozeßrechner 10 abgegebenen Steuerimpuls um ein vorgegebenes Winkel­ inkrement, wobei die Drehrichtung durch das auf der Leitung 20 stehende Steuerrichtungssignal vorgegeben ist.
Bei dem hier beschriebenen steuerbaren Antrieb ist anstelle eines Schrittmotors ein Gleichstrommotor 22 vorgesehen, welcher über Verstärker 24, 26 mit Energie versorgt wird. Für die Zwecke der Beschreibung sei angenommen, daß der Gleichstrommotor 22 im Uhrzeigersinne dreht, wenn er vom Verstärker 24 her gespeist wird, im Gegenuhrzeigersinne umläuft, wenn der Verstärker 26 angesteuert wird, und steht, wenn keiner der Verstärker arbeitet oder beide gleichzeitig arbeiten.
Bei einem Gleichstrommotor hängt der von der Motorwelle zurückgelegte Winkelweg von der Größe der zu bewegenden Last und derjenigen Zeitspanne ab, über welche hinweg der Gleichstrommotor erregt wird. Die Ist-Stellung der Motor­ welle läßt sich somit nicht eindeutig von der Geschichte der Erregung des Motors ableiten. Nachstehend werden nun verschiedene Schaltkreise näher erläutert, welche gewähr­ leisten, daß die Ist-Stellung des Gleichstrommotors 22 eindeutig durch die Steuersignale vorgegeben ist, welche der Prozeßrechner 10 auf den Leitungen 18 und 20 bereit­ stellt.
Die Welle des Gleichstrommotors 22 ist mit einer Strich­ scheibe 28 gekoppelt, von welcher in Fig. 1 nur ein in Abwicklung wiedergegebener Ausschnitt ihres Randes gezeigt ist. Die Strichscheibe 28 arbeitet mit zwei bezüglich der Strichscheibenteilung an nicht äquivalenten Stellen angeord­ neten Fühlern 30, 32 zusammen, welche z. B. in Reflexion oder Durchlaß arbeitende Lichtschranken sein können. Die Ausgangssignale der Fühler 30, 32 gelangen auf einen Auswerte­ kreis 34, welcher aus den Fühlerausgangssignalen einmal einen Fühlerimpulszug herstellt, in welchem jeweils ein Impuls dem Vorbeilaufen eines Striches an der Fühleranord­ nung entspricht, und zum anderen ein Fühlerrichtungssignal, welches die Bewegungsrichtung der Strichscheibe 28 und damit des Gleichstrommotors 22 wiedergibt.
Über eine Leitung 36 gelangen die vom Auswertekreis 34 erzeugten Fühlerimpulse 36, über eine Leitung 38 das Fühler­ richtungssignal an eine elektronische Weiche 40, deren Aufbau später unter Bezugnahme auf Fig. 3 noch näher be­ schrieben wird. Sie arbeitet grob gesprochen folgender­ maßen: Die Steuerimpulse und die Fühlerimpulse werden unter Erhaltung ihrer Anzahl in kurze Impulse umgesetzt, welche dann zeitlich ineinanandergeschachtelt werden, so daß keine zeitliche Überlappung von Steuerimpulsen und Fühlerimpulsen erfolgt. Ferner werden die Steuerimpulse und Fühlerimpulse "über Kreuz" geführt, d. h. bei gleichem Richtungssignal gelangen die Steuerimpulse auf die eine und die Fühlerimpulse auf die andere Ausgangsklemme des Auswertekreises. Ändert sich das Richtungssignal, so erfolgt ebenfalls eine Um­ schaltung auf die andere Ausgangsklemme.
