SU1603347A1 - Method and apparatus for shaping pulse sequence for stepping motor control - Google Patents

Method and apparatus for shaping pulse sequence for stepping motor control Download PDF

Info

Publication number
SU1603347A1
SU1603347A1 SU874353257A SU4353257A SU1603347A1 SU 1603347 A1 SU1603347 A1 SU 1603347A1 SU 874353257 A SU874353257 A SU 874353257A SU 4353257 A SU4353257 A SU 4353257A SU 1603347 A1 SU1603347 A1 SU 1603347A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
control
pulses
channel
input
inputs
Prior art date
Application number
SU874353257A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Федорович Иванов
Дмитрий Алексеевич Смирнов
Original Assignee
Опытно-конструкторское бюро специальных радиотехнических систем Новгородского политехнического института
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 Опытно-конструкторское бюро специальных радиотехнических систем Новгородского политехнического института filed Critical Опытно-конструкторское бюро специальных радиотехнических систем Новгородского политехнического института
Priority to SU874353257A priority Critical patent/SU1603347A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1603347A1 publication Critical patent/SU1603347A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  гибкого программного управлени  шаговым приводом технологического оборудовани . Цель изобретени  - расширение области применени  за счет использовани  в системах контурного управлени  шаговым приводом и повышение точности шагового привода. Поставленна  цель достигаетс  за счет формировани  определенной последовательности действий при загрузке счетчиков программируемого таймера и введени  в устройство управлени  двигателем дополнительных элементов. Устройство в соответствии с предложенным способом позвол ет регламентировать временные промежутки, и значит избежать сбоев частоты и за счет этого повысить точность привода, что выражаетс  в повышении точности поддержани  частоты управл ющих импульсов каждого из двигателей. 2 ил.The invention relates to automation and computer technology and can be used for the flexible software control of a stepper drive of the process equipment. The purpose of the invention is to expand the field of application by using stepper drive contour control systems and improving the stepper drive accuracy. The goal is achieved by forming a certain sequence of actions when loading a programmable timer counters and introducing additional elements into the motor control device. The device in accordance with the proposed method allows to regulate the time intervals, and thus avoid frequency failures and thereby increase the accuracy of the drive, which is expressed in increasing the accuracy of maintaining the frequency of control pulses of each of the motors. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть Использовано дл  гибкого программного управлени  шаговым приводом технологического оборудовани .The invention relates to automation and computing and can be used for the flexible programmed control of the stepper drive of the process equipment.

Цель изобретени  - расширение области применени  за счет использовани  в системах контурного управлени  шаговым приводом и повышение точности шагового привода.The purpose of the invention is to expand the field of application by using stepper drive contour control systems and improving the stepper drive accuracy.

На фиг.Л представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы его работы.FIG. L is a block diagram of the device; figure 2 - timing charts of his work.

При интерпол ции пространственных траекторий с помощью привода на основе шаговых двигателей дл  улучшени  динамических характеристик привода, а также дл  обеспечени  посто нства контурной скорости (технологическое требование, например, при сварке) необходимо поддерживать с высокой точностью скорость переме ден1   по каждой из координат, а следовательно, и частоту управл ющих импульсов. При отсутствии регламентации временного промежутка дп  перезагрузки значенийWhen interpolating spatial trajectories using a drive based on stepper motors, in order to improve the dynamic characteristics of the drive, as well as to ensure the stability of the contour speed (technological requirement, for example, during welding), it is necessary to maintain with high precision the speed of movement 1 along each of the coordinates, and therefore and frequency of control pulses. In the absence of regulation of the time interval dp reload values

