SU1427334A1 - Device for controlling multicoordinate equipment - Google Patents
Device for controlling multicoordinate equipment Download PDFInfo
- Publication number
- SU1427334A1 SU1427334A1 SU874174805A SU4174805A SU1427334A1 SU 1427334 A1 SU1427334 A1 SU 1427334A1 SU 874174805 A SU874174805 A SU 874174805A SU 4174805 A SU4174805 A SU 4174805A SU 1427334 A1 SU1427334 A1 SU 1427334A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- inputs
- channel
- coordinate
- outputs
- output
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Abstract
Изобретение относитс к технике числового программного управлени станками. Целью изобретени вл етс повышение производительности оборудовани за счет снижени выходной частоты . Устройство содержит вычислительный блок - ЭВМ 1, рассчитываюп(ий многоразр днь1е коды приращений координат , канал св зи 2, блок управлени 3, три координатных канала 5,6,7, осуществл ющих линейную микроинтерпол цию приращений, и канал 4 времени цикла интерпол ции. Устройство позвол ет измен ть программно врем цикла интерпол ции, что снижает неравномерность выходных импульсов, уменьшает ограничени на скорость подачи станка с ЧПУ и повышает его производитель- ность. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. (Л 4 to со оо 4 Фиг.1The invention relates to a technique for numerical control of machine tools. The aim of the invention is to improve the performance of the equipment by reducing the output frequency. The device contains a computing unit — a computer 1, calculating (its multi-dimensional coordinate increment codes, communication channel 2, control unit 3, three coordinate channels 5,6,7, performing linear micro-interpolation increments, and channel 4 of the interpolation cycle time. The device allows you to programmatically change the cycle time of interpolation, which reduces the unevenness of the output pulses, reduces the limitations on the CNC machine feed rate and increases its productivity. 1 Cp f files, 7 ill. (L 4 to co oo 4 figure 1
Description
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах числового программного управлени . The invention relates to automation and computing and can be used in numerical control systems.
Цель изобретени - повьпление производительности оборудовани за счет снижени выходной частоты.The purpose of the invention is to increase the equipment performance by reducing the output frequency.
На фиг.1 приведена структурна схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема блока управлени ; на фиг.З - схема делител с переменным коэффициентом делени ; на фиг.4 - схема делител частоты; на фиг.5 - схема преобразовател кода; на фиг.6 и 7 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства в целом и делител частоты.Figure 1 shows the structural diagram of the proposed device; Fig. 2 is a control block diagram; FIG. 3 shows a divider circuit with a variable division factor; 4 is a frequency divider circuit; figure 5 is a diagram of the code converter; 6 and 7 are timing diagrams explaining the operation of the device as a whole and the frequency divider.
Устройство управлени многокоординатным -оборудованием содержит вы- числительный блок 1 (ЭВМ) с каналом 2 св зи, блок управлени 3, канал времени цикла 4, три аналогичные канала координат X, Y соответственно 5,6, 7, буферный 8 и рабочий 9 ре- гистры времени цикла, генератор импульсов 10, делитель с переменным коэффициентом делени 11, в каждом координатном канале буферный 12 и рабочий 13 регистры приращени коорди- наты, преобразователь кода 14 и делитель частоты 15, в составе вычислительного блока 1 (ЭВМ) центральный . процессор 16, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 17, посто нное запоминающее устройство (ПЗУ) 18, устройство управлени вводом-выводом 19, устройство ввода программ 20, устройство управлени пультовым терминалом 21, пультовой терминал 22. Устройство содержит также линию сброса 23, линию таймера 24, шину 25, линии св зи 26, 27. Блок управлени 3 содержит канальные приемники 28, эле- менты И 29, 30, триггеры 31, 32, 33, элемент задержки 34, шинный формирователь 35, дешифратор 36.- Делитель с переменным коэффициентом делени 11 содержит первый 37 и второй 38 счетчики импульсов. Делитель частоты 15 содержит три элемента И с инверсией 39, 40, 41, счетчик 42, элемент за- держки на RC-цепи 43, инвертор 44. Преобразователь кода 14 состоит из первого 45 и второго 46 счетчика импульсов . Делитель частоты 15 имеет входы 47, 48.The multi-coordinate equipment control unit contains a computer unit 1 (computer) with communication channel 2, control unit 3, cycle time channel 4, three similar coordinate channels X, Y, respectively, 5.6, 7, buffer 8 and operating 9 cycle time, pulse generator 10, divider with variable division factor 11, buffer 12 and work 13 in each coordinate channel, coordinate increment registers, code converter 14 and frequency divider 15, in the computer unit 1 (computer). processor 16, random access memory (RAM) 17, permanent memory (ROM) 18, I / O control device 19, program input device 20, control device for console terminal 21, console terminal 22. The device also contains a reset line 23, a line timer 24, bus 25, communication lines 26, 27. Control unit 3 contains channel receivers 28, elements AND 29, 30, triggers 31, 32, 33, delay element 34, bus driver 35, decoder 36.- Divider variable division factor 11 contains the first 37 and second 38 counts pulses ki. Frequency divider 15 contains three elements And with inversion 39, 40, 41, counter 42, delay element on RC circuit 43, inverter 44. Code converter 14 consists of the first 45 and the second 46 pulse counters. The frequency divider 15 has inputs 47, 48.