Die beiden Ausgangsklemmen der elektronischen Weiche 40 sind mit der Aufwärtszählklemme bzw. der Abwärtszählklemme eines Auf/Abzählers 42 verbunden. Bei der oben qualitativ geschilderten Funktionsweise der elektronischen Weiche 40 erhält somit die Aufwärtszählklemme des Auf/Abzählers 42 die Steuerimpulse in Vorwärtsrichtung und die Fühler­ impulse in Rückwärtsrichtung, während die Rückwärtszähl­ klemme mit den Steuerimpulsen in Rückwärtsrichtung und den Fühlerimpulsen in Vorwärtsrichtung beaufschlagt ist. Das Ausgangssignal des Auf/Abzählers 42 entspricht somit dem Unterschied zwischen Soll-Stellung und Ist-Stellung des Gleichstrommotors 22.
Das Ausgangssignal des Auf/Abzählers 42 bildet vier der acht Adreßbits eines Festwertspeichers 44. Die restlichen vier Adreßbits werden vom Ausgang eines Hilfszählers 46 bereitgestellt, dessen Zählklemme mit dem Ausgang eines freilaufenden Taktgebers 48 verbunden ist. Der Taktgeber 48 arbeitet mit hoher Frequenz, in der Praxis 30 kHz. Ent­ sprechend schnell werden die dem Ausgang des Hilfszählers 46 zugeordneten Adreßbits zyklisch durchfahren, und in den zugeordneten Zellen des Festwertspeichers 44 sind Bit­ muster abgelegt, welche zur Ansteuerung der Verstärker 24, 26 dienen. Mit den vom Hilfszähler 46 bereitgestellten vier Adreßbits können 16 Speicherzellen durchgefahren werden. Haben die in ihnen abgelegten Bitmuster an der dem Ver­ stärker 24 zugeordneten Stelle jeweils das Bit "1" und an der dem Verstärker 26 zugeordneten Stelle jeweils das Bit "0", so wird der Gleichstrommotor 22 über sämtliche der 16 Adressierzyklen hinweg vom Verstärker 24 erregt, läuft somit mit maximalem Drehmoment im Uhrzeigersinne.
Hat nur die Hälfte der vom Hilfszähler 46 adressierten Speicherzellen des Festwertspeichers 44 an der dem Ver­ stärker 24 zugeordneten Stelle ein Bit "1", an den übrigen Stellen dagegen ein Bit "0", und haben gleichzeitig die dem Verstärker 26 zugeordneten Bits durchgehend den Wert "0", so wird offensichtlich der Gleichstrommotor 22 im Mittel nur mit der Hälfte des maximalen Drehmoments im Uhrzeigersinne laufen.
Man erkennt, daß durch die Vorgabe derartiger Bitmuster das vom Gleichstrommotor 22 im Mittel abgegebene Drehmoment und damit die Nachführgeschwindigkeit in feinen Stufen eingestellt werden kann.
Über den vom Ausgang des Auf/Abzählers 42 bereitgestellten Adreßteil kann ein Umschalten zwischen verschiedenen Speicher­ bereichen des Festwertspeichers 44 erfolgen, die mit unter­ schiedlichen Bitmustern belegt sind und dann jeweils unter Steuerung durch den Hilfszähler 46 zyklisch ausgelesen werden. Auf diese Weise erhält man insgesamt eine sehr variable Steuerung des Gleichstrommotors 22 in Abhängigkeit vom Unterschied zwischen Soll-Stellung und Ist-Stellung.
Um zu gewährleisten, daß der durch den Auf/Abzähler bereit­ gestellte Adreßteil sich nur langsam ändert, so daß der jeweils angewählte Speicherbereich vom Hilfszähler 46 auch vollständig durchadressiert wird, erfolgt das Ausgeben des Standes des Auf/Abzählers 42 gesteuert durch einen weiteren Taktgeber 50, welcher mit verglichen mit der Fre­ quenz des Taktgebers 48 niederer Frequenz arbeitet, in der Praxis etwa 10 kHz.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, weist der Taktgeber 50 einen durch einen Widerstand 52 und einen hierzu in Reihe geschal­ teten Kondensator 54 gebildeten RC-Schwingkreis auf. An den Knoten zwischen Widerstand 52 und Kondensator 54 ist ein Schmitt-Trigger 56 angeschlossen, dessen Ausgangssignal durch einen Inverter 58 verstärkt wird.
