SU1149221A1 - Устройство дл автоматического разгона и торможени двигател станка с программным управлением - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РАЗГОНА И ТОРМОЖЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ СТАНКА С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ , содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, блок делителей частоты, первые выходы которого подключены к первьа входам первого блока элементов И, соединен .ного вторьми входами с первыми выходами реверсивного счетчика, входы которого соединены с выходами блдка управлени , а вторые выходы - с первыми входами, блока сравнени  кодов, подключенного вторьми входами к выходам регистра скорости, а выходами - к первьм входам блока управлени , первый вход устройства соединен с входом регистра скорости, а выход первого блока элементов И - с выходом устройства, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства путем введени  дополнительно к режиму разгона и торможени  по линейному закону режима разгона и торможени  по квадратичному закону с уменьшением ускорени  во врем  разгона и торможени , в него введены делитель частоты, триггер управлени  и последовательно соединенные первый элемент И, регистр ускорени , второй блок элементов И и второй элемент И, выход которого подключен к второму входу блока управлени , выход триггера управлени  подключен к первому и второму входам первого (О С и второго элементов И соответственно, выход блока делителей частоты подключен к 5-входу триггера управлени , R-вход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с первым выходом второго .делител  частоты, вторые выходы которого подключены к вторым входам второго блока элементов И, вход второго делител  частоты соединен с выходом генератора импульсов, третий вход первого элемента И соединен с вторым рходом устройства, третий вход которого подключен к второму входу регистра ускорени .

Description

Изобретение относитс  к программному управлению станками, в частности к системам числового програм- много управлени . Известны устройства дл  автомати ческого разгона и торможени  двигател  станка с программным управлением CiJУстройства используют нелинейный закон измерени  скорости, однак в процессе разгона ускорение увеличиваетс , что может привести к недо пустимо большим ошибкам след щей системы привода станка. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее последовательно соединенные генератор , делитель частоты и накопитель, а также реверсивньм счетчик, соединенньй .через блок элементов И с делителем частоты, блок сравнени  кодов, регистр скорости и блок упра лени , причем блок сравнени  кодов соединен с реверсивным счетчиком и регистром, скорости, а блок управлени  - с блоком сравнени  кодов, реверсивным счетчиком и накопителем 2. Однако в известном устройстве р.азгон и торможение можно осуществл ть только по линейному закону, что увеличивает при заданной допустимой ошибке слежени  врем  и путь разгона и торможени . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства путем введени  дополнительно к режиму разгона и торможени  по лине ному закону режима разгона и торможени  по квадратичному закону с уменьшением ускорени  во врем  разгона и торможени . Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  автоматическог разгона и торможен и  двигател  стан с программным управлением,содержаще последовательно соединенные генерат импульсов, блок делителей частоты, первые ВЫХОДЫ которого подключены к первым входам первого блока элементов И, соединенного вторыми вход ми с первыми выходами реверсивного счетчика, входы которого соединены выходами блока управлени , а вторые выходы - с первыми входами блока сраэзненн  кодов, подключенного вторыми входами к выходам регистра ско рости, а выходами - к первым входам блока управлени , первый вход устрой ства соединен с входом регистра скорости, а выход первого блока элементов И - с выходом устройства, введены делитель частоты, триггер управлени  и последовательно соединенные первый элемент И, регистр ускорени , второй блок элементов И и второй элемент И, выход которого подключен к второму входу блока управлени , выход триггера управлени  подключен к первому и второму входам первого и второго элементов И соответственно, выход блока делителей частоты подключен к 5-входу триггера управлени , R-вход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с nepBbiM выходом второго делител  частоты, вторые выходы которого подключены к вторым входам второго блока элементов И, вход второго делител  частоты соединен с выходом генератора импульсов, третий вход первого элемента И соединен с вторым вхоп1 м устройства, третий вход которого подключен к второму входу регистра ускорени . На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 графики режимов линейного и квадратичного изменени  скорости; на фиг. 3 - схема блока управлени ;, на фиг. 4 - временна  диаграмма работы устройства в режиме разгона по линейному закону. Устройство содержит генератор 1 импульсов, делитель 2, делитель 3 частоты, первый блок 4 элементов И, реверсивный счетчик 5 скорости, 6 управлени , блок 7 сравнени  кодов , регистр 8 скорости, триггер 9 управлени , первьй -10 и второй 11 элементы И, регистр-счетчик 1.2 ускорени , второй блок 13 элемента И. делитель 14 частоты, блок 15 делите7 лей частоты,. Блок управлени  {фиг.,3) содержит элементы И 16 и 17. Разр дность делител  3 частоты, реверсивного счетчика 5, блока 7 сравнени  кодов и регистра 8 скорости определ етс  диапазоном регулировани  скорости, а разр дность делител  2, делител  14 частоты и регистра-счетчика 12 - диапазоном задаваемых ускорений. Устройство позвол ет осуществить разгон и торможение по линейному и квадратичному законам и работает следующим образом. В режиме разгона по линейному закону генератор 1 вырабатывает импульсы посто нной частоты ff-g , которые поступают на вход делител  2 и второй вход делител  14 частоты. На выходе делител  2 вырабатываетс  Iг , где п - целое число определ емое диапазоном задаваемых т, ген ускорении. Частота поступает на вход делител  3 частоты. Блок 4 элементов И выдает сигналы частотой г 2. где К - разр дность счетчика 5; число, содержащеес  в реверсивном счетчике 5, определ ющее в каждый момен времени величину скорости. при разгоне-торможении. В регистр 8 скорости заноситс  код числа FJ. , соответствующий конеч ной частоте fpas.KOH участков разгона или торможени . Блок 7 сравнени  при Fp вырабатывает команду Разгон, при которой блок 6 управлени  обеспечивает прохождение импульсов с элемента И 11 на суммирующий вход реверсивного счетчика 5 При равенстве кодов Fpc Р блок 6 управлени  запрещает прохождение сигналов на входы реверсивного счетчика . Тип разгона определ етс  сигналами , поступающими с элемента И 10 На первые входа элементов И 10 и 1 от триггера 9 управлени  поступает сигнал, разрешающий прохождение импульсов с блока 13. Триггер 9 управлени  устанавливаетс  в 1 импульса ми переполнени  делител  3 частоты, - ген следующими с частотой --г,-, и сбрасываетс  в О импульсами переполнеНИН второго делител  14 частоты, который работает синхронно с дели / телем 2 и вьщает частоту. Таким образом, триггер 9 управлени  разрешает прохождение сигналов с вто рого блока элементов И 13 через втор элемент И 11 на блок 6 управлени  с момента переполнени  делител  3 частоты до момента переполнени  делител 14 частоты, т.е.во врем  заполнени  счетчика 5 скорости импульсами с бло ка 6 управлени  делитель 3 частоты не измен ет своего состо ни . Делитель 14 частоты и второй блок элементов И 13 обеспечивает преобразование параллельного кода ускорени , хран щегос  в регистре-счетчике 12 ускорени ,-в последовательный единичный код на выходе второго блока элементов И 13. Режим разгона зависит от сигнала на втором входе первого элемента И to. При логическом О на этом входе прохождение сигналов через элемент 10 запрещено, в регистресчетчике 12 код ускорени , предварительно занесенный от программ, не измен етс , при этом осуществл етс  линейньй разгон. В режиме торможени  по линейному закону блок 7 сравнени  кодов выдает команду Торможение ,, при этом. блок 6 управлени  обеспечивает прохождение импульсов с элемента И 11 на вычитающий вход реверсивного счетчика 5. В остальном схема работает аналогич.но первому режиму. В режиме разгона по квадратичному закону на втором входе элемента И 10логическа  1. Тогда при каждом переполнении делител  3 частоты открываетс  элемент И 10 и в момент переполнени  делител  14 частоты импульс переполнени  через элемент 10 подступает в регистр-счетчик .12 ускорени , уменьша  на единицу его содержимое (регистр-счетчик 12 включен на вычитание). Ускорение в начале участка максимально и по мере разгона уменьшаетс .:В остальном работа устройства аналогична работе в перВом режиме. I Режим торможени  по квадратичному закону отличаетс  от третьего режима тем, что блок 7 сравнени  кодов вырабатывает команду Торможение и блок 6 управлени  пересылает импульсы от элемента И 11 на вычитан ций вход реверсивного счетчика 5. По сравнению с известным предлагаемое устройство имеет возможность осуществл ть изменение-скорости не только по линейному, но и по квадратичному закону с уменьшающимс  во времени ускорением. При этом, как показало моделирование на ЭВМ процессов разгона-торможени  след щего привода станка с ЧПУ, динамические ошибки при заданном начальном ускорении привода уменьшаетс  примерно в два раза по. сравнению с линейным законом изменени  скорости. Это значит , что при заданной максимальной сшибке слежени  возможно сокращение пути и времени перехода на другую скорость. Особенно эффективно при менение устройства с квадратичньм изменением скорости при управлении разомкнут№1И приводами с шаговьми двигател ми, которые достаточно широко используютс  в станках с ЧПУ. Моделированием на ЭВМ установлено, что дл  таких приводов путь и врем  перехода с одной скорости на другую могут быть уменьшены не менее чем .в 2 разд.

