SU960735A1 - Устройство дл разгона и торможени двигател исполнительного механизма - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и предназначено дл  работы в системах программного управлени  электроприводом , например в графопостроител х , координатографах, станках с числовым программным управлением или проьмишенных работах.

Известно устройство дл  автоматического разгона и замедлени  в системах nporpaMA-iHoro управлени  станком, содержащее задающий генератор, преобразователь частоты в код, состо щий из генератора опорных импульсов и счетчика, делитель с переменным коэффициентом делени , делитель частоты , коммутатор и умножитель частоты . Сущность известного устррйства основана на умножении частоты импульсов, полученных от датчика угла, расположенного на исполнительном органе на квадрат, этой же частоты , котора  получена с помощью управл емого делител  частоты, управление которым осуществл етс  от счетчика

Недостатком известного устройства  вл етс  недостаточно высока  линейгНость раз гона-торможени  при конечной разр дности счетчика и управл емого делител : Наличие импульсногГО датчика частоты непосредственно на валу двигател  делает нецелесообразным использование указанного усгройства в разомкнутых приводах, например на шаговых.двигател х. Кроме того, программирование скорости разгона и торможени  затруднено., так

10 как требует механической перестройки импульсного угла поворота, наход щегос  на валу исполнительного устройства.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  уст15 ройство дл  разгона ,и торможени  исполнительного двигател  станка, содержащее генератор импульсов, под-, ключенный ко входу делител  частоты, выходы которого подключены к комму20 тируемым входам блока ключей, управл ющие входы которых соединены с выходами реверсивного счетчика, входы сложени  и вычитани  которого соединены с выходами блока управлени ,

25 один из входов которого соединен с выходом суммирующего счетчика, а два других св заны с выходами сигналов Разгон и Торможение , причем вход суммирующего счетчика подключен к

30 выходу блока вычитани , один из выходов которого подключен к генератору опорных импульсов, а другой к одному из выходой делител  частоты. Принцип работы известного устройства заключаетс  в изменении коэффициента делени  делител  частоты с переменным коэффициентом делени  с помощью реверсивного счетчика, на вход которого подаетс  разность .частот опорного генератора и генера тора импульсов С2. Недостатком известного устройств  вл етс  отсутствие возможности опе ративного управлени  максимальной скоростью и темпом разгона-торможени  (ускорени ), что необходимо в таких устройствах, как промышленные роботы и чертежные автоматы . Возможность управлени  максимальной скоростью и ускорением позвол ет непосредственно к данному устройству подключать управл ющие ЭВМ, а В случае использовани  линей но-кругового интерпол тора позвол е значительно упростить .его. Кроме того, в таких устройствах, как граф построители, где в зависимости от т па пишущего элемента требуетс  оперативно задать максимальную, скорост известное устройство не позвол ет е осуществить. Целью изобретени   вл етс  расши рение функциональных возможностей путем обеспечени  возможности программировани  максимальной скорости ,и ускорени  при разгоне и торможении Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные генератор опорной частоты, делитель с пер менным коэффициентом делени , первый усреднитель, первый элемент И, ревер сивный счетчик и элемент ИЛИ, выходом соединенный через второй элемент И с вычитающим входом реверсивного счетчика введены блок совпадени , и вертор, второй делитель частоты с переменным коэффициентом делени  и второй усреднитель, причем перва  группа входов блока совпадени  соединена с первыми входами устройства втора  группа - с выходами реверсивного счетчика, а выход блока совпадени  соединен с вторым входом первого элемента И, третий вход которого подключен к второму входу устройства и через инвертор - к второму входу второго элемента И, третьим входом соединенного с выходом первого усреднител , выход генератора опо ной частоты через последовательно соединенные второй делитель частоты с переменным коэффициентом делени  и второй усреднитель, подключен к выходу устройства, вторые входы второго делител  частоты с переменным коэффициентом делени  соединены с выходами реверсивного счетчика,вхо дами элемента ИЛИ и блока совпадени  . Кроме того, блок совпадени  содержит три элемента, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходами соединенные через элемент ИЛИ с выходом блока, входы блока подключены к входам элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. На фиг. 1 представлена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - зависимость последовательности сигналов на высоте управл емого делител  частоты с переменным коэффициентом делени  от двоичного кода на его входах управлени . Устройство содержит генератор 1 опорной частоты, выход которого подключен к тактовым входам делителей 2 и 3 частоты с переменными коэффициентами делени . Выход делител  3 частоты с переменным коэффициентом целени  через усреднитель 4 подключен к выходу устройства, а управл ющие входы делител  3 частоты с переменным коэффициентом делени  подключены к выходам реверсивного счетчика 5. Выход делител .2 частоты с переменным коэффициентом делени  через усреднитель б подключен ко входам элементов И 7 и 8, выходы которых подключены соответственно ко входам вычитани  и сложени  реверсивного счетчика 5, выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ 9 и с входами блока 10 совпадени , выход которого соединен со вторым входом элемента И 7. Третий вход элемента И 8 соединен со входом инвертора 11, выход которого подключен к третьему входу элемента И 7. Генератор 1 опорной частоты предназначен дл  генерировани  импульсов, следующих с определенной частотой, и может быть выполнен в зависимости от области применени  устройства как кварцованным, так и не кварцованным. Делители 2 и 3 частоты с переменным коэффициентом делени  (например микросхема 155 ИЕ8 бКО.348.006 ТУИ) представл ет собой устройство, коэффициент делени  которого зависит от кода на его входах управлени . Функцию такого делител  в известном устройстве выполн ет делитель частоты и блок ключей. Последовательность импульсов на выходе делител  частоты с переменныгл коэффициентом делени  при коэффициентах делени  отличных от 2 f где п - натуральное число, имеет непосто нный период следовани . На фиг. 2 представлена зависимость последовательности импульсов при различных коэффициентах делени  дл  3-разр дного делител  частоты с переменным коэффициентом делени , где а - сигнал на тактовом вхбде делител  частоты с переменным коэффициентом делени ; б-з - сигналы на выходе делител  2 частоты с переменным коэффициентом делени  при различных кодах на его входах управлени .

