SU849144A2 - Устройство дл программного управлени - Google Patents

Description

Изобретение относится к цифровым автоматическим системам регулирования и может найти применение в автоматических системах регулирования металлорежущими станками и технологическими процессами настройки и регулирования модулей.

По основному авт. св. В 664155 известно устройство для программного управления, содержащее последовательно соединенные блок задания программы, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, блок усилителей, исполнительный механизм и датчик импульсов, выход которого под- 15 ключей ко второму входу реверсивного счетчика, а также два элемента ИЛИ2и; первые входы которых соединены со вторыми входами реверсивного счетчик^, вторые входы - с третьими выхо- 20 дами реверсивного счетчика и вторыми входами цифроаналогового преобразователя, а выходы - со входами блока усилителей [1J . _

Однако известное устройство не ²⁵ обеспечивает максимального быстродействия, которое практически целиком определяется временем отработки ошибки рассогласования, меньшей т-разрядного двоичного числа, так как при 30 сигнале рассогласования большем отработка производится на максимальной скорости. Поэтому для дальнейшего увеличения быстродействия желательно уменьшать m до минимально возможного, но это приводит к увеличению шага по выходу и возможному возникновению колебательного режима вследствие инерционности исполнительного механизма. Кроме того, для разных исполнительных механизмов время начала и окончания колебательного режима установки в 0 будет различным, что ограничивает универсальность устройства (для каждого исполнительного механизма необходим подбор коэффициентов усиления блока усилителей, ЦАП и т.д.).

Цель изобретения - увеличение быстродействия устройства и расширение области его применения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного управления введены последовательно соединенные группа' элементов И, элемент ИЛИ, триггер “и формирователь импульса торможения, выходы которого подключены ко входам блока усилителей, вторые входы - к выходам элементов ИЛИ-2И, а третьи входы - к треть им выходам реверсивного счетчика, соединенного вторыми выходами с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых подключены ко второму выходу блока задания программы.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства. ^э

Устройство содержит блок 1 задания программы, реверсивный счетчик 2, цифроаналоговый преобразователь 3, элементы ИЛИ-2И 4 и 5, дифференциальный 6 и силовой 7 усилители, исполни- »0 тельный механизм 8, датчик 9 импульсов, причем усилители 6 и 7 образуют блок 10 усилителей, группу 11 элементов И, элемент ИЛИ 12 и триггер 13, образующие блок 14 логики и формирова-15 тель 15 импульса торможения.

Устройство работает следующим об разом.

Блок 1 вырабатывает закон управления , который в виде кода поступает 20 на счетчик 2 и элемент И 11. Если число в счетчике 2 больше по абсолютной величине m-разрядного двоичного числа, то на выходе одного из элементов ИЛИ-2И 4 и 5 появляется логическая 1, большой сигнал на соответствующем входе усилителя б заставляет механизм 8 отрабатывать сигнал ошибки с максимальной скоростью, одновременно закрывая формирователь 15.

При сигнале ошибки в счетчике 2, 30 меньшем m-разрядного числа, устройство отрабатывает закон рассогласования, вырабатываемый преобразователем 3 на выходах элементов ИЛИ-2И 4 и 5 логические О, формирователь 15 35 подготовлен к открытию. Когда число в счетчике 2 станет равным коду, поступившему на (т+1)-входы элементов И 11, срабатывает соответствующий элемент И 11 и сигналом логической до 1 с его выхода через элемент ИЛИ по входу S устанавливает триггер в состояние логической 1. Когда число в счетчике 2 становится меньше на единицу, на выходе элемен- дта ИЛИ 12 вновь появляется логический

0, и перепад с единицы на ноль по счетному входу триггера 13 устанавливает его в состояние логического 0 .