На фиг. 4 приведена временна  диаграко а работы устройства в режиме разгона по линейному закону.

Дл  по снени  принципа прин то, что делители 2 и 14 переполн ютс  через четыре импульса, а регистр 8 через восемь импульсов, в регистре 12 ускорени  содержитс  код двойки, в регистр 8 скорости поступает код четверки,в то врем  как в реверсивном счетчике 5 находитс  код единицы.Заданна  скорость в этом случае достигаетс после двух переполнений делител  3. /

По сравнению с используемой аппаратурой на базе устройств УМС-2 и УКП-1М это позволит уменьшить врем  обработки деталей на 2-3%.

V К

Ч

С выхода 9лементаИ11

С быходо /с

блока сравнен и

KodoS 7PpoF

uz.Z

-+

к входам peSepcuOHoeo счетчика 5

16

Pus.J

Г Г I

 

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РАЗГОНА И ТОРМОЖЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ СТАНКА С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, блок делителей частоты, первые выходы которого подключены к первьм входам первого блока элементов И, соединенного вторыми входами с первыми выходами реверсивного счетчика, входы которого соединены с выходами блдка управления, а вторые выходы - с первыми входами блока сравнения кодов, подключенного вторыми входами к выходам регистра скорости, а выходами - к первым входам блока управления, первый вход устройства соединен с входом регистра скорости, а выход первого блока элементов И - с выхо- дом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем введения дополнительно к режиму разгона и торможения по линейному закону режима разгона и торможения по квадратичному закону с уменьшением ускорения во время разгона и торможения, в него введены делитель частоты, триггер управления и последовательно соединенные первый элемент И, регистр ускорения, второй блок элементов Ии второй элемент И, выход которого подключен к второму входу блока управления, с выход триггера управления подключен к первому и второму входам первого и второго элементов И соответственно, выход блока делителей частоты подключен к 5-входу триггера управления, R-вход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с первым выходом второго .делителя частоты, вторые выходы которого ’ подключены к вторым входам второго блока элементов И, вход второго делителя частоты соединен с выходом генератора импульсов, третий вход первого элемента И соединен с вторым дходом устройства, третий вход которого подключен к второму входу регистра ускорения.

   WSHT“^ra,Ti5 >

   ί