Входы буферных регистров 8, 12 соединены шинами с лини ми данных - адThe inputs of the buffer registers 8, 12 are connected by buses with data lines - ad
реса канала 2 ЭВМ 1, выходы - с входами рабочих регистров 9, 13. входы преобразовател кода 14 шиной соединены с первыми выходами рабочих регистров координат 13. Первьш вход делител частоты 15 св зан линией с выходом преобразовател кода 14, а с выходов сигналы поступают на выход интерпол тора: Первые входы делител с переменньм коэффициентом делени 11 шиной св заны с выходами рабочего регистра времени цикла 9, второй вход - с выходом генератора 10. Выход делител с переменным коэффициентом делени 11 подключен к преобразовател м кода 14 каждого координатного канала. Выходы блока управлени подключены к буферным регистрам 8, 12, а входы - к каналу 2 ЭВМ 1.of the channel 2 of the computer 1, the outputs are connected to the inputs of the working registers 9, 13. The inputs of the code 14 converter are connected to the first outputs of the working coordinate registers 13. The first input of frequency divider 15 is connected to the output of the code 14 converter, and the outputs go to interpolator output: The first inputs of a divider with variable division factor 11 are connected to the outputs of the operating register of cycle time 9; the second input is connected to the output of generator 10. The output of the divider with variable division factor 11 is connected to code 14 converters of each terminal. ordinate channel. The outputs of the control unit are connected to the buffer registers 8, 12, and the inputs to the channel 2 of the computer 1.
Устройство работает следующим образом iThe device works as follows i
После включени устройства управлени многокоординатным оборудованием ЭВМ Г вырабатывает сигнал сброс, по которому обнул ютс буферные 8, 12 и рабочие 9, 13 регистры, автоматически запускаетс программа, хран ща с в ПЗУ 18. Сигналы на первых выходах преобразователей кода 14 и выходах делителей частоты 15 отсутствуют. Через фиксированные промежутки времени на втором выходе преобразователей кода 14 вырабатываетс сигнал начала цикла интерпол ции. Этот сигнал по линии 24 осуществл ет запись информации из буферйых регистров 8, 12 в рабочие 9, 13, а таюке поступает в канал 2 ЭВМ 1 на линию таймера. Первоначально прерывание программы блока 1 запрещено и реакци блока 1 на сигнал по линии таймера отсутствует.After turning on the control unit of the multi-axis computer equipment G, a reset signal is generated, in which buffer 8, 12 and operating 9, 13 registers are reset, the program stored in ROM 18 is automatically started. Signals on the first outputs of code converters 14 and outputs of frequency dividers 15 are missing. At fixed intervals, a second start of the interpolation cycle is generated at the second output of the code 14 transducers. This signal on line 24 records information from the buffer registers 8, 12 to workers 9, 13, and also goes to channel 2 of the computer 1 to the timer line. Initially, interruption of the program of block 1 is prohibited and block 1 does not respond to a signal on the timer line.
По командам оператора, подаваемым с пультового терминала 22, сначала вводитс управл юща программа (УП) ЧПУ с. устройства ввода программ 20, производитс ее синтаксический контроль . Затем производитс пуск интерпол ции . Разрешаетс прерьшание программы . По каждому сигналу на линии 24 (линии таймера в канале 2) ЭВМ 1 , загружает буферные регистры 12 многоразр дными приращени ми координат и буферный регистр 8 многоразр дным кодом , определ ющим в конечном счете, интервал выдачи сигналов по линии св зи 24-. Загружаемые величины рассчитываютс ЭВМ 1 по алгоритмам линейной или. круговой интерпол ции сAccording to the operator’s commands given from the console terminal 22, the NC control program is first entered. C. the input device of the program 20, its syntactic control is performed. Then the interpolation is started. Aborting the program is permitted. For each signal on line 24 (timer lines in channel 2) computer 1 loads the buffer registers 12 with multi-digit coordinate increments and the buffer register 8 with a multi-bit code that ultimately determines the signal output interval on the communication line 24-. Load values are calculated by computer 1 using linear algorithms or. circular interpolation with
многоразр дными.приращени ми в течение предыдущего цикла интерпол ции. Содержимое буферного регистра времени цикла измен етс только к концу участка интерпол ции (кадра интерпол ции ) дл снижени неравномерности. Отметим также, что по сигналу на линии 24 информаци из буферных регистров 8, 12 будет переписана в рабочие прежде, чем произойдет загрузка первых от блока 1. Это определ етс временной задержкой в ЭВМ 1 на сигнал прерьшани по .линии таймера. Буферные регистры 8, 12 предназначены дл воз- можности быстрой загрузки информацией рабочих регистров 9, 12 за один такт генератора 10. Приращени координат из рабочих регистров 13 за врем цикла t преобразуютс в унитар- ный код преобразовател ми кодов 14. Делитель частоты 15 снижает неравномерность следовани импульсов в течение цикла интерпол ции путем делени на четыре, а также переключает им- .- пульсы на выход в положительном или отрицательном направлени х в зависимости от состо ни старшего бита регистров 13, пр мой и инверсйый выходы которых соединены с входами 47, 48 делителей частоты 15. Координатные каналы вместе осуществл ют линейную микроинтерпол цию приращений по принципу двоичных умножителей. Однако скорость микроинтерпол ции будет зависеть от двух факторов - величины кодов в регистрах приращений и выходной частоты делител с переменным к6- зффициентом делени 11, котора при посто нной частоте генератора 0 за- висит от содержимого регистра 9. Работа устройства по сн етс временными диаграммами на фиг.6 и 7. Дл нагл дности прин то,- что за врем цикла f делителем с переменным коэффи- циентом делени 6. вырабатываетс 32 импульса, а в рабочем регистре приращени координаты хранитс число 17. На фиг.2 приведен пример реализации схемы блока управлени . Канальные приемники 28 предназначены дл усилени и инверсии сигналов канала. На элемент И 29 поступают 3-12 разр ды адреса-данных и сигнал ВУ - внешнее устройство, который вл етс логиче- ским объединением по И сигналов на лини х 13-15 адреса данных, вырабаты- ваетс блоком 1 и обозначает, что про происходит обращение к.внешнему устройству . Дл регистров 8, 12 выбраны адреса 177760-177776 (восьмеричные числа). При обращении к этим адресам в адресной частиц цикла обмена с блока 1 на D-вход триггера 31 поступает 1. Сигнал СИЛ., вырабатьюаемый центральным процессором 16 при передаче адреса, фиксирует факт выборки устройства в триггер 31, а также адрес регистра в триггерах 32, 33, При передаче данных центральным процессорен вырабатываетс сигнал вывод, который при условии выборки устройства через злемент И 30, элемент задержки 34, пгиннйй формирователь 35 поступает в канал 2 блока 1 и подтверждает выборку , а также вк.гаочает дешифратор 36. В зависимости от значений линий ДА.02, ДА01 на одной из четырех выходных линий дешифратора 36 по вл етс сигнал, по которому будет произведена запись данных в один из четырех буферных рв- гистррв 8, 12. Элемент задержки 34 необходим дл надежной записи данных из канала -2 ЭВМ 1 в буферные регистры .multi-bit increments during the previous interpolation cycle. The contents of the buffer cycle time register change only to the end of the interpolation segment (interpolation frame) to reduce non-uniformity. Note also that by the signal on line 24, the information from the buffer registers 8, 12 will be rewritten to workers before the first ones from block 1 load. This is determined by the time delay in computer 1 to the interrupt signal along the timer line. Buffer registers 8, 12 are designed to be able to quickly load information from working registers 9, 12 during one clock of generator 10. The increments of coordinates from working registers 13 during a cycle t are converted into a unitary code by code converters 14. Frequency divider 15 reduces non-uniformity following the pulses during the interpolation cycle by dividing by four, and also switching their pulses to the output in positive or negative directions depending on the state of the most significant bit of the registers 13, direct and inverse outputs otorrhea connected to inputs 47, 48 are frequency dividers with Channels 15. Coordinate performed mikrointerpol linear increments tion on the basis of binary multipliers. However, the speed of microinterpolation will depend on two factors — the magnitude of the codes in the increment registers and the output frequency of the divider with a variable division factor of 11, which, at a constant generator frequency of 0, depends on the contents of the register 9. 6 and 7. For the sake of consistency, during the cycle time f, a divider with variable division factor 6 is generated. 32 pulses are generated, and the number 17 is stored in the working incremental coordinate register. s control unit. Channel receivers 28 are designed to amplify and invert channel signals. Element 29 takes 3-12 bits of the data address and the signal of the slave is an external device that is a logical combination of AND signals on lines 13-15 of the data address, is developed by block 1 and indicates what is happening appeal to the external device. For registers 8, 12, addresses 177760-177776 (octal numbers) are selected. When addressing these addresses in the address particles of the exchange cycle from block 1 to the D input of the trigger 31 is received 1. The signal POWER, produced by the central processor 16 when transmitting the address, records the fact that the device is sampled in the trigger 31, as well as the register address in the trigger 32, 33, During data transmission by the central processor, a signal is output, which, on condition of device sampling through element 30, delay element 34, pin driver 35 enters channel 2 of block 1 and confirms the sample, as well as decoding the decoder 36. Depending on On the one of the four output lines of the decoder 36, a signal appears that will be used to write data to one of the four buffer stations 8, 12. Delay element 34 is necessary for reliable recording of data from channel -2 Computer 1 in the buffer registers.
На фиг.З прршеден пример реализации схемы делител с переменным коэффициентом делени II. Он состоит из последовательно соединенных счетчиков 37 и 38. По линии 26 на первьй счетчик поступают импульсы с генератора импульсов 10, по шине 27 - код числа N, определ ющий выходную частоту на линии 27. По каждому выходному импульсу производитс запись параллельного кода из буферного регистра времени цикла в счетчики 37 и 38 In FIG. 3, an example of implementation of a divider scheme with a variable division factor II is taken. It consists of serially connected counters 37 and 38. On line 26, the first counter receives pulses from the pulse generator 10, bus 27 is the code of the number N, which determines the output frequency on line 27. For each output pulse, a parallel code is written from the buffer register cycle times in counters 37 and 38
.«. "
по шине 25. Поэтому fp STT on the bus 25. Therefore fp STT
«"
где fr - частота генератора.where fr is the generator frequency.
На фкг.4 приведена схема делител частоты 15, содержаща элементы И с инверсией 39-41, счетчик 42, элемент задержки на КС-цепи 43 и инвертор 44. Делитель частоты 15 делит на четьфе выходную частоту преобразовател кода 14 дл снижени неравномерности, а также распредел ет импульсы по двум каналам в зависимости от знака приращени . Особенностью схемы вл етс то что при изменении знака Приращени информации, хранима в счетчике, не тер етс и правильно отрабатьшаетс . По линии 49 поступают сигналы из преобразовател кода 14. Если приращение положительно, то. на линии. 47, - Figure 4 shows a frequency divider circuit 15 containing AND elements with inversion 39-41, a counter 42, a delay element on a CS circuit 43 and an inverter 44. Frequency divider 15 divides the output frequency of the code converter 14 into four to reduce the unevenness, as well as distributes pulses to two channels depending on the sign of the increment. A feature of the scheme is that when the sign of the Increment of Information is changed, stored in the counter, it is not lost and is correctly processed. The line 49 receives signals from the converter code 14. If the increment is positive, then. on line. 47, -
М, а на линии 48 - О, счетчик раM, and on line 48 - Oh, counter ra
ботает на суммирование, При отрицательном знаке приращени на линии 47 - О, на линии 48 - 1 и счетчик работает на вычитание. После выдачи каждого импульса на выход Х или -X в счетчик 42 записьшаетс в режим параллельной записи число ОП (одиннадцать ). При этом на выходах -X и tX - 1, на входе V счетчика 19 - также 1. С приходом четвертого импульса на линии +Х по витс уровень О. Через врем задержкиj определ емое RC-цепью, на вход V счетчика 42 поступит сигнал О, устанавливающий счетчик 42 в состо ние 1011. При отрицательном знаке приращени счетчик работает на вычитание и с приходом четвертого импульса нулевой уровень по витс на линии -X. В остальном - аналогично предыдущему случаю.is on summation, If the increment sign is negative, on line 47 - О, on line 48 - 1 and the counter works on subtraction. After issuing each pulse to output X or -X, counter 42 records the number of OD (eleven) into parallel recording mode. At the same time, at the outputs -X and tX - 1, at the input V of the counter 19 is also 1. With the arrival of the fourth pulse, level O turns on the line + X. After the delay time j determined by the RC circuit, the input V of the counter 42 receives the signal O setting the counter 42 to the state 1011. With a negative increment sign, the counter works on subtraction and with the arrival of the fourth pulse, the zero level appears on the -X line. The rest is similar to the previous case.
Пусть выбрано основное врем цикла и рассчитан код, который будет вьзда- ватьс при расчете приращений по горитму интерпол ции. Блок 1 -производит интерпол цшо с многоразр дными прира1цени ми, вычисл приращени координат за базовое врем цикла с .Let the main cycle time be selected and the code calculated that will be calculated when calculating increments according to the interpolation hormone. Block 1 -produces interpol with multi-digit increments, calculating the coordinate increments for the base cycle time, c.
Эйлера при линейной интерпол ции:Euler with linear interpolation:
2lL.. L 2lL .. L
, Y--., Y--.
-; -;
Xi- X; +ci.Xi- X; + ci.
c/z Hi4-i;c / z Hi4-i;
Таким образом, выходные сигналы устThus, the output signals of the mouth
ройства передаютс в приводы уровнем Способ интерпол ции не имеет сущест- 0. Работа схемы при изменении зна- 5 веннОго значени . Например, хорошие ка приращени демонстрируетс диаг- результаты дает расчет по формулам раммой на фиг.6. В предлагаемом примере изменение знака наступило в тот момент, когда в счетчике 42 хранилось число 12. В этом случае на линии -X 30 по витс сигнал только с приходом п того импульса, по вивщегос после перемены знака приращени . Таким образом , исключаетс потер информации при перемене знака приращени . 35The features are transferred to the drives by the level Interpolation method has no significant 0. The operation of the circuit when the value changes is equal. For example, a good increment is shown by the diag- ramics given by the formulas in frame 6. In the proposed example, the sign change occurred at the moment when the number 42 was stored in the counter 42. In this case, the signal on the -X 30 line turns on only with the arrival of the fifth pulse, which is after the change of the increment sign. Thus, loss of information is excluded when the sign of the increment is changed. 35
На фиг.5 приведена схема преобразовател кода 14. Схема содержит два счетчика 45 и 46. По линии 27 поступают импульсы из делител с переменным коэффициентом делени 11. На выходе А1 счетчика 46 за врем цикла по витс число импульсов, задаваемое кодом из рабочего регистра. Эти выходы соединены с делител ми частотыFigure 5 shows a diagram of code converter 14. The circuit contains two counters 45 and 46. Line 27 receives pulses from a divider with a variable division factor 11. The output A1 of counter 46 during the cycle time shows the number of pulses specified by a code from the working register. These outputs are connected to frequency dividers.
15. На линии 24 по вл етс сигнал на- 45 o(ji , оСу, Ы рассчитываютс один раз чала рабочего цикла через каждые 4096 всего участка интерпол ции) кадра импульсов, по которому заполн етс 15. On line 24, a 45 o signal appears (ji, OSU, S are calculated once a duty cycle every 4096 of the entire interpolation segment) of a frame of pulses, which is filled
4-1 - +0(LjHt4 ;4-1 - +0 (LjHt4;
Z 14 Z-1 +(Xz Vi i14 ,Z 14 Z-1 + (Xz Vi i14,
где Хц,, Y , Zy - координаты, конечной точки;where Hz ,, Y, Zy - coordinates of the end point;
L - длина участка интерпо- 40 л ции; о(); AY i-, i ;о(у-Н, L is the length of the segment of the interposition; about(); AY i-, i; o (y-H,
AY,4 ,o(z HL- - f AZif приращени ко координат X, Y, Z; i - номер шага; Н;.. - перемещение по контуру интерпол ции за врем цикла Т о Величины AY, 4, o (z HL- - f AZif increments to the coordinates X, Y, Z; i - step number; H; .. - moving along the interpolation contour during the cycle T o Values
VII). Разгон и торможение производитс путем изменени И.VII). Acceleration and deceleration is done by changing I.
рабочие регистры и прерьшаетс программа ЭВМ 1 .operating registers and computer program 1 is terminated.
Регистры координатных каналов 13- разр дные. 1-12 разр ды - приращение по координате в пр мом коде, соедин ютс с 0-11 разр дами шины адреса- данных канала 2 ЭВМ , 13 разр д - знак приращени , соедин етс с 15 разр дом адреса - данных. На преобразователь кода 14 поступают 12 разр дов кода, причем младшие разр ды кода .соедин ютс с нижними лини миCoordinate channel registers are 13 bits. 1-12 bits - the increment of the coordinate in the forward code, connected with 0-11 bits of the address bus of the data channel 2 of the computer, 13 bits - the sign of the increment, connected with the 15 bits of the address data. The code converter 14 receives 12 code bits, the lower bits of the code being connected to the bottom lines.
на фиг. 5, старшие - с верхними . Тринадцатый разр д регистров 13 (пр мой и инверсный выходы) поступает на входы делител частоты 15 по лини м 47, 48. Регистры времени цикла - восьмираз- р дные, входы буферного регистра В соединены с 0-7 разр дами шины адреса -. данных канала 2 блока 1. Врем рабочего чикла определ етс формулойin fig. 5, senior - with the top. The thirteenth bit of registers 13 (direct and inverse outputs) enters the inputs of frequency divider 15 via lines 47, 48. The cycle time registers are eight-bit, the inputs of buffer register B are connected to 0-7 address bus bits -. data channel 2 block 1. The time of the work chicle is determined by the formula
Г 256 - Nf7 G 256 - Nf7
где N - код в рабочем регистре времени цикла 9;where N is the code in the working register of the cycle time 9;
fi- - чайтота генератора 10.fi- - chaitote generator 10.
Пусть выбрано основное врем цикла и рассчитан код, который будет вьзда- ватьс при расчете приращений по горитму интерпол ции. Блок 1 -производит интерпол цшо с многоразр дными прира1цени ми, вычисл приращени координат за базовое врем цикла с .Let the main cycle time be selected and the code calculated that will be calculated when calculating increments according to the interpolation hormone. Block 1 -produces interpol with multi-digit increments, calculating the coordinate increments for the base cycle time, c.
Эйлера при линейной интерпол ции:Euler with linear interpolation:
Способ интерпол ции не имеет сущес веннОго значени . Например, хороши результаты дает расчет по формулам The interpolation method does not have a valid value. For example, good results are given by the formula
2lL.. L 2lL .. L
, Y--., Y--.
-; -;
Xi- X; +ci.Xi- X; + ci.
c/z Hi4-i;c / z Hi4-i;
соб интерпол ции не имеет су нОго значени . Например, хор ультаты дает расчет по формуSobre interpolation has no su value. For example, ultata choir gives a calculation according to the form
соб интерпол ции не и нОго значени . Наприм ультаты дает расчет пthe interpolation is not its value. For example, Ulta gives the calculation of p
4-1 - +0(LjHt4 ;4-1 - +0 (LjHt4;
Z 14 Z-1 +(Xz Vi i14 ,Z 14 Z-1 + (Xz Vi i14,
o(ji , оСу, Ы рассчитываютс один раз всего участка интерпол ции) кадра o (ji, оСу, Ы are calculated once the entire interpolation segment) of the frame
где Хц,, Y , Zy - координаты, конечной точки;where Hz ,, Y, Zy - coordinates of the end point;
L - длина участка интерпо- л ции; о(); AY i-, i ;о(у-Н, L is the length of the interpolation segment; about(); AY i-, i; o (y-H,
AY,4 ,o(z HL- - f AZif приращени ко- координат X, Y, Z; i - номер шага; Н;.. - перемещение по контуру интерпол ции за врем цикла Т о Величины AY, 4, o (z HL- - f AZif increments of the coordinates X, Y, Z; i is the step number; H; .. - moving along the interpolation contour during the cycle T о
o(ji , оСу, Ы рассчитываютс один раз всего участка интерпол ции) кадра o (ji, оСу, Ы are calculated once the entire interpolation segment) of the frame
VII). Разгон и торможение производитс путем изменени И.VII). Acceleration and deceleration is done by changing I.
Дл круговой интерпол ции в плос- , кости высокой точностью обладает алгоритм с чередованием пор дка расчета приращений второго пор дка, в котором дл нечетных шагов примен ютс формулы:For circular interpolation in plane, the algorithm with the alternation of the order of calculating the second order increments has a high accuracy, in which the following formulas are used for the odd steps:
к к X (+ X to to X (+ X
Xf + Xf +
4-421111 V 4-421111 V
+ Y, ,+ Y,
4Yi., 40(. YiH Yj-/JYi4Yi., 40 (. YiH Yj- / JYi
t t
ЛХ. 4fi- Y,M , X/, X/ +LH. 4fi- Y, M, X /, X / +
+ 4X1+1, дл четных:+ 4X1 + 1, for even:
-fli Y,., - A3( „ -fli Y,., - A3 („
t-f 1 ; t-f 1;
AXi.42 AO(i-b2Yt 2 ; +2 f + + AXi.42 AO (i-b2Yt 2; +2 f + +
ЛУ i,2 Д Х.з; y.Q -UY,4i ,LU i, 2 D Hz; y.Q –UY, 4i,
где R - радиус интерполируемой окружности , звездочкой отмечены вспомогательные величины, не вьщаваемые ЭВМ в микроинтерпол тор;where R is the radius of the interpolated circle, the asterisk indicates the auxiliary values that the computer does not carry into the microinterpolator;
Hi ГоHi go
где и - скорость;where and is speed;
базовое врем цикла интерпол ции . base cycle interpolation time.
Методическа ошибка по радиусу.алгоритма круговой интерпол ции не превышает величины .The methodical error along the radius of the circular interpolation algorithm does not exceed the magnitude.
Контроль выхода в конечную точку производитс по максимальной координате , ДМ MK - И, где Мц, - конечное значение максимальной координаты М - текущее значение максимальной координаты . Начальное значение максимальной координаты Д М в кадре беретс равньм значению приращени соот- ветствующей координаты на последнем шаге интерпол ции предыдущего кадра. Если разница между конечным и текущим значени ми максимальной координаты меньше 2ДМ, то зто означает, что будет рассчитыватьс последний шаг интерпол ции в кадре. Иначе производ тс расчеты по алгоритму линейной интерпол ции. При этом-приращени наибольше координаты будет также именоватьс ДМк. Вьщача приращений и базового кода NO. времени цикла интер- пол цйи производитс по сигналу на линии таймера .канала ЭВМ.The control of the exit to the end point is performed on the maximum coordinate, DM MK - And, where Mc, is the final value of the maximum coordinate M - the current value of the maximum coordinate. The initial value of the maximum coordinate D M in the frame is taken equal to the equal value of the increment of the corresponding coordinate at the last interpolation step of the previous frame. If the difference between the final and current values of the maximum coordinate is less than 2DM, then this means that the last interpolation step in the frame will be calculated. Otherwise, calculations are performed using the linear interpolation algorithm. In this increment, the greatest coordinates will also be referred to as DMC. Increments and base code NO. The interpol tsy cycle time is produced by a signal on the timer line of a computer channel.
При круговой интерпол ции контрол выхода в конечную точку производитс With circular interpolation, the control of exit to the end point is performed
0 0
5five
0 0
5 five
пP
5 5 5 5
00
5five
по контуру.Рассчитываетс величина А - рассто ние от текущей точки интерпол ции до конечной точки. Если А меньше модул удвоенного кода скорости Н, то это означает, что будет производитьс последний шаг кадра. Иначе - расчет по алгоритму интерпол ции и выдача по сигналу таймера. Величина А рассчитываетс по приближенной формуле: А /В ,38M с точностью до 4%. где В - соответствует координате, разность между текущим и конечным значени ми которой по модулю больше, чем дл другой координаты , которой соответствует числу М, т.е. всегда ВтМ.along the contour. The value A is calculated - the distance from the current interpolation point to the end point. If A is less than the modulus of the doubled speed code H, then this means that the last frame step will be produced. Otherwise, the calculation is made using the interpolation algorithm and the timer is output by the signal. The value of A is calculated using the approximate formula: A / B, 38M with an accuracy of 4%. where B - corresponds to a coordinate, the difference between the current and final values of which is modulo larger than for another coordinate, which corresponds to the number M, i.e. always tm.
На последнем шаге интерпол ции дл линейной и круговой интерпол ции рас- считьшаютс приращени , обеспечивающие точный выход по координатам в конечную точку. При этом дл снижени скачка скорости рассчитываетс ;сод At the last interpolation step, for linear and circular interpolation, increments are computed to ensure accurate coordinates along the coordinates to the end point. At the same time, to reduce the jump in speed, it is calculated;
дd
NK. , NK, NO гг где NO - базовый HKNK. , NK, NO yy where NO - base HK
код времени цикла; HK - код скорости на предпоследнем шаге интерпол ции.cycle time code; HK is the speed code in the penultimate interpolation step.
При линейной интерпол ции А Д М, Ни. ДМ расчеты по максимальной координате .With linear interpolation ADM, Ni. DM calculations for the maximum coordinate.
Степень снижение неравномерности зависит от точности вычислений и разр дности регистра времени цикла. -В данном варианте реализации неравномерность снижаетс в 8-12 раз.The degree of reduction in non-uniformity depends on the accuracy of the calculations and the size of the cycle time register. In this embodiment, the non-uniformity is reduced by a factor of 8-12.
В устройстве дл управлени многокоординатным оборудованием легко увеличить количество управл емых координат путем добавлени соответствующего, числа координатных каналов. При этом соответствующим образом должно быть увеличено количество выходов блока управлени 3, что не представл ет трудности..In a device for controlling multi-axis equipment, it is easy to increase the number of controlled coordinates by adding the appropriate number of coordinate channels. In this case, the number of outputs of the control unit 3 must be increased accordingly, which is not difficult.
Фо рмула изобретени Formula of the invention
1. Устройство дл управлени многокоординатным оборудованием, содержащее вычислительный блок с каналом св зиj генератор импульсов, а в каждом координатном канале - последовательно соедш енные рабочий регистр приращени координаты и преобразователь кода, отличающеес тем, что, с целью повьшгени производительности оборудовани за счет сни- женин выходной частоты, в устройство1. A device for controlling multi-axis equipment, containing a computing unit with a communication channel and a pulse generator, and in each coordinate channel - sequentially connected working coordinate increment register and code converter, characterized in that, in order to improve equipment performance by reducing output frequency into device
введены блок управлени , буферный и рабочий регистры времени цикла, делитель с переменным коэффициентом делени , а в каждый координа тный канал - буферный регистр приращени координаты и делитель частоты, первый вход: которого соединен С первым выходом преобразовад-ел кода, блок зшравлени соединен шиной с каналом вычисли- т«ального блока, первые входы буферных регистров каждого координатного кана лам и буферного регистра времени цикла соединены шиной с лини ми данных - адреса канала вычислительного блока, выходы буферных регистров - с первыми входами рабочих регистров каждого координатного канала, первые выходы преобразователей кода соединены с первыми входами делителей час- Тоты, выходы которых подключены к выходам устройства, второй и третий выходы рабочих регистров соединены соответственно с вторым и третьим входами делителей частоты, генератор импульсов подключен к первому входу делител с переменным коэффициентом делени , выход которого соединен с вторыми входами преобразователей кодов каждого координатного канала, второй выход преобразовател кодов одного из координатных каналов соединены с вторыми входами рабочих регистров каждого координатного канала и с первыми входами рабочего регистра времени цикла, а также с линией таймера канала вычислительного блока первый выход блока управлени подключен к второму входу буферного регистра времени цикла, второй, третий и четвертый выходы - к вторым входамcontrol block, buffer and operating cycle time registers, a divisor with a variable division factor, and a coordinate increment buffer register and a frequency divider, the first input: which is connected, are entered into each coordinate channel. With the first output, the transducer is connected to the bus the channel calculates the “block”, the first inputs of the buffer registers of each coordinate channel and the buffer register of the cycle time are connected by bus to the data lines — the channel address of the computing unit; the outputs of the buffer registers are the first inputs of the working registers of each coordinate channel, the first outputs of the code converters are connected to the first inputs of frequency dividers, the outputs of which are connected to the outputs of the device, the second and third outputs of the working registers are connected to the second and third inputs of the frequency dividers, respectively, the pulse generator is connected to the first input the divider with a variable division factor, the output of which is connected to the second inputs of the transducers of the codes of each coordinate channel, the second output of the transducer of codes o from the coordinate channels are connected to the second inputs of the working registers of each coordinate channel and the first inputs of the working cycle time register, as well as the timer line of the computational unit channel, the first output of the control unit is connected to the second input of the cycle time buffer register, the second, third and fourth outputs to the second entrances
буферных регистров координаты соответственно первого, второго и третьего координатных каналов, шина Сброс канала вычислительного блока пйдключена к третьему входу буферного и к второму входу рабочего регистров времени цикла и к третьему входу регистров каждого координатного кана- ла, выходы буферного регистра времени Цикла соединены с третьими входш 1И рабочего регистра времени цикла, выходы которого подключены к вторые входам делител с переменным коэффициентом делени .the buffer registers of the coordinates of the first, second and third coordinate channels, respectively; the bus Reset the channel of the computing unit is connected to the third input of the buffer and to the second input of the working cycle time registers and to the third input of the registers of each coordinate channel; the outputs of the buffer register of Cycle time are connected to the third inputs 1and a working cycle time register, the outputs of which are connected to the second inputs of a divider with a variable division factor.
о about
2. Устройство по П.1, о.т ли ч аю щ е е с тем, что делитель частоты в каждом координатном канале содержит три элемента И с инверсией, г нвертор, счетчик импульсов и элемент -задержки, причем первые входы первого и второго элементов- И с инверсией соединены с вторым и третьим выходами рабочего регистра приращени координаты соответственно, вторые входы соединены между собой и с выходом преобразовател кода, а выходы первого и второго элементов И с .инверсией соединены соответственно с первым и вторым входами счетчика импульсов, первый и второй выходы счетчика импульсов соединены с первым и вторым входами третьего элемента И с инверсией соответственно и с выходами устройства , а выход - с входом элемента эадерноси, выход которого соединен с входом инвертора, выход инвертора соединен с входом инвертора, выход инвертора соединен с третьим входом счетчика импульсов.2. The device according to claim 1, whether or not the frequency divider in each coordinate channel contains three elements And with inversion, g inverter, a pulse counter and an element of delay, and the first inputs of the first and second elements and with inversion are connected to the second and third outputs of the working register of the increment of the coordinates, respectively, the second inputs are connected to each other and to the output of the code converter, and the outputs of the first and second elements AND to the inversion are connected respectively to the first and second inputs of the pulse counter, the first and wto The swarm pulse counter outputs are connected to the first and second inputs of the third element And with inversion, respectively, and the device outputs, and the output is connected to the input of the e-node, the output of which is connected to the input of the inverter, the output of the inverter is connected to the input of the inverter, the output of the inverter is connected to the third input of the counter pulses.
//
D/ DZ P3D / DZ P3
тt
V V
i 6i 6
P+rP + r
2121
Фаг.ЪPhage
СигналSignal
/I ина ч 5 Лини ffS/ I ina h 5 Lini ffS
& La ПП ПП ПП ПП ПП П& La PP PP PP PP PP
15 .15 .
t t
+х+ x
птizniFrizni
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874174805A SU1427334A1 (en) | 1987-01-04 | 1987-01-04 | Device for controlling multicoordinate equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874174805A SU1427334A1 (en) | 1987-01-04 | 1987-01-04 | Device for controlling multicoordinate equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1427334A1 true SU1427334A1 (en) | 1988-09-30 |
Family
ID=21277938
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874174805A SU1427334A1 (en) | 1987-01-04 | 1987-01-04 | Device for controlling multicoordinate equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1427334A1 (en) |
-
1987
- 1987-01-04 SU SU874174805A patent/SU1427334A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 732818, кл. G 05 В 19/18, 1981. За вка JP № 5343629, кл. G 05 В 19/18, 1979. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4001565A (en) | Digital interpolator | |
US4473879A (en) | Data transfer system in which time for transfer of data to a memory is matched to time required to store data in memory | |
US3636525A (en) | Time-shared numerical controller for simultaneous control of a plurality of machine tools | |
JPS63148881A (en) | Speed control device for servo motor | |
SU1427334A1 (en) | Device for controlling multicoordinate equipment | |
US4287558A (en) | Sampled data processing system having memory with areas alternately dedicated to data I/O and data processing | |
EP0111251B1 (en) | Data transmission system | |
US5218549A (en) | Axis control system for numerical control apparatus | |
US3621216A (en) | Linear interpolator | |
US3857026A (en) | Proportional pulse generator | |
SU962857A1 (en) | Apparatus for two-coordinate program control | |
SU1352461A1 (en) | Circular interpolator | |
RU1775716C (en) | Device for testing programme-control systems | |
RU1807450C (en) | Digital linear interpolator | |
SU1259213A1 (en) | Device for setting speed in numeric control systems | |
SU983651A1 (en) | Device for correcting cutter position in program controlled machinetool | |
SU1064458A1 (en) | Code/pdm converter | |
SU1647594A1 (en) | Programmable controller | |
SU470792A1 (en) | Linear interpolator | |
US3591782A (en) | Digital to phase analog converter | |
SU1149218A1 (en) | Linear-circular interpolator | |
SU1665341A1 (en) | Circle interpolator | |
SU1196923A1 (en) | Device for controlling output of graphic information | |
SU530316A1 (en) | Device for numerical control | |
SU1541557A1 (en) | Interpolator |