Wie ebenfalls aus Fig. 3 ersichtlich, enthält die elektroni­ sche Weiche einen Hilfsoszillator 60, welcher mit verglichen mit der Frequenz des Taktgebers 48 hoher Frequenz läuft, in der Praxis 100 kHz.
Der Ausgang des Hilfsoszillators 60 ist mit der Taktklemme eines D-Flipflops 62 verbunden und taktet über einen NAND- Schmitt-Trigger 64 ein zweites D-Flipflop 66. Der D-Eingang des D-Flipflops 62 ist mit der Leitung 18 verbunden, erhält also die Steuerimpulse. Analog ist der D-Eingang des D-Flip­ flops 66 mit der Leitung 36 verbunden und erhält so die Fühlerimpulse.
Den Q-Ausgängen der D-Flipflops 62 und 66 sind nachtrigger­ bare monostabile Kippschaltungen 68 nachgeschaltet.
Damit erhält man an den Q-Ausgängen der monostabilen Kipp­ schaltungen insgesamt um eine halbe Periode des Hilfsoszilla­ tors 60 gegeneinander versetzte kurze Impulse, falls auf den Leitungen 18 und 36 gleichzeitig Impulse vorlagen. ln der Praxis wird die Periode der monostabilen Kippschaltun­ gen gleich einer Mikrosekunde gewählt.
Das umgeformte Ausgangssignal des D-Flipflops 62 kann über ein NOR-Glied 70 und ein weiteres NOR-Glied 72 auf die Aufwärtszählklemme des Auf/Abzählers 42 gelangen, wenn auf der Leitung 20 ein der Steuerrichtung "vorwärts" zugeord­ netes Signal ansteht, welches einem zweiten Eingang des NOR-Gliedes 70 zugeführt wird.
Das umgeformte Ausgangssignal des D-Flipflops 62 kann umgekehrt über ein NOR-Glied 74 und ein NOR-Glied 76 auf die Abwärtszählklemme des Auf/Abzählers 42 gelangen, wenn auf der Leitung 20 kein der Vorwärtsrichtung zugeordnetes Richtungssignal ansteht. Hierzu ist ein zweiter Eingang des NOR-Gliedes 74 über einen NAND-Schmitt-Trigger 78 mit der Leitung 20 verbunden.
Die Umschaltung der umgeformten und phasenverschobenen Ausgangssignale des D-Flipflops 66 auf die Aufwärts­ bzw. Abwärtszählklemme des Auf/Abzählers 42 erfolgt analog, jedoch verglichen mit den umgeformten Ausgangssignalen des D-Flipflops 62 "über Kreuz":
Die umgeformten Ausgangssignale des D-Flipflops 66 gelangen über ein NOR-Glied 80 und das nachfolgende NOR-Glied 76 auf die Abwärtszählklemme des Auf/Abzählers 42, wenn auf der Leitung 38 ein der Vorwärtsrichtung entsprechendes Richtungssignal anliegt. Hierzu ist ein zweiter Eingang des NOR-Gliedes 80 mit der Leitung 38 verbunden. Liegt ein solches Richtungssignal nicht vor, was anzeigt, daß der Gleichstrommotor 22 rückwärts läuft, so gelangt das umgeformte Ausgangssignal des D-Flipflops 66 über ein NOR-Glied 82 und das nachgeschaltete NOR-Glied 72 auf die Aufwärtszählklemme des Auf/Abzählers 42, wozu ein zweiter Eingang des NOR-Gliedes 82 über einen NAND-Schmitt-Trigger 84 mit der Leitung 38 verbunden ist.
Der in Fig. 2 wiedergegebene steuerbare Antrieb ähnelt dem in Fig. 1 gezeigten weitgehend; funktionell entsprechen­ de Bauteile sind wieder mit denselben Bezugszeichen ver­ sehen und werden nachstehend nicht näher beschrieben.
