Позиционный дискретный электропривод

Позиционный дискретный электропривод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к робоутотехнике и к станкостроению и может быть использовано на сборочных линиях , линиях непрерывной штамповки, а также в качестве приводов роботовманипуляторов. Целью изобретения является повышение точности привода. Поставленная цель достигается следующим образом. Положение шагового двигателя фиксируется цифровым датчиком положения, выходной параллельный код которого преобразуется в унитарный и поступает на вход формирователя импульсов и на вход распределителя импульсов, выходной сигнал которого через коммутатор воздействует на шаговый двигатель. Вькодной сигнал генератора импульсов поступает на информационный вход блока памяти , на первый вход блока выбора режима, на второй.и третий входы которого поступают сигналы с выходов формирователя импульсов, на четвертый вход - с первого выхода задатчика, на пятый, шестой и седьмой выходы - с выходов второго реверсивного счетчика, блока памяти н первого реверсивного счетчика. Сигнал, пропорциональный заданному положению, поступает с второго выхода задатчика на информационный вход первого реверсивного счетчика. Блок выбора режима перерабатывает поступающую на его входы информацию и формирует на своих выходах сигналы управления, которые поступают с его первого выхода на второй вход распределителя импульсов, с второго выхода на вход задатчика, с третьего и четвертого выходов на управляющие входы генератора импульсов и счетчика импульсов, с пятого выхода на второй управляющий вход блока памяти, с шестого и седьмого выходов на управляющий и информационньй входы второго реверсивного счетчика, а с восьмого и девятого выходов на второй информационный вход и управляющий вход первого реверсивного счетчика. Блок выбора режима обеспечивает оптимальную работу привода на режимах разгона и торможения . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИКЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (584 G 05 В 11 01

1. 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3972732/24-24 (22) 04.11.85 (46) 15.11.87. Бюл. Р 42 (71) Запорожский машиностроительный институт им. В.Я.Чубаря (72) С.М.Кацалап, А.А.Афонин, В.И.Бондаренко и И.Н.Федоров (53) 62-50(088.8) (56) Патент Великобритании - 1492576, кл. G 05 В 13/02 опублик ° 1977 °

Авторское свидетельство СССР

1(- 1081622, кл. G 05 В 11/14, 1982.

Авторское свидетельство СССР

1(- 547726, кл. Л 05 В 11/01. 1975. (54) ПОЗИЦИОННЫЙ ДИСКРЕТНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к робо;:.тотехнике и к станкостроению и может быть использовано на сборочных линиях, линиях непрерывной-штамповки, а также в качестве приводов роботовманипуляторов. Целью изобретения является повышение точности привода.

Поставленная цель достигается следующим образом. Положение шагового двигателя фиксируется цифровым датчиком положения, выходной параллельный код которого преобразуется в унитарный и поступает на вход формирователя импульсов и на вход распределителя импульсов, выходной сигнал которого через коммутатор воздействует на шаговый двигатель. Выходной сигнал генератора импульсов поступает на информационный вход блока памяти, на первый вход блока выбора режима, на второй.и третий входы которого поступают сигналы с выходов формирователя импульсов, на четвертый вход — с первого выхода задатчика, на пятый, шестой и седьмой выходы — с выходов второго реверсивного счетчика, блока памяти и первого реверсивного счетчика. Сигнал, пропорциональный заданному положению, поступает с второго выхода задатчика на информационный вход первого реверсивного счетчика. Блок выбора режима перерабатывает поступающую на

его входы информацию и формирует на своих выходах сигналы управления, которые поступают с его первого выхода на второй вход распределителя импульсов, с второго выхода на вход задатчика, с третьего и четвертого выходов на управляющие входы генератора импульсов и счетчика импульсов, с пятого выхода на второй управляющий вход блока памяти, с шестого и седьмого выходов на управляющий и информационный входы второго реверсивного счетчика, -а с восьмого и девятого выходов на второй информационный вход и управляющий вход первого реверсивного счетчика. Блок выбора режима обеспечивает оптимальную работу привода на режимах разгона и торможения. 3 ил.

2474 2

Блок 3 выбора режима (фиг. 2) содержит Т-триггер 15, элемент 16 сравнения, одновибратор 17, элементы

И 18-21, элементы ИЛИ 22, 23, элемент И 24, элемент ИЛИ 25, RS-триггер

26, элемент И 27, элемент ИЛИ 28, одновибратор 29, элементы И 30, 31, одновибратор 32, элементы ИЛИ 33, 34, RS-триггер 35, логика-арифметический элемент 36, элемент И 37, элемент 38 передачи данных, программируемый постоянный запоминающий элемент 39, ИЛИ 22.

50 Прямой выход Т-триггера 15 соединен с вторыми входами элементов И 19 и 21 и с четвертым адресным входом программируемого постоянного запоминающего элемента 39. Инверсный выход

55 Т-триггера 15 соединен с вторыми вхо1 135

Изобретение относится к робототехнике и к станкостроению и может быть использовано на сборочных линиях, линиях непрерывной штамповки, а так же в качестве приводов роботов-манипуляторов.