0505

о со соabout with so

NN

-vl-vl

10ten

t5t5

2020

в соответствующие счетчики после от- работки очередного участка интерпол ции отработка двигател ми следующего участка начнетс  через промежуток времени, независ щий от текущего значени  частоты управл ющих импульсов. Это приводит к сбою частоты управл ющих импульсов на каждом из двигателей , привода и в свою очередь увеличивает погрешность отработки данного участка интерпол ции. Кроме того, при работе двигателей на частоте, превышающей частоту приемистости, такие сбои Частот могут привести к потер м шаго1з и. даже к остановке двигател . Регламентирование временного промежут ка позвол ет избежать сбоев частоты и за счет этого добитьс  повышени  точности привода, выражающейс  в повышении точности поддержани  частоты управл ющих импульсов каждого из двигателей, повьшение точности поддержани  результирующей скорости перемещени  на каждом из участков интер- 25 пол ции, повышении точности отработки заданного злачени  перемещени  как по каждой из координат, так и результирующего перемещени .After the next interpolation segment is processed into the corresponding counters, the next section of the engine will begin to work out after a period of time independent of the current frequency of the control pulses. This leads to a failure of the frequency of the control pulses on each of the motors and the drive, and in turn increases the error in working out this interpolation region. In addition, when the engines operate at a frequency higher than the frequency of the pickup, such frequency failures can lead to step loss and. even to stop the engine. The regulation of the time interval allows you to avoid frequency failures and thereby increase the accuracy of the drive, which is expressed in increasing the accuracy of maintaining the frequency of control pulses of each of the motors, increasing the accuracy of maintaining the resulting speed of movement on each of the interpolation sites, and improving the accuracy of testing given zlacheni movement as for each of the coordinates, and the resulting movement.

Устройство содержит .программируемый , трехканальный таймер 1, элемент ИЛИ 2, D-триггер 3, счетчик 4 импульсов , коммутатор 5, одновибратор 6, первую 7 группу ключей, группу 8 элементов И-НЕ, обмотки 9 шагового двигател , группу Ю1ючей 10, источники 11 напр жени , группу разв зывающих диодов 12, источник 13 напр жени , группу разв зывающих диодов 14. Устройство работает следующим образом .The device contains .programmable three-channel timer 1, element OR 2, D-flip-flop 3, pulse counter 4, switch 5, one-shot 6, first 7 group of keys, group IS elements NAND, winding 9 stepper motor, group Y1yuy 10, sources 11 voltage, a group of power diodes 12, a voltage source 13, a group of power diodes 14. The device operates as follows.

В соответствии с способом формировани  импульсной последовательности счетчики каналов программируемого трехканального таймера 1 загружают значени  коэ(М)ициентов делени  тактовой частоты .и значени  на единицуIn accordance with the method of forming a pulse sequence, the counters of the channels of the programmable three-channel timer 1 load the values of the coefficients (M) of the dividing units of the clock frequency and the value per unit

меньше константы, соответствующей числу импульсов, которое необходимо подать на сбмотку шагового двигател . По управл ющей шине на устройство выдают сигналы начальной установки .триггера 3 и направление вращени .less than the constant corresponding to the number of pulses that must be applied for jibing a stepper motor. On the control bus to the device, signals of the initial installation of the trigger 3 and the direction of rotation are issued.

30thirty

3535

4040

4545

5050

После разрешени  работы на выходе счетчика первого канала вырабаты- 55 After permitting the work at the output of the counter of the first channel, 55

. . , -. . . , -.

ваетс  последовательность импульсов,a sequence of pulses

частота которьпх определ етс  коэффициентом делени  тактовой частоты. Этаthe frequency of which is determined by the dividing rate of the clock frequency. This

е16033474e16033474

последовательность поступает sequence arrives

00

5five

00

00

5five

00

5five

00

счетчика второго канала, работающего на вычитание. За обнулением счетчика. второго канала производитс  контроль в режиме слежени  или прерывани . После обнулени  счетчика второго канала на втором выходе таймера по вл етс  импульс, который устанавливает соответствующее состо ние D-триггера 3. При этом запрещаетс  работа первого и второго каналов счетчиков таймера и разрешаетс  работа третьего канала. За временной промежуток между импуль- сом обнулени  второго канала и импульсом , по вл ющимс  на третьем выходе третьего канала, производитс  загрузка в счетчики таймера новых значений коэффициентов делени  и константы . По вление импульса на выходе третьего канала возвращает D-триггер- 3 в исходное состо ние. При этом запрещаетс  работа счетчика третьего канала и разрешаетс  работа счетчиков первого и BTOjporo . каналов. Таким образом , врем  загрузки новых значений в счетчики каналов оказываетс  регламентированным с помощью выдачи недостающего импульса дл  шагового двигател  с частотой, соответствующей частоте предыдуищх импульсов. Выходы первого и третьего каналов таймера соединены с входами элемента ИЛИ 2. Последовательность импульсов, поступающа  с выхода элемента ИЛИ 2, устанавливает на выводах счетчика 4 импульсов определенные комбинации сое- то ний. Коммутатор 5 в соответствии с данной комбинацией и сигналом Направление вращени  устанавливает комбинацию сигналов, соответствуюших пр мому и обратному вращению шагового двигател . С выхода коммутатора 5 сигналы поступают на вход элементов И-НЕ 8 и стробируютс  сигналом, подаваемым на вход элементов И-НЕ 8 с одновибратора 6, который определ - ет длительность поступающих на двигатель управл ющих импульсов. Длительность импульсов равн етс  времени фор-, сированного режима обмотки данного шагового двигател  -и определ етс  на- . значением и особенност ми конкретного шагового привода. Сигнал на выходе элементов И-НЕ 8 открывает ключи 10, которые, осуществл   электронную фор- сировку обмоток 9 шагового двигател , подают повьш енное питающее напр жение с источника 11 через разв зывающиеcounter of the second channel, working on the subtraction. For zeroing the counter. The second channel is monitored in monitoring or interrupting mode. After zeroing the counter of the second channel, a pulse appears at the second output of the timer, which sets the corresponding state of the D flip-flop 3. At the same time, the first and second channels of the timer counters are disabled and the third channel is enabled. During the time interval between the zero channel impulse of the second channel and the impulse appearing on the third output of the third channel, new values of the division factors and the constant are loaded into the timer counters. The appearance of a pulse at the output of the third channel returns the D-trigger-3 to the initial state. In this case, the operation of the counter of the third channel is prohibited and the operation of the counters of the first and BTOjporo is permitted. channels. Thus, the load time of new values in the channel counters is regulated by issuing a missing pulse for a stepper motor with a frequency corresponding to the frequency of previous pulses. The outputs of the first and third channels of the timer are connected to the inputs of the element OR 2. A sequence of pulses coming from the output of the element OR 2 sets certain combinations of connections on the outputs of the counter 4 pulses. Switch 5 according to this combination and signal. The direction of rotation sets the combination of signals corresponding to the forward and reverse rotation of a stepper motor. From the output of the switch 5, the signals arrive at the input of the elements AND-HE 8 and are gated with the signal supplied to the input of the elements AND-HE 8 from the one-shot 6, which determines the duration of the control pulses arriving at the motor. The pulse duration is equal to the time of the forked winding mode of this stepping motor — and is determined by. value and features of a particular stepper drive. The signal at the output of the AND-HE elements 8 opens the keys 10, which, by electronically forming the windings 9 of the stepper motor, supply the increased supply voltage from the source 11 through the isolating

диоды 12 на обмотки 9, запира  тем самым разв зывающие диоды 14.diodes 12 to windings 9, thereby locking isolating diodes 14.

Сигналы, подаваемые с вькодов коммутатора 5 на входы клюгшй 7, откры- вают их, подключа  тем самым соответствующие обмотки 9 к источникам 1 i и 13 напр жени . По окончании икшуль- са форсировки определ емого одновцб- ратором 6, на выходе элементов И-НЕ 8 устанавливаетс  сигнал,.запирающий ключи 10, при этом прекращаетс  подача повышенного напр жени  с источника 11, а на обмотки 9 через разв зывающие диоды 14 с источника 13 поступает номинальное напр жение питани .The signals supplied from the switch codes 5 to the inputs of the 7, open them, thereby connecting the corresponding windings 9 to the voltage sources 1 i and 13. At the end of the force forcing determined by single-stage 6, the output of the IS-HE elements 8 sets a signal that locks the keys 10, the supply of the increased voltage from the source 11 stops, and to the windings 9 through the disconnecting diodes 14 from the source 13 The nominal supply voltage is supplied.