По перепаду с единицы до ноля на прямом выходе триггера 13, в зависимости от сигнала на входах, формирователь 15 выдает короткий импульс большой амплитуды, поступающий на соответствующий вход усилителя 6 в противофазе с сигналом преобразователя 3 55 и обеспечивающий подтормаживание механизма 8 через усилитель 7. При дальнейшем уменьшении числа в счетчике 2 устройство отрабатывает сигнал преобразователя 3 до окончательной отработ-дд ки сигнала рассогласования счетчика 2. При этом колебательный режим либо отсутствует, либо весьма незначите лен. Сигнал с выходов η-того разряда счетчика 2 управляет подачей импульса торможения на один из входов усилителя 6. Если отрабатывается рассогласование в одну сторону (положительное),, то импульс торможения подается на вход усилителя 6, обеспечивающий выдачу отрицательного сигнала ,на исполнительный механизм, и наоборот .

Воздействие импульса торможения .уменьшает влияние инерционности механизма 8 от движения на большой скорости (сигнал в счетчике 2 больше m-разрядного числа) при движении на линейном участке (отработка сигнала преобразователя). Это позволяет уменьшить m и увеличить п, т.е. большую часть ошибки рассогласования отрабатывать на максимальной скорости, что увеличивает быстродействие устройства.

Кроме того, наличие возможности программного установления момента начала торможения позволяет использовать такое устройство для управления· различными исполнительными механизмами, имеющими различные моменты инерции с сохранением точности без изменения коэффициентов усиления блока усилителей, преобразователя и т.д. , что расширяет область его применения.

Таким.образом, положительный эффект от предлагаемого технического решения получают за счет увеличения быстродействия (примерно в 1,2 раза) и возможности использования устройства с различными исполнительными механизмами без доработок.

Claims (1)