Усреднители 4 и б предназначены дл  выравнивани  периода следовани  импульсов с eлитeл  частоты с переменным коэффициентом делени  и представо ют собой суммирующий счетчик. Блок 10 совпадени  предназначен дл  сравнени  двоичного числа А на выходе реверсивног.о счетчика с двоичным числом В управлени  максимальной

скоростью. На выходе элемента совпадени  имеет место логический нуль в том числе, если двочиное число А равно двоичному числу В.

Устройство работает следующим образом .

На входы управлени  делител  2 частоты с переменным коэффициентом делени  подаетс  двоичный код управлени  ускорением при разгоне-торможении , на вход инвертора 11 - управл ющий сигнал разгона и торможени , а на входы совпадени  блока 10 подаетс  код управлени  максимальной скоростью Исполнительного двигател . Частота импульсов на выходе устройства определ етс  коэффициентом делени  делител  3 частоты с переменным коэффициентом делени . В перво ,начальный момент реверсивный счет- чик 5 находитс  в состо нии, когда на всех выходах у него логические нули. При этом коэффициент делени  делител  3 частоты с переменным коэффициентом равен бесконечности и импульсы на выходе отсутствуют. При подаче на вход инвертора 11 логической единицы, открываетс  элемент И 8 и на вход сложени  реверсивного счетчика 5 начинают поступать импульсы , частота которых определ етс  коэффициентом делени  делител  частоты с переменным коэффициентом делени . Чем выше частота на выходе делител  2 частоты, тем быстрее растет частота на входе делител  3 частоты и тем больше ускорение. Импульсы на вход сложени  реверсивного счетчика 5 будут поступать до тех пор, пока код на его выходах не совпадет с кодом на входах управлени  величиной максимальной скорости. При совпадении кодов на выходе блока 10 совпадени  вырабатываетс  сигнал, запирающий элемент И 8 и начина  с этого момента, частота на выходе усреднител  4 остаетс  посто нной. При подаче на вход инвертора 11 логического нул , открываетс  элемент И7 и импульсы с усреднител  6 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 5. При этом происходит посто нное увеличение коэффициента делени  делител  3 частоты и уменьшение частоты на выходе устройства с ускоре-,

нием, заданным коэффициентом делени  делител  2 частоты. Уменьшение будет происходить до тех пор, пока на всех выходах реверсивного счетчика 5 не будет логических нулей, в этом случае вырабатываетс  сигнал логического нул  на выходе элемента ИЛИ 9 и элемент И 7 закрываетс . Таким образом, импульсы на выходе устройства отсутствуют, т.е. устройство совершило-полный цикл: разгон, движение с заданной максимальной скоростью и торможение исполнительного двигател . Введение н устройство второго делител  частоты с переменным коэффициентом давлени ,второгого усреднител  и элемента совпадени  позвол ет расширить функциональные возможности устройства, так как предусмотрена возможность программировани  таких динамических характеристик -привода, как величина ускорени  при разгоне и торможении и максимальна  скорость. Это позвол ет непосредственно к п-редла аемо У устройству подключать ЭВМ, либо ругие управл ющие устройства.

Claims (2)

1. Устройство дл  разгона и торможени  двигател  исполнительного механизма, содержащее последовательно соединенные генератор опорной частоты , делитель с переменным коэффи5 циентом делени , первый усреднитель, первый элемент И, реверсивный счетчик и элемент ИЛИ, выходом соединенный через второй элемент И с вычитающим . входом реверсивного счетчика, о-т 0 ли чающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет обеспечени  возможности программировани  максимальной скорости и ускорени  при разгоне и торможении, в устройство введены блок

5 совпадени , инвертор, второй делитель частоты с переменным коэффициентом делени  и второй усреднитель, причем перва  группа входов блока совпадени  соединена с первьпии вхо0 дами устройства, втора  группа - с выходами реверсивного счетчика, а выход блока совпадени  соединен с вторым входом первого элемента И, третий вход которого подключен к вто5 рому входу устройства и через инвертор - к второму входу второго элемента И, третьим входом соединенного с выходом первого усреднител , выход генератора опорной частоты .

0 через последовательно соединенные второй делитель частоты с переменным коэффициентом делени  и второй усреднитель подключен к выходу устройства, вторые входы второго делител  часто- :

5 ты с переменным коэффициентом деле-

ни  соединены с выходами реверсивного счетчика, входами элемента ИЛИ и блока совпадени .

2. Устройство по п.1, отличаю щ е .е с   тем что блок совпадени  содержит три элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходами соединенные .через элемент ИЛИ с выходом блока, входы блока подключены к входам элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

гт««

Источники информации, прин тые во внимание при экспертиэе

1.Авторское свидетельство СССР №484501, кл. G 05 В 19/18, 1968.

1

2.Авторское свидетельство СССР №506001, кл. G 05 В 19/18, 1973 (прототип).