Предложенное устройство позвол ет осуществл ть программный разгон и торможение шагового двигател  по любому заданному закону. Если при этом необходимо измен ть частоту управл ющих импульсов накаждом шаге двигател ,то в счетчик второго канала таймера загружают единицу,а в счетчики первого и третьего каналов - соответствующие зна- чени  коэффициентов делени  тактовой частоты, причем при разгоне в счетчике первого канала загружают, число большее, чем. в счетчик третьего канала , а при торможении производ т обратные действи . The proposed device allows software acceleration and deceleration of a stepper motor according to any given law. If it is necessary to change the frequency of the control pulses on each engine step, then the unit of the second channel of the timer is loaded into the counter, and the corresponding values of the clock frequency division coefficients are loaded into the first and third channels, and the number of more than. in the counter of the third channel, and during braking, the reverse actions are performed.

Claims (2)

1. Способ формировани  последова- тельности импульсов дл  управлени  шаговым двиг ателем, заключающийс  в том, что дл  отработки заданного перемещени  задают частоту и количество1. A method of forming a sequence of pulses for controlling a stepper motor, which consists in determining the frequency and number of управл ющих импульсов, распредел ют последовательность управп ю1цих импульсов по обмоткам двигател , усиливают и подают эти импульсы на двигатель, отличающий.с   тем, что, с целью расширени  области применени   control pulses, distribute a sequence of control pulses across the motor windings, amplify and feed these pulses to the motor, characterized in that, in order to expand the field of application .за счет возможности использовани  в системах контурного управлени  шаговым приводом и повьшени  точности шагового привода за счет устранени  сбоев частоты управл ющих импульсов при смене значений частоты в процессе контурного управлени , на двигатель подают импульсную последовательность число импульсов в которой на единицу меньше числа шагов, необходимых дл  отработки заданного перемещени , недостающий импульс подают на двигатель после задержки, равной .периоду следовани  импульсов данной последо. Due to the possibility of using stepper drive contour control systems and increasing stepper drive accuracy by eliminating the frequency of control pulses when changing frequency values during contour control, a pulse number is applied to the motor in which the number of pulses is one less than the number of steps required for practicing a given displacement, the missing impulse is fed to the engine after a delay equal to the pulse period of this sequence. 1515 2020 Q 25 30Q 25 30 40 4540 45 50 55 j вательности , и при реализации контурного управлени  каждое последующее значение частоты управл ющих импуль- сов задают в пределах времени задержки а каждое последующее значение количества управл ющ11Х импульсов задают в пределах временного интервала от момента начала отсчета количества импульсов текущей последовательности до момента подачи на двигатель недостающего импульса.50 55 j and, when implementing the contour control, each subsequent value of the frequency of the control pulses is set within the delay time and each subsequent value of the number of control 11X pulses is set within the time interval from the beginning of the count of the number of pulses of the current sequence to the moment it is fed to the engine missing momentum. 2. Устройство дл  формировани  пот следовательности импульсов дл  управлени  шаговым двигателем, содержащее программируемый таймер, счетчик импуль сОв, разр дные выходы которого соединены с информационными входами ком утатора, группу элементов И-НЕ, первые входы которых подключены к соответствующим выходам коммутатора и к информационным входам ключей первой группы, управл ющие входы которых соединены с объединенными выводами первого и второго источников напр жени , выходы первой группы ключей соединены с первыми выводами обмоток шагового двигател , вторые выводы которых соединены с катодами разв зывающих диодов первой и второй групп, выходы элементов Н-НЕ группы соед П€ены с информационными входами 1слючей второй группы , управл югдие входы которых подключены к выводу первого источника напр жени , а выходы к анодам разв зывающих диодов первой группы, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применепи , в него введены элемент ИЛИ, D-триггер и одновибратор J первый вход э.пемента ИЛИ подключен к выходу первого канала трехканалыюго программируемого таймера и. к входу управлени  счетом второго канала, второй вход элемента ИЛИ подключен к вькоду третьего канала и R-входу . триггера, -З-вход D-тригге- ра соединен с выходом второго канала, D- и С-входы D-триггера подключены к управл ющей шине, пр мой выход D-триггера соединен с входами управлени  первого и второго каналов- трехканаль- ного программируемого таймера, инверсный выход триггера соединен с входом управлени  третьего канала таймера, вход одновибратора соединен с выходом элемента ИШ1 и с входом счетчика импульсов , а выход одновибратора подключен к вторым входам элементов И-НЕ группы.2. A device for forming a sweat pulse train for controlling a stepper motor, which contains a programmable timer, a pulse counter, the bit outputs of which are connected to the information inputs of the controller, a group of AND-NOT elements, the first inputs of which are connected to the corresponding outputs of the switch and the information inputs the keys of the first group, the control inputs of which are connected to the combined terminals of the first and second voltage sources, the outputs of the first group of keys are connected to the first leads of the windings stepper motor, the second terminals of which are connected to the cathodes of the first and second groups of the diodes, the outputs of the H-NE groups are connected to the information inputs of the 1 key of the second group, the control inputs of which are connected to the output of the first voltage source, and the outputs to the anodes Diodes of the first group, characterized in that, in order to expand the field of application, the element OR, D-flip-flop and single-oscillator J are introduced. The first input of the element OR is connected to the output of the first channel of a three-channel programmable circuit. measure and. to the input of the second channel account control, the second input of the OR element is connected to the code of the third channel and the R input. the trigger, the D input of the D-flip-flop is connected to the output of the second channel, the D- and C-inputs of the D-flip-flop are connected to the control bus, the forward output of the D-flip-flop is connected to the control inputs of the first and second channels of the three-channel the programmable timer, the inverse trigger output is connected to the control input of the third timer channel, the one-shot input is connected to the output of the ISH1 element and to the input of the pulse counter, and the one-shot output is connected to the second inputs of the AND-HE group. Фие.1Phie.1 rziE    rziE
SU874353257A 1987-10-06 1987-10-06 Method and apparatus for shaping pulse sequence for stepping motor control SU1603347A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874353257A SU1603347A1 (en) 1987-10-06 1987-10-06 Method and apparatus for shaping pulse sequence for stepping motor control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874353257A SU1603347A1 (en) 1987-10-06 1987-10-06 Method and apparatus for shaping pulse sequence for stepping motor control