Целью изобретения является повышение точности электропривода.

На фиг. 1 представлена функцио.нальная схема привода; на фиг.2— функциональная схема блока выбора режима; на фиг. 3 — функциональная схема формирователя импульсов.

Устройство содержит задатчик 1, первый реверсивный счетчик 2, блок

3 выбора режима, блок 4 управления, шаговый двигатель 5, датчик 6 положения, блок 7 памяти, генератор 8 импульсов, счетчик 9 импульсов, второй реверсивный счетчик 10, формирователь 11 импульсов, дешифратор 12, распределитель 13 импульсов, коммутатор 14, Т-триггер 15, элемент 16 сравнения, одновибратор 17, элементы

И 18-21, элементы ИЛИ 22, 23, элемент И 24, элемент ИЛИ 25, RS-триггер 26, элемент И 27, элемент ИЛИ

28, одновибратор 29, элементы И 30, 31, одновибратор 32, элементы ИЛИ

33, 34, BS-триггер 35, логико-арифметический элемент 36, элемент И 37, элемент 38 передачи данных, программируемый постоянный запоминающий элемент 39, элемент И 40, одновибратор 41, элемент ИЛИ 42, шифратор 43, регистр 44, бдновибратор 45, селекторы 46, 47, элемент И 48.

Блок 4 управления (фиг, 1) содержит последовательно соединенные дешифратор 12, распределитель 13 импульсов и коммутатор 14. В качестве распределителя 13 импульсов может быть применен любой кольцевой комбинированный регистр сдвига. Коммутатор 14 конструктивно предназначен для коммутации фаз шагового двигателя 5. элемент И 40, одновибратор 41, элемент И 42.

Входы блока 3 выбора режима подключены следующим образом: первый вход соединен с первым входом элемента 16 сравнения, второй — с первыми входами элементов И 18 и 21, третий — с первыми входами элементов И 19 и 20, четвертый — с установочными входами T-триггера 15, пятый — с входом элемента ИЛИ 34 и с вторым входом логико-арифметического элемента 36, шестой — с вторым входом элемента 16 сравнения, седьмой— с входом элемента ИЛИ 33 и с первым входом логико-арифметического элемента 36.

Выходы блока 3 выбора режима подключены следующим образом: первый выход соединен с информационным выходом прбграммируемого постоянного запоминающего элемента 39, второй— с выходом элемента ИЛИ 33, с вторыми инверсными входами элементов И 31 и ИЛИ 28, с вторым инверсным входом

"Сброс" и вторым входом "Установка"

RS-триггера 35, с третьим адресным входом программируемого постоянного запоминающего элемента (ППЗУ) 39 и с входом одновибратора 41, третий— с.выходом RS-триггера 26, с инверсным входом одновибратора 17, с первым и с третьим входами элементов И

27 и 30 соответственно и с первым входом "Установка" RS-триггера 35, четвертый — с выходом элемента ИЛИ

42, пятый - с выходом элемента ИЛИ

28, шестой — с инверсным выходом элемента И 40, седьмой — с инверсным выходом одновибратора 29, восьмой— с инверсным выходом элемента ИЛИ 23, с первыми инверсными входами элементов И 40 и 31, с инверсным входом

"Установка" RS-триггера 26, с инверсным входом одновибратора 32, с вторыми входами элементов И 24 и 27 и с первым входом элемента И 30, девятый — с инверсным выходом элемента дами элементов И 18 и 20. Вход синхронизации Т-триггера 15 соединен с выходом элемента И 31. Выходы .элемен тов И 18 и 19 соединены, соответст1352474 венно, с первым и вторым входами элемента ИЛИ 22. Выходы элементов И 20 и 21 соединены, соответственно, с первым и вторым входами элемента ИЛИ

23. Первый выход элемента 16 сравнения соединен с вторым входом элемента

И 40, второй — с первым входом элемента И 24, третий — с входом одновибратора 29. Выход элемента И 24 соединен с первым входом элемента

ИЛИ 25, второй вход которого соединен с выходом элемента И 30. Выход элемента ИЛИ 25 соединен с установочным входом "Сброс" RS-триггера

35, с третьим входом элемента И 40 и с управляющим входом элемента 38 передачи данных. Прямой выход ВБтриггера 35 соединен с вторым входам элемента И 30 и с первым адресным входом ППЗУ 39. Выход элемента И 27 соединен с первым входом элемента

ИЛИ 28. Выход элемента ИЛИ 34 соединен с,первым инверсным входом

"Сброс" RS-триггера 35. Первый, второй и третий выходы сравнения и распространения переноса со старшего разряда логика-арифметического элемента 36 соединены соответственно с первым инверсным, вторым и третьим инверсным входами элемента И 37. Выход элемента И 37 соединен с третьим входом "Установка" