SU1486993A1 - Система программного управления: (5.7) - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и выполняет функции программного управления технологическим оборудованием,: а именно программного управления многопозиционными магазинами фотошаблонов. Цель изобретения - повышение надежности функционирования системы за счет оптимизации управления и схемно-технического решения.

ШДШАШ

а

оо

зэ

СО

СО

00

3

1486993

4

Устройство 1 программного управления (УИУ) соединено с приводом 5, состоящим из блока 6 управления аналоговым двигателем и аналогового двигателя 7, кинематически связанного через редуктор 8 с нагрузкой 9, соединенных с датчиком 10 угловых перемещений и электромагнитной муфтой 11, которая связана через узел 12 жесткой кинематической связи с нагрузкой и блоком 13 управления муфтой, а выход соединен с блоком 14 чтения кода. Информационный обмен между УПУ и блоками системы осуществляется через шины данных, адреса и управления (ША, ИЩ и ШУ). Оптимизация управления аналоговым двигателем на разных скоростях (максимальной и минимальной) в процессе позиционирования позволяет исключить привод с шаговым двигателем и соответственно повысить быстродействие системы особенно при больших нагрузках на 30%. Это достигается тем, что большие рассогласования отрабатываются аналоговым двигателем на большой скорости, а при малых рассогласованиях - на меньшей в непрерывном или шаговом режиме, величина которой выбирается большей, чем та, которую может обеспечить шаговый двигатель. Система позволяет организовать оптимальный режим позиЮ ционирования в зависимости от параметров нагрузки (массы, требуемой скорости) и точностй позиционирования. Требуемая точность датчика с количеством разрядов в п раз больше

15 количества разрядов, соответствующего заданному количеству точек позиционирования. Применение в качестве механизма останова и фиксации нагрузки быстродействующей электромагнит20 ной муфты с блоком управления вместо шагового привода со сложными схемами управления значительно упрощает систему, повышает надежность ее работы, позволяет эффективно использо25 вать скоростные качества аналогового двигателя. 4 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и выполняет функции программного управления технологическим процессом, в частности, многопозиционными магазинами фотошаблонов.

Цель изобретения - повышение надежности функционирования системы за счет оптимизации управления.

На фиг. 1 изображена структурная схема системы; на фиг. 2 - функциональная схема блока управления аналоговым двигателем (БУАД); на фиг.3 функционалъная схема блока управления муфтой (БУМ); на фиг. 4 - функциональная схема блока чтения кода (БЧК) .

Система программного управления содержит устройство 1 программного управления (УПУ), реализованное, например, с помощью микропроцессорного набора, шину 2 данных (111Д), адрес· ную шину 3 (ША), шину 4 управления (ШУ), привод 5, состоящий из БУАД 6 и аналогового двигателя (АД) 7, кинематически соединенного через редуктор 8 с нагрузкой 9, датчик 10 угловых перемещений, электромагнитную муфту (ЭМ) 11, связанную с нагрузкой 9 через узел 12 жесткой кинематической связи, БУМ 13 и БЧК 14.

БУАД 6 состоит из группы элементов ИЛИ 15 и элемента И 16, регистра 17, группы усилителей 18 и группы реле 19.

БУМ 13 содержит элемент ИЛИ 20, элемент И 21, регистр 22 и усилитель 23»

БУК 14.состоит из элемента И 24, группы элементов ИЛИ 25 и регистра 26.

Нагрузкой 9 является многопозиционный магазин с ячейками хранения фотошаблонов, необходимых при изготовлении гибридных интегральных схем

д5 по тонкопленочной технологии.

Система программного управления работает следующим образом.

УПУ 1 по программе управляет через БУАД 6 вращением его, устанавливая по наикратчайшему пути нагрузку 9 в угловое положение, соответствующее заданному, т.е. заданная по программе ячейка магазина фотошаблонов- устанавливается на позиции выдачи фотошаблона с автоматической фиксацией положения ЭМ 11 через блок управления. Текущая информация об угловом положении нагрузки 9 снимается в виде цифрового 11-разрядного

5

1486993

6

двоичного кода с датчика 10 угловых перемещений через БУК 14 на ШД 2 по сигналам ША 3 "Адрес блока" (номер порта) и с ИГУ 4 "Чтение". Текущий код сравнивается с заданным. В зависимости от величины рассогласования УПУ 1 определяется скорость и направление вращения нагрузки 9.

Алгоритм выбора оптимального движения нагрузки 9 представляет собой последовательность команд, хранимых в блоке памяти УПУ 1.

Составлением соответствующей программы реализуется любой алгоритм выбора режима работы привода 5, в том числе и следующий алгоритм: направление вращения и величина скорости числового двигателя - максимальные (при больших рассогласованиях) , или минимальные (при малых рассогласованиях)·; БУМ 13 реализует команду отключения электромагнитной муфты 11 (расфиксация нагрузки 9) по соответствующим сигналам с ΙΠΑ 3 "Адрес блока" и с ШУ 4 "Запись".

При подходе к точке позиционирования на максимальной скорости на БУДД 6 с ШД 2 по программе устройства подается команда минимальной .скорости (зона работы АД 7 в режиме минимальной скорости определяется параметрами нагрузки 9, АД 7). В момент перехода к позиционированию по программе производится активное торможение выходного вала АД 7. Торможение его производится сигналом реверса, подаваемым с УПУ 1 по ШД 2 на вход направления движения БУАД 6. Время действия сигнала реверса АД 7 определяется постоянной времени двигателя или скоростью в момент перехода к позиционированию. В конце зоны активного'торможения АД 7 по программе момент включения определяется скоростью в данный момент и быстродействием ЭМ 11 по включению. С УПУ 1 по 1ЦЦ 2 на информационный вход БУМ 13 поступает команда включения ЭМ 11 по соответствующим сигналам "Адрес блока" с ΠΙΑ 3 и "Запись" с ШУ 4, при этом обеспечивается останов и фиксация нагрузки 9 в заданном угловом положении. Код, снимаемый с датчика 10, равен коду, заданному по программе, при этом в двух младших разрядах кода с датчика 10' устанавливаются нули с погрешностью, определяемой датчиком 10,

т.е. "+1" младшего разряда. Далее

цикл работы системы повторяется.

Для повышения точности позиционирования нагрузки 9 при необходимости подход к заданной позиции может осуществляться в шаговом режиме. За определенное число позиций до точки позиционирования (число позиций оп10 ределяется параметрами нагрузки 9,

АД 7) по программе с УПУ 1 поступают сигналы на блоки 6 и 14 в последовательности, указанной ранее. Происходит останов нагрузки 9 на

15 каждой позиции и система прекращает работу по достижении заданной позиции.

Кроме того, для повышения точности позиционирования (при необходи2о мости) выбирается датчик 10 с разрядностью двоичного кода в η = 3,4 и т.д. большей, чем количество разрядов, соответствующих заданному числу позиций, что при ошибке изме25 рения углового положения "1" младшего разряда повышает точность позиционирования.

БУАД 6 работает следующим образом.

30 По программе УПУ 1 через ШД 2 на входы БУАД 6 поступают сигналы направления движения, величины скорости (максимальной или минимальной)., которые через группы элементов ИЛИ

₃₅ 15 поступают далее на входы ϋθ-ϋ2 регистра 17. На адресный вход БУДД 6 с ША 3 поступает сигнал "Адрес блока", и на вход управления ШУ 4 поступает импульсный сигнал "Запись", ко40 торый через элемент И 16 поступает на вход записи С регистра 17. В регистре 17 осуществляется запись управляющего слова. С соответствующих выходов ¢)0-()2 регистра 17 сигналы управления поступают на входы группы усилителей 18 и далее на группу реле 19, управляющих приводом АД 7. Направление вращения АД 7 обусловлено коммутацией напряжения соответствующего знака, поступающего на обмотку якоря АД контактами соответствующего реле 19.

БУМ 13 работает следующим образом. По программе УПУ 1 через ПЩ 2 на

информационный вход БУМ 13 поступает соответствующий логический сигнал, который через элемент ИЛИ 20

поступает на вход Б0 регистра 22.

На.адресный вход БУМ 13 поступает

7

)486993

8

сигнал "Адрес блока", а на вход управления поступает импульсный ι гнал "Запись", который через элемент И 21 поступает на вход записи С ре- $ тистра 22о В регистр 22 записывается сигнал управления ЭМ 11. С выхода (}0 регистра 22 сигнал поступает на усилитель 23 и далее на вывода ЭМ 11.

В зависимости от сигнала управления Ю ЭМ 11 включается или отключается.

БУК 14 работает следующим образом.

По программе УПУ 1 через- ША 3 на адресный вход блока поступает сигнал 15 "Адрес блока", а на вход управления импульсный сигнал "Чтение", который через элемент И 24 поступает_на вход записи С регистра 26. При этом код углового положения нагрузки 9 с дат- 20 чика 10, поступающий на входы ϋΟ-Ώί регистра 26, появляется на соответствующих выходах 00-0Ϊ и через группу элементов ИЛИ 25 поступает в УПУ через ШД 2 для последующей програм- 25 мной обработки.

При этом в кинематической паре, состоящей из нагрузки 9 и 11, нагрузка является ведущей.

Таким образом,за счет оптимиза- 3θ ции управления обеспечивается надежное функционирование системы.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Система программного управления, содержащая привод, кинематически соединенный через редуктор с нагрузкой, устройство программного управления, блок чтения кода, информационный выход которого соединен с шиной данных устройства программного управления, адресный вход - с шиной адреса, вход управлений' - с шиной управления, а информационный вход соединен с выходом датчика угловых положений, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности функционирования системы за счет оптимизации схемно-технического решения и управления, в нее введены электромагнитная муфта, соединенная с нагрузкой через узел жесткой кинематической связи, и блок управления муфтой, причем информационный вход блока управления муфтой соединен с шиной данных устройства программного управления, адресный вход - с шиной адресов, вход управления - с шиной управления, а выход - с входом электромагнитной муфты, информационные входы выбора скорости привода связаны с шиной данных.

   Физ.2

   1486993

   Φΰ9Λ <