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1603347A1 true SU1603347A1 (en) 1990-10-30

Family

ID=21346232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874353257A SU1603347A1 (en) 1987-10-06 1987-10-06 Method and apparatus for shaping pulse sequence for stepping motor control

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1603347A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Башарин А.В., Новиков В.А. и Соколовский Г.Г. Управление приводами. Л.: Энергоиздат, 1982, с.254, 250. Авторское свидетельство СССР № 1218368, кл. G 05 В 19/18, 1986. Авторское свидетельство СССР № 1274491, кл. G 05 В 19/40, 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4055786A (en) Control system for time sharing multiple stepper motors with a single controller
US3805138A (en) Stepping motor drive acceleration, deceleration control
US3963971A (en) Velocity change circuit for a digital motor
US4142140A (en) Stepping motor control circuit
US3301269A (en) Engine control embodying a multiple pulse train generator
SU1603347A1 (en) Method and apparatus for shaping pulse sequence for stepping motor control
US3787727A (en) Stepper motor control
US4075544A (en) Linear velocity change stepping motor circuit
JPH0232799A (en) Electric stepping motor having load angle regulator and its operation
JPH07143780A (en) Emergency stop system
US4164693A (en) Method and system for producing linear contouring movement
GB1579121A (en) Stepper motors and starting circuits therefor
US4254370A (en) Closed loop positioner for a stepping motor driven by a buffered translator
SU1043598A1 (en) Stepping motor program control device
SU641397A1 (en) Electrohydraulic follow-up drive
SU1456934A1 (en) Apparatus for controlling a stepping motor
SU1146781A1 (en) Device for controlling rectifier converter
SU1644085A1 (en) Regulator of speed of rotation of dc motor
SU1123021A1 (en) Device for object program control having k-step stop
SU1464270A1 (en) Power regulating device
CA1111905A (en) Linear velocity change stepping motor circuit
SU1647843A1 (en) Device for controlling step motor
SU1064458A1 (en) Code/pdm converter
SU1280685A2 (en) D.c.electric drive
RU2010292C1 (en) Device for program control over production processes with feeding from computer