Anstelle des Gleichstrommotors 22 ist ein doppelt wirkender Arbeitszylinder vorgesehen, dessen Kolbenstange mit einer gestreckten Strichplatte 88 gekoppelt ist, die wieder mit den Fühlern 30 und 32 zusammenarbeitet.
Die beiden Arbeitsräume des Arbeitzylinders 86 sind über Magnetventile 90, 92 mit einer Druckleitung 94 verbindbar, auf welcher von einer nicht näher gezeigten Pumpe Druckluft oder unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit bereitge­ stellt wird. Die Ansteuerung der Magnetventile 90, 92 erfolgt über die Verstärker 24, 26.
Anstelle der in zwei Ebenen arbeitenden elektronischen Doppelweiche 40 des Antriebes von Fig. 1 ist bei dem Antrieb nach Fig. 2 sowohl für den Ist-Stellungs-Signalkanal als auch für den Soll-Stellungs-Signalkanal eine einfache elek­ tronische Weiche 96 bzw. 98 vorgesehen, welche die Impulse auf der Leitung 18 bzw. 36 gemäß dem Richtungssignal auf der Leitung 20 bzw. 38 auf die Aufwärtszählklemme bzw. die Abwärtszählklemme eines nachgeschalteten Auf/Abzählers 100 bzw. 102 gibt.
Am Ausgang des Auf/Abzählers 100 erhält man somit ein durch Aufaddieren der Steuerimpulse erhaltenes Ist-Stellungs- Signal, während das Ausgangssignal des Auf/Abzählers 102 ein durch Aufaddieren der Fühlerimpulse erhaltenes Ist- Stellungs-Signal wiedergibt. Die in der Praxis z. B. 16 Bit langen Stände der der Auf/Abzähler 100, 102 werden auf die beiden Eingänge eines digital arbeitenden Subtrahier­ kreises 104 gegeben, welcher durch den Taktgeber 50 getaktet arbeitet.
Man erkennt, daß auch bei dem in Fig. 2 gezeigten Aufbau des Antriebes kein Fühlerimpuls oder Steuerimpuls bei der Erzeugung des am Ausgang des Subtrahierkreises 104 bereit­ gestellten Fehlersignales unberücksichtigt bleibt. Das Ausgangssignal des Subtrahierkreises 104, welches sich zeitlich nur langsam ändern kann, bildet wieder zusammen mit dem Ausgang des Hilfszählers 46 ein Adreßsignal für den Festwertspeicher 44, und die Ansteuerung der Verstärker 24, 26 derart, daß die Magnetventile 90, 92 mit vom Fehler­ signal abhängigem Tastverhältnis geöffnet bzw. geschlossen werden, erfolgt analog, wie obenstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 schon beschrieben.
Einzelheiten einer vereinfachten elektronischen Weiche lassen sich aus der in Fig. 3 gezeigten komplizierteren elektronischen Weiche dadurch gewinnen, daß man die zur zeitlichen Verschachtelung und Umformung der Impulse dienen­ den Bauteile ebenso wegläßt wie diejenigen Schaltkreise, die zur "über-Kreuz-Führung" von Fühlerimpulsen und Steuer­ impulsen vorgesehen sind.
Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel für die in Fig. 3 gezeigte Schaltung können die D-Flipflops 62 und 66 durch Stufen einer integrierten Halbleiterschaltung vom Typ 74 74 gebildet sein. Analog kann man zur Realisierung der beiden monostabilen Kippschaltungen 68 eine integrierte Halbleiter­ schaltung vom Typ 74 123 verwenden. Die verschiedenen NAND- Schmitt-Trigger lassen sich unter Verwendung einer inte­ grierten Halbleiterschaltung vom Typ 74 14 realisieren;
für die verschiedenen NOR-Glieder dienen integrierte Halb­ leiterschaltungen vom Typ 74 02. Der Auf/Abzähler 42 ist eine integrierte Halbleiterschaltung vom Typ 74 193.

