SU1003024A1 - Устройство дл программного управлени - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматике и используется в машиностроительной отрасли в оборудовании с числовым программным управлением в частности в устройствах графического контроля программ для станков с программным управлением.

Известно устройство для программного управления графопостроителем, содержащее блок задания программы, блок концевых выключателей, блок управления приводом и реверсивный счетчик , .входы которого подключены к выходам первого и второго элементов И, соединенных первыми входами с первым выходом триггера, второй выход которого подключен к первым выходам третьего и четвертого элемента И, три элемента ИЛИ, шесть элементов И и два блока задержки, причем выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены с соответствующими входами блока управления приводом, первые входы - с выходами третьего и четвертого элементов И соответственно, а вторые входы - соответственно с выходами пятого и шестого элементов И, подсоединенных первыми входами к первому выходу триггера, первый вход к выходу реверсивного счетчика, а , второй и третий выходы - соответственно к выходам седьмого и восьмого элементов И, выход первого блока за5 держки соединен с вторыми входами первого, третьего и пятого элементов И, а вход - с первым выходом блока задания программы и с первыми входами' восьмого и девятого элементов И, 1Q выход второго блока задержки подключен к вторым входам второго,четвертого и шестого элементов И,а вход - к второму выходу блока задания программы и к первым входам седьмого и десятого элементов И,первый выход блока концевых выключателей соединен с вторыми входами девятого и седьмого элементов И, а второй выход - с вторыми входами восьмого и десятого элементов И, причем выходы Девятого и десятого элементов И подключены к соответствующим вторым входам ' триггера ,(1] .

Недостатком устройства является неэффективное использование счетчика, 25 который ведет контроль программы только за границей рабочего поля, т.е. при срабатывании концевых вы-, ключателей. Кроме того, при вычерчивании сложных программ происходит 30 наложение зеркального отражения час3 ти программы на незеркальную траекторию основной части программы, что затрудняет контроль программы.

Наиболее близким техническим решением--к изобретению является устройство, содержащее шаговый привод, под- 5 ключенный к четвертому блоку, реверсивный счетчик, две пары схем И, последовательно соединенные блок конце- . (вых выключателей, схему ИЛИ и триггер, выходы которого подключены соответственно к входам схем И, причем одна пара схем И соединена с шаговым приводом, а другая через реверсивный счетчик - с входом триггера [2].

Недостатком известного устройст- 15 ва является неэффективное использование счетчика, который вступает в работу только при срабатывании концевых выключателей, что на практике происходит не так часто/ а остальное 20 время бездействует, бесполезно расходуя электроэнергию. Тогда как счетчик можно использовать совместно с цифровой индикацией для контроля и индикации текущих координат пишуще- 25 го органа координатографа, как в зоне рабочего поля устройства, так и за его границами, т.е. повысить эффективность его использования, а следовательно, и всего устройства в целом, так как исключается повторное вычерчивание программы.

. Крйме того, недостатком является невысокая, надежность устройства, ибо по его принципиальной электросхеме может быть применен триггер только с емкостными входами (на триггер с потенциальными входами нельзя одновременно подавать сигналы на оба входа от нулевого состояния счетчика 'й от невозвратившихся в исходное 40 состояние концевых выключателей), который имеет низкую помехоустойчивость, особенно при отдаленном положении концевых выключателей, что приводит к сбоям в работе устройства. 45