1. Изобретение относитс  к цифровым автоматическим системам регулировани  и может найти применение в автоматических системах регулировани  металлорежущими станками и технологичес кими процессами настройки и регулировани  модулей. По основному авт. св. 664155 известно устройство дл  программного управлени , содержащее последовательно соединенные блок задани  программы , реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, блок усилителей , исполнительный механизм и датчик импульсов, выход которого подключен ко второму входу реверсивного счетчика, а также два элемента ИЛИ2и; первые входы которых соединены со вторыми входами реверсивного счет чикА, вторые входы - с третьими выхо дами реверсивного счетчика и вторыми входами цифроаналогового преобразова тел , а выходы - со входами блока усилителей Ш . Однако известное устройство не обеспечивает максимального быстродей стви , которое практически целиком определ етс  временем отработки ошиб ки рассогласовани , меньшей т-разр дного двоичного числа, так как при сигнале рассогласовани  большем отработка производитс  на максимальной скорости. Поэтому дл  дальнейшего увеличени  быстродействи  желательно уменьшать m до минимально возможного , но это приводит к увеличению шага по выходу и возможному возникновению колебательного режима вследствие инерционности исполнительного механизма . Кроме того, дл  разных исполнительных механизмов вреъл  начала и окончани  колебательного режима установки в О будет различным, что ограничивает универсальность устройства (дл  каждого исполнительного механизма необходим подбор коэффициентов усилени  блока усилителей, ЦАП и т.д.). Цель изобретени  - увеличение быстродействи  устройства и расширение области его применени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  программного управлени  введены последовательно соединенные группа элементов И, элемент ИЛИ, триггерам формирователь импульса торможени , выходы которого подключены ко входам блока усилителей , вторые входы - к выходам элементов ИЛИ-2И, а третьи входы - к третьим выходам реверсивного счетчика, сое диненного вторыми выходами с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых подключены ко второму выходу блока задани  программы. На чертеже приведена структурна  схема предлагаемого устройства. Устройство содержит блок 1 задани  программы, реверсивный счетчик 2 цифроаналоговый преобразователь 3, элементы ИЛИ-2И 4 и 5, дифференциаль ный 6 и силовой 7 усилители, исполни тельный механизм 8, датчик 9 импульсов , причем усилители б и 7 образуют блок 10 усилителей, группу 11 элемен тов И, элемент ИЛИ 12 и триггер 13, образующие блок 14 логики и формиров тель 15 импульса торможени . Устройство работает следующим образом . Блок 1 вырабатывает закон управле ни  , который в виде кода поступает на счетчик 2 и элемент И 11. Если число в счетчике 2 больше по абсолют ной величине т-разр дного двоичного числа, то на выходе одного из элемен тов ИЛИ-2И 4 и 5 по вл етс  логическа  1, большой сигнал на соответствующем входе усилител  б заставл ет механизм 8 отрабатывать сигнал ошибки с максимальной скоростью, одновременно закрыва  формирователь 15 При сигнале ошибки в счетчике 2, меньшем т-разр дного числа, устройство отрабатывает закон рассогласовани , вырабатываемый преобразователем 3 на выходах элементов ИЛИ-2И 4 и 5 логические О, формирователь 15 подготовлен к открытию. Когда число в счетчике 2 станет равным коду, поступившему на (т+1)-Входы элементов И 11, срабатывает соответствующий элемент И 11 и сигналом логической 1 с его выхода через элемент ИЛИ 12по входу S устанавливает триггер 13в состо ние логической 1. Когда число в счетчике 2 становитс  меньше на единицу, на выходе элемента ИЛИ 12 вновь по вл етс  логически О, и перепад с единицы на ноль по счетному входу триггера 13 устанавливает его в состо ние логического О По перепаду с единицы до нол  на пр мом выходе триггера 13, в зависимости от сигнала на входах, формирователь 15 выдает короткий импульс большой амплитуды, поступающий на со ответствующий вход усилител  б в про тивофазе с сигналом преобразовател  и обеспечивающий подтормаживание механизма 8 через усилитель 7. При дал нейшем уменьшении числа в счетчике 2 устройство отрабатывает сигнал преоб разовател  3 до окончательной отрабо ки сигнала рассогласовани  счетчика При этом колебательный рехсим либо отсутствует, либо весьма незначителен . Сигнал с выходов п-того разр да счетчика 2 управл ет подачей импульса торможени  на один из входов усилител  б. Если отрабатываетс  рассогласование в одну сторону (положительное ), то импульс торможени  подаетс  на вход усилител  б, обеспечивающий выдачу отрицательного сигнала на исполнительный механизм, и наоборот . Воздействие импульса торможени  уменьшает вли ние инерционности ме (ханизма 8 от движени  на большой скорости (сигнал в счетчике 2 больше т-разр дного числа) при движении на линейном участке (отработка сигнала преобразовател ). Это позвол ет уменьшить m и увеличить п, т.е. большую часть ошибки рассогласовани  отрабатывать на максимальной скорости, что увеличивает быстродействие устройства . Кроме того, наличие возможности программного установлени  момента начала торможени  позвол ет использовать такое устройство дл  управлени , различными исполнительными механизмами , имеющими различные моменты инерции с сохранением точности без изменени  коэффициентов усилени  блока усилителей, преобразовател  и т.д. , что расшир ет область его применени . Таким .образом, -положительный эффект от предлагаемого технического решени  получают за счет увеличени  быстродействи  (примерно в 1,2 раза) и возможности использовани  устройства с различными исполнительными механизмами без доработок. Формула изобретени  Устройство дл  программного управлени  по авт. св. № 664155, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени  и повышени  быстродействи  устройства, в него введены последовательно соединенные группа элементов И, элемент ИЛИ, триггер и формирователь импульса торможени , выходы которого подключены ко входам блока усилителей , вторые входы - к выходам элементов ИЛИ-2И, а третьи входы - к третьим выходам реверсивного счетчика , соединенного вторыми выходами с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых подключены ко второму выходу блока задани  программы . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР W 664155, кл. G 05 В 19/18, 1977 (прототип). .