Claims (6)

1. Durch eine Impulsfolge steuerbarer Antrieb, mit einem Steuerkreis und einem durch diesen gesteuerten Motor, wobei zur Vorgabe der Bewegung des Motors eine Aufeinanderfolge von Steuerimpulsen dient, von denen jeder einem vorgegebenen Weginkrement des Motors zugeordnet ist, dadurch gekennzeich­ net, daß der Motor (22; 86) ein kontinuierlich arbeitender Motor ist; daß der Motor (22; 86) mit einem Weggeber (28- 32; 88, 30, 32) gekoppelt ist, welcher für eine Bewegung des Motors, welche dem vorgegebenen Weginkrement entspricht, einen Fühlerimpuls erzeugt; daß der eingangsseitig mit den Steuerimpulsen und den Fühlerimpulsen beaufschlagte Steuerkreis einen Subtrahierkreis (42; 104), dessen einer Eingang mit von den Steuerimpulsen abgeleiteten Impulsen und dessen zweiter Eingang mit von den Fühlerimpulsen abge­ leiteten Impulsen beaufschlagt ist, sowie einen Signalver­ arbeitungskreis (40; 96-102) aufweist, der gewährleistet, daß auch bei gleichzeitiger Beaufschlagung des Steuerkreises mit Steuerimpulsen und Fühlerimpulsen jeder dieser Impulse zu einer Änderung des Ausgangssignales des Subtrahierkreises (42; 104) führt; und daß das Ausgangssignal des Subtrahier­ kreises (42; 104) zur Ansteuerung von Leistungsschaltstufen (24, 26) dient, über welche der Motor (22; 86) mit Energie versorgt wird.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Subtrahierkreises (42; 104) zur Adressierung eines Festwertspeichers (44) verwendet wird, in welchem Antriebskennlinien abgespeichert sind.
3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Subtrahierkreises (42; 104) einen ersten Teil einer Adresse für den Festwertspeicher (44) darstellt und der zweite Adreßteil durch das Ausgangssignal eines Hilfszählers (46) gebildet ist, dessen Zählklemme mit dem Ausgang eines ersten Hilfstaktgebers (48) verbunden ist, während der Subtrahierkreis (42; 104) von einem zweiten Hilfstaktgeber (50) angesteuert wird, dessen Periode so gewählt ist, daß in ihr der Hilfszähler (46) einmal oder mehrmals vollständig hochzählt; und daß jeweils ein digi­ tales Signal-Bit am Ausgang des Festwertspeichers (44) zur Ansteuerung der Leistungsschaltstufen (24, 26) verwendet wird.
4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Weggeber zusätzlich ein Fühlerrichtungssignal bereitstellt und zur Vorgabe der Soll-Bewegungsrichtung des Motors ein Steuerrichtungssignal verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalverarbeitungskreis (40) Impuls-Umformkreise (62-68), welche aus den Steuerimpulsen bzw. den Fühler­ impulsen kurze, nicht überlappende, phasenversetzte Impulse erzeugen, sowie eine phasensynchron zur Erzeugung der umge­ formten Steuerimpulse bzw. Fühlerimpulse schaltende elek­ tronische Weiche (72-84) aufweist, welche bei gleichem Steuerrichtungssignal und Fühlerrichtungssignal die umge­ formten Steuerimpulse auf die eine und die umgeformten Fühlerimpulse auf die andere Zählklemme eines den Subtrahier­ kreis bildenden Auf/Abzählers (42) gibt und im übrigen bei Umkehr eines Richtungssignales eine Verbindung zu der anderen Zählereingangsklemme herstellt.
5. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umformkreise einen hochfrequenten Hilfsoszillator (60) aufweisen, dessen Ausgangssignal zum Takten eines mit der einen Impulsart beaufschlagten getakteten Flipflops (62) und dessen invertiertes (64) Ausgangssignal zum Takten eines mit der anderen Impulsart beaufschlagten getakteten Flipflops (66) verwendet wird, und daß den Ausgängen der getakteten Flipflops (62, 64) jeweils eine monostabile Kippschaltung (68) nachgeschaltet ist, deren Periode kleiner ist als die halbe Periode des Hilfsoszillators (60).
6. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Weggeber zusätzlich ein Fühlerrichtungssignal bereitstellt und zur Vorgabe der Soll-Bewegungsrichtung des Motors ein Steuerrichtungssignal verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalverarbeitungskreis sowohl für die Steuer­ impulse als auch für die Fühlerimpulse eine Weiche (96, 98) aufweist, welche die betrachteten Impulse in Abhängigkeit vom zugeordneten Richtungssignal auf die eine oder andere Klemme eines an sie angeschlossenen Auf/Abzählers (100, 102) gibt, und daß die Datenausgänge der beiden Auf/Abzähler (100, 102) mit den beiden Eingängen des digital arbeitenden Subtrahierkreises (104) verbunden sind.
DE19853530271 1985-08-24 1985-08-24 Durch eine impulsfolge steuerbarer antrieb Ceased DE3530271A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853530271 DE3530271A1 (de) 1985-08-24 1985-08-24 Durch eine impulsfolge steuerbarer antrieb
JP61178607A JPS6247718A (ja) 1985-08-24 1986-07-29 シ−ケンス制御駆動装置
FR868612145A FR2586514B1 (fr) 1985-08-24 1986-08-20 Dispositif d'entrainement a commande par suite d'impulsions
KR1019860006941A KR920000731B1 (ko) 1985-08-24 1986-08-22 시이퀀스 펄스 제어식 구동기
IT84943/86A IT1205546B (it) 1985-08-24 1986-08-22 Comando azionabile per mezzo di una successione di impulsi
US06/899,489 US4721896A (en) 1985-08-24 1986-08-22 Drive controlled by a sequence of pulses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853530271 DE3530271A1 (de) 1985-08-24 1985-08-24 Durch eine impulsfolge steuerbarer antrieb

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3530271A1 true DE3530271A1 (de) 1987-02-26

Family

ID=6279261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19853530271 Ceased DE3530271A1 (de) 1985-08-24 1985-08-24 Durch eine impulsfolge steuerbarer antrieb

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4721896A (de)
JP (1) JPS6247718A (de)
KR (1) KR920000731B1 (de)
DE (1) DE3530271A1 (de)
FR (1) FR2586514B1 (de)
IT (1) IT1205546B (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1030437A2 (de) * 1999-02-16 2000-08-23 Lexmark International, Inc. Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Servomotors unter Verwendung eines Schrittmotors mit integriertem Regelschaltkreis
US6616707B2 (en) 2000-04-01 2003-09-09 Goldwell Gmbh Process and composition for the oxidative dyeing of human hair
DE10312665B4 (de) * 2003-03-21 2006-06-08 Nogueira Raul Manuel Sampaio Antriebsvorrichtung zum Positionieren eines Werkzeuges oder eines Aggregats

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5473229A (en) * 1992-05-27 1995-12-05 General Electric Company Interface between programmable electronically commutated motor and personal computer and method of operation
JPH1169886A (ja) * 1997-08-20 1999-03-09 Nippon Parusumootaa Kk ステッピングモータ等の駆動制御集積回路及びその駆動制御集積回路を備えたステッピングモータ
KR20010076914A (ko) * 2000-01-28 2001-08-17 구자홍 단상 스위치드 릴럭턴스 모터 구동장치 및 방법
TW200846286A (en) * 2007-05-22 2008-12-01 Grace W R & Co Alumina particles and methods of making the same
RU2568789C1 (ru) * 2014-12-10 2015-11-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Самонастраивающийся электропривод
RU2568787C1 (ru) * 2014-12-10 2015-11-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) Самонастраивающийся электропривод

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1222155B (de) * 1961-03-14 1966-08-04 Ibm Anordnung zur Drehzahlregelung eines Gleichstromnebenschlussmotors
DE2845786C2 (de) * 1977-10-21 1985-02-28 Ricoh Co., Ltd., Tokio/Tokyo Drehzahlregeleinrichtung für einen schrittweise betriebenen, als Servomotor eingesetzten Elektromotor, der für einen kontinuierlichen Betrieb ausgelegt ist

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5437212A (en) * 1977-08-31 1979-03-19 Toyoda Machine Works Ltd Device for controlling servomotor
US4258301A (en) * 1977-10-21 1981-03-24 Ricoh Company, Ltd. Servo motor apparatus
JPS54160980A (en) * 1978-06-09 1979-12-20 Nec Corp Positioning controller
JPS5541550A (en) * 1978-09-19 1980-03-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Pulse processing circuit of digital servo system
US4214193A (en) * 1978-10-10 1980-07-22 Hewlett-Packard Company Digital servo anti-hunt circuit
US4383245A (en) * 1980-10-31 1983-05-10 Sperry Corporation Digital servomotor drive apparatus
US4368412A (en) * 1981-02-04 1983-01-11 Inoue-Japax Research Incorporated Microprocessor-controlled motor drive control system
JPS57197613A (en) * 1981-05-29 1982-12-03 Fanuc Ltd Measuring method by numerical control device
NL8104590A (nl) * 1981-10-08 1983-05-02 Oce Nederland Bv Werkwijze en inrichting voor het aansturen van een stappenmotor.
JPS5872206A (ja) * 1981-10-26 1983-04-30 Komatsu Ltd 位置決め制御装置
JPS6051482A (ja) * 1983-08-26 1985-03-22 Sharp Corp 直流モ−タ−のステップ駆動方式