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для программного уп- __ равления, содержащее реверсивный счетчик, подключенный входами к входным шинам устройства, шаговый привод соединенный входами с выходами первого и второго элементов И-НЕ, подключенных первыми входами к нуле- 55 вому выходу первого триггера, а вторыми входами к соответствующим входным шинам устройства, третий и четвертый элементы И-НЕ, два последовательно соединенных нормально замкну-; 60 тых контакта концевых выключателей, введены формирователь импульсов, элемент развязки и второй триггер, соединенный 'первым выходам с первым входом третьего элемента И-НЕ, связан- 45 ного выходом с первым входом первого триггера и через элемент развязки с вторым выходом первого нормально замкнутого контакта концевого выключателя, с первым входом четвертого элемента И-НЕ и с первым входом второго триггера, подключенного вторым входом к выходу реверсивного счетчика и к второму входу третьего элемента И-НЕ, третьим входом к нулевому выходу и ко второму входу четвертого элемента И-НЕ, а четвертым входом ,к единичному выходу первого триггера, связанного нулевым выходом через формирователь импульсов с входом '’Установка в ноль'' реверсивного счетчика, причем два нормально разомкнутых контакта концевых выключателей подключены к выходам первого и второго элементов И-НЕ, а второй вывод второго нормально замкнутого’ контакта концевого выключателя - к шине ’’Земля¹’.

На чертеже дана схема устройства.

Устройство содержит реверсивный счетчик 1, шаговый привод 2, исполнительный элемент (чертежный блок) 3, первый, второй, четвертый, третий элементы И-НЕ 4-7, первый и второй триггеры 8 и 9, концевые выключатели 10 и 11, инвертор 12, емкость 13,' элемент развязки 14, формирователь импульсов 15 и шину ¹'Земля’' 16,

Устройство работает следующим образом.

Управляющие импульсы от контролируемой программы через интерполятор (на чертеже не показан) поступают на входные шины устройства (на шину + или шину -) и далее на один из входов реверсивного счетчика (с цифровой индикацией) 1 и на вторые входы элементов И-НЕ 4 или 5. Если чертежный блок 3 не выходит за габариты. чертежного поля, то концевые выключатели 10 и 11 не срабатывают и их нормально замкнутые контакты надежно удерживают по первому входу (К-входу) триггер 9 и через элемент развязки (диод) 14 по первому входу (R-входу) триггер 8 в исходном нулевом состоянии. Разрешающий потенциал с нулевого выхода триггера 8 поступает на первые входы элементов И-НЕ 4 и 5, пропуская управляющие импульсы программы к шаговому приводу 2, перемещающему чертежный блок 3. Это основной режим работы и счетчик с индикацией используется для визуального контроля величин перемещений, заданных программой.

Если чертежный блок 3 вышел за пределы чертежного поля, то сработает концевой выключатель 10 или 11 и цепь нулевого потенциала на первом входе элемента И-НЕ 6 размыкается, а так как на втором его входе есть единич5 .1003024 ный потенциал, то элемент И-НЕ 6 срабатывает и пулевой потенциал с его выхода устанавливает триггер 8 в единичное состояние. Нулевой потенциал с выхода триггера 8 закрывает элементы И-НЕ 4 и 5 и импульсы с программы 5 в шаговый привод 2 не поступают, а единичный потенциал с выхода триггера 8 приходит на третий вход ( -вход) триггера 9, на четвертом входе ('-входе) которого есть разрешающий потен- 10 циал с его нулевого выхода. В то же время перепад напряжения с триггера через формирователь импульса 15, содержащий емкость 13 и инвертор 12, выдает одиночный импульс на шину ус- 15 '(Тановки в нуль реверсивного счетчика 1. Сигнал нулевого состояния с выхода реверсивного счетчика поступает на второй вход (Т-вход) триггера и после окончания (т.е. после при- 20 хода импульса от программы) устанавливает. триггер 9 в единичное состояние (так как на его третьем входе (У-входе) имеется разрешающий потенциал. 25 . С выходов триггера 9 разрешающий потенциал поступает на первый вход элемента И-НЕ 7, а запрещающий - на второй вход элемента И-НЕ 6.

Схема находится в таком состоянии jg до тех пор, пока реверсивный счетчик 1 импульсов, считающий в данном состоянии текущие значения невычерчиваемой координаты, снова не вернется в нулевое состояние. Сигнал нулевого состояния с выхода реверсивного ³ счетчика 1 поступает на второй вход элемента И-НЕ 7, на первом входе которой уже есть разрешающий потенци'ал,и нулевой сигнал .с выхода И-НЕ 7 устанавливает триггер 8 в исход- ^0 ное состояние, т.е. разрешающий потенциал приходит с триггера 8 на элементы И-НЕ 4 и 5 и импульсы с програм’мы снова поступают к шаговому приводу 2, продолжая вычерчивать оставшую-45 ся часть контролируемой программы. Триггер 9 принимает нулевое состояние при возврате конечного выключателя 10 или 11 в исходное состояние. Соединение нормально разомкнутых кон~50 тактов концевых выключателей 10 и 11 с соответствующими выходами элементов И-НЕ 5 и 4 дополнительно запрещает прохождение импульсов на шаговый привод 2 при выходе чертежного блока 3 55 за пределы чертежного поля.

Введение в предлагаемое устройство дополнительного триггера и изменение связей между элементами в сравнении с известным позволило более эффектив-^д но использовать аппаратуру, так как стало возможным вести контроль программы как в рабочей зоне, так и за ее пределами одним счетчиком с цифровой индикацией.

Это позволило высвободить три счетчика, дополнительно используемые ранее для контроля перемещений (на трех координатном графопостроителе) .

Кроме того, применение триггеров с потенциальными входами и дополнительных связей между конечными выключателями и шаговым приводом повысило надежность работы устройства и его помехоустойчивость;