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1222155B (de) * 1961-03-14 1966-08-04 Ibm Anordnung zur Drehzahlregelung eines Gleichstromnebenschlussmotors
DE2845786C2 (de) * 1977-10-21 1985-02-28 Ricoh Co., Ltd., Tokio/Tokyo Drehzahlregeleinrichtung für einen schrittweise betriebenen, als Servomotor eingesetzten Elektromotor, der für einen kontinuierlichen Betrieb ausgelegt ist

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1030437A2 (de) * 1999-02-16 2000-08-23 Lexmark International, Inc. Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Servomotors unter Verwendung eines Schrittmotors mit integriertem Regelschaltkreis
EP1030437A3 (de) * 1999-02-16 2002-04-10 Lexmark International, Inc. Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines Servomotors unter Verwendung eines Schrittmotors mit integriertem Regelschaltkreis
US6616707B2 (en) 2000-04-01 2003-09-09 Goldwell Gmbh Process and composition for the oxidative dyeing of human hair
DE10312665B4 (de) * 2003-03-21 2006-06-08 Nogueira Raul Manuel Sampaio Antriebsvorrichtung zum Positionieren eines Werkzeuges oder eines Aggregats

Also Published As

Publication number Publication date
FR2586514A1 (fr) 1987-02-27
KR870002490A (ko) 1987-03-31
US4721896A (en) 1988-01-26
JPS6247718A (ja) 1987-03-02
KR920000731B1 (ko) 1992-01-21
FR2586514B1 (fr) 1990-12-28
IT8684943A0 (it) 1986-08-22
IT1205546B (it) 1989-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0151296B1 (de) Steuerschaltung für einen Schrittmotor
DE2757689C2 (de) Numerische Steuereinrichtung zur Steuerung einer Werkzeugmaschine
DE2923296A1 (de) Digitales servokontrollsystem
DE2158320A1 (de) Vorrichtung zur beruehrungsfreien relativen abstandsmessung
DE3530271A1 (de) Durch eine impulsfolge steuerbarer antrieb
DE2724664C3 (de) Einrichtung zur Erzeugung einer Zusatzdrehbewegung eines schrägverzahnten Zahnrad-Werkstücks in einer zwangslaufgesteuerten, nach dem Schraubwälzverfahren arbeitenden Zahnrad-Bearbeitungsmaschine
DE1763565A1 (de) Elektronische Steuer- und UEberwachungseinrichtung fuer Werkzeugmaschinen mit digitaler Impulssteuerung
DE1941960B2 (de) Schaltungsanordnung zur umformung einer impulsfolge
DE2052503C3 (de) Vorrichtung zur Kompensation eines Wegfehlers in einem numerischen Programmsteuerungssystem
DE1463031C (de)
DE2034373A1 (de) Steuereinrichtung zum Steuern der Geschwindigkeit des Vorschubs eines Werk zeugs
DE1463031B2 (de) Geraet zur steuerung einer arbeitsmaschine
DE2244941B2 (de)
DE2332569A1 (de) Servo-system
DE1752417A1 (de) Werkzeugmaschine
DE2560651C2 (de)
EP1224511B1 (de) System und verfahren zur steuerung einer positioniereinrichtung, insbesondere von stellantrieben bei werkzeugmaschinen, sowie phasenmischvorrichtung
DE1762408C3 (de) Digital-Analog-Umsetzer
DE1763932B2 (de) Vorrichtung für eine numerisch arbeitende Programmsteuerung
DE2641496C3 (de) Auswerteeinrichtung für einen Analog-/Digetalwandler
DE2507655C3 (de) Schaltungsanordnung zum Speichern eines analogen elektrischen Signals
DE1463092A1 (de) Vorrichtung zur Steuerung der Stellung und der Bewegung eines Bauteils laengs einer Bewegungbahn
DE4226236C1 (de) Einrichtung für die Steuerung von elektronisch auslösbaren Mitteln
DE1910364A1 (de) Anlage zur Steuerung der Lage eines Gegenstandes in Abhaengigkeit von einer Befehlsimpulsfolge
DE1910311A1 (de) Vorrichtung zum Steuern der Lageeinstellung eines beweglichen Gegenstandes

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: H02P 7/00

8131 Rejection