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к автоматике и используетс  в машиностроительной отрасли в оборудовании с числовым программнЕлм управлением в частности в устройствах графического кон трол  программ дл  станков с програм мньом управлением. Известно устройство дл  программного управлени  графопостроителем, содержащее блок Задани  программы, блок концевьох выключателей, блок управлени  приводом и реверсивный счет чик, .входы которого подключены к выходам первого и второго элементов И, соединенных первыми входами с пер вым выходом триггера, второй выход которого подключен к первым выходам третьего и четвертого элемента И, три элемента ИЛИ, шесть элементов И и два блока задержки, причем выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены с соответствующими входами блока управлени  приводом, первые входы - с выходами третьего и четвер того элементов И соответственно, а вторые входы - соответственно с выходами п того и шестого элементов И подсоединенных первыми входами к пе вому выходу триггера, первый вход к выходу реверсивного счетчика, а второй и третий выходы - соответственно к выходам седьмого и восьмого элементов И, выход первого блока задержки соединен с вторыми входами первого, третьего и п того элементов И, а вход - с первым выходом блока задани  программы и с первьами входами восьмого и дев того элементов И, выход второго блока задержки подключен к вторым входам второго,четвертого и шестого элементов И,а вход - к второму выходу блока задани  прогрги мы и к первым входам седьмого и дес того элементов И,первый выход блока 1 концевых выключателей соединен с вторыми входами дев того и седьмого элементов И, а второй выход - с вторыми входами восьмого и дес того элементов И, причем выходы-Дев того и дес того элементов И подключены к соответствующим вторым входам триггера Д1 . Недостатком устройства  вл етс  неэффективное использование счетчика, который ведет контроль программы только за границей рабочего пол , т.е. при срабатывании концевых вы-, ключателей. Кроме того, при вычерчивании сложных программ происходит наложение зеркального отражени  части программы на незеркальную траект рию основной части программы, что з трудн ет контроль программы. Наиболее близким техническим реш нием--к изобретению  вл етс  устройс во, содержащее шаговый привод, подключенный к четвертому блоку, ревер сивный счетчик, две пары схем И, по ледовательно соединенные блок конце ( вых выключателей, схему ИЛИ и тригг выходы которого подключены соответственно к входам схем И, причем одна пара схем И соединена с шаговым приводом, а друга  через реверсивный счетчик - с входом триггера 2 Недостатком известного устройства  вл етс  неэффективное использование счетчика, который вступает в работу только при срабатывании концевых выключателей, что на практике происходит не так часто, а остальное врем  бездействует, бесполезно расходу  электроэнергию. Тогда как счет чик можно использовать совместно с цифровой индикацией дл  контрол  и индикации текущих координат пишущего органа координатографа, как в зоне рабочего пол  устройства, так и за его границами, т.е. повысить эффективность его использовани , а сле довательно, и всего устройства в целом , так как исключаетс  повторное вычерчивание программы. Крбме того, недостатком  вл етс  невысока , надежность устройства, ибо по его принципиальной электросхеме может быть применен триггер только с емкостными входами (на триггер с потенциальными входами нельз  одновременно подавать сигналы на оба входа от нулевого состо ни  счетчика и от невозвратившихс  в исходное состо ние концевых выключателей), который имеет низкую помехоустойчивость , особенно при отдаленном положении концевых выключателей, что при водит к сбо м в работе устройства. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство дл  программного управлени , содержащее реверсивный счетчик, подключенный входами к входнь1М шинам устройства, шаговый привод , соединенный входами с выходами первого и второго элементов И-НЕ, подключенных первыми входами к нулевому выходу первого триггера, а вторыми входами к соответствующим входным шинам устройства, третий и четвертый элементы И-НЕ, два последовательно соединенных нормально замкнуг тых контав та концевых вы1слючатвлей, введены формирователь импульсов, эле мент разв зки и второй триггер, соединенный первым выходам с первым вхо дом третьего элемента И-НЕ, св занного выходом с первым входом первого триггера и через элемент разв зки с вторым выходом первого нормально замкнутого контакта концевого выключател , с первым входом четвертого элемента И-НЕ и с первым входом второго триггера, подключенного вторым входом к выходу реверсивного счетчика и к второму входу третьего элемента И-НЕ, третьим входом к нулевому выходу и ко второму входу четвертого элемента И-НЕ, а четвертым входом ,к единичному выходу первого триггера , св занного нулевым выходом через формирователь импульсов с входом Установка в ноль реверсивного счетчика, причем два нормально разомкнутых контакта концевых выключателей подключены к выходам первого и второго элементов И-НЕ, а второй вывод второго нормально замкнутого контакта концевого выключател  - к шине Земл . На чертеже дана схема устройства. Устройство содержит реверсивный счетчик 1, шаговый привод 2, исполнительный элемент (чертежный блок) 3, первый, второй, четвертый, третий элементы И-НЕ 4-7, первый и второй триггеры 8 и 9, концевые выключатели 10 и 11, инвертор 12, емкость 13, элемент разв зки 14, формирователь импульсов 15 и шину Земл  16, Устройство работает следующим образом . Управл ющие импульсы от контролируемой программы через интерпол тор (на чертеже не показан) поступают на входные шины устройства (на шину + или шину -) и далее на один из входов реверсивного счетчика (с цифровой индикацией) 1 и на вторые входы элементов И-НЕ 4 или 5. Если чертежный блок 3 не выходит за габариты. чертежного пол , то концевые выключатели 10 и 11 не срабатывают и их нормально замкнутые контакты надежно удерживают по первому входу (К-входу ) триггер 9 и через элемент разв зки (диод) 14 по первому входу (R-входу) триггер 8 в исходном нулевом состо нии. Разрешающий потенциал с нулевого выхода триггера 8 поступает на первые входы элементов И-НЕ 4 и 5, пропуска  управл ющие импульсы программы к шаговому приводу 2, перемещающему чертежный блок 3. Это основной режим работы и счетчик с индикацией используетс  дл  визуального контрол  величин перемещеНИИ , заданных программой. Если чертежный блок 3 вышел за пределы чертежного пол , то сработает концевой выключатель 10 или 11 и цепь нулевого потенциала на первом входе элемента И-НЕ 6 размыкаетс , а так как на втором его входе есть единичный потенциал, то элемент И-НЕ б срабатывает и нулевой потенциал с его выхода устанавливает триггер 8 в единичное состо ние. Нулевой потенциал с выхода триггера 8 закрывает элементы И-НЕ 4 и 5 и импульсы с программы в шаговый привод 2 не поступают, а единичный потенциал с выхода триггера 8 приходит на третий вход (1-вход триггера 9, на четвертом входе {-вхо де) которого есть разрешающий потенциал с его нулевого выхода. В то же врем  перепад напр жени  с триггера 8через формирователь импульса 15, содержащий емкость 13 и инвертор 12, выдает одиночный импульс на шину ус|Тановки в нуль реверсивного счетчика 1. Сигнал нулевого состо ни  d выхода реверсивного счетчика поступа ет на второй вход (Т-вход) триггера 9и после окончани  (т.е. после прихода импульса от программы) устанавливает триггер 9 в единичное состо ние (так как на его третьем входе (У-входе) имеетс  разрешающий потенциал . . С выходов триггера 9 разрешающий потенциал поступает на первый вход элемента И-НЕ 7, а запрещающий - на второй вход элемента И-НЕ 6. Схема находитс  в таком состо нии до тех пор, пока реверсивный счетчик 1 импульсов, считающий в данном состо нии тек.ущие значени  невычерчивае мой координаты, снова не вернетс  в нулевое состо ние. Сигнал нулевого состо ни  с выхода реверсивного счетчика 1 поступает на второй вход элемента И-НЕ 7, на первом входе которой уже есть разрешающий потенциал ,и нулевой сигнал .с выхода И-НЕ 7 устанавливает триггер 8 в исходное состо ние, т.е. разрешающий потенциал приходит с триггера 8 на эле менты И-НЕ 4 и 5 и импульсы с програ мы снова поступают к шаговому приводу 2, продолжа  вычерчивать оставшую с  часть контролируемой программы. Триггер 9 принимает нулевое состо ние при возврате конечного выключате л  10 или 11 в исходное состо ние. Соединение нормально разомкнутых кон тактов концевых выключателей 10 и 11 с соответствующими выходами элементо И-НЕ 5 и 4 дополнительно запрещает прохождение импульсов на шаговый при вод 2 при выходе чертежного блока 3 за пределы чертежного пол . Введение в предлагаемое устройств дополнительного триггера и изменение св зей между элементами в сравнении с известным позволило более эффектив но использовать аппаратуру, так как стало возможным вести контроль программы как в рабочей зоне, так и за ее пределами одним счетчиком с цифровой индикацией. Это позволило высвободить три: счетчика, дополнительно используеые ранее дл  контрол  перемещений (на трех координатном графопостроителе ) . Кроме того, применение триггеров с потенциальными входами и дополнительных св зей между конечными выключател ми и шаговым приводом повысило надежность работы устройства и его помехоустойчивость; Формула изобретени  Устройство дл  программного управлени , содержащее реверсивный счетчик , подключенный входами к входным шинам устройства, шаговый привод, соединенный входами с выходами- первого и второго элементов И-НЕ, подключенных первыми входами к нулевому выходу первого триггера, а вторыми входами к соответствующим входным шинам устройства, третий и четвертый элементы И-НЕ, два последовательно соединенных нормально замкнутых контакта концевых выключателей, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности устройства , в него введены формировать тель импульсов, элемент разв зки и второй триггер, соединенный первым выходом с первым входом третьего элемента И-НЕ, св занного выходом с первым входом первого триггера и через элемент разв зки с вторым выводом первого нормально замкнутого контакта концевого выключател , с первым входом четвертого элемента И-НЕ и с первым входом второго триггера, подключенного вторым входом к выходу реверсивного счетчика и к второму входу третьего элемента И-НЕ, третьим входом к нулевому выходу и к второму входу четвертого элемента И-НЕ, а четвертым входом к единичному выходу первого триггера, св занного нулевым выходом через формировгьтель импульсов с входом Установка в ноль реверсивного счетчика, причем два нормально разомкнутых контакта концевых выключателей подключены к выходам первого и второго элементов И-НЕ,а второй вывод второго нормально замкнутого контакта концевого выключател  - к шине Земл . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 798720, кл. G 05 В 19/18, 1979.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 452809, кл. G 05 В 19/18, 1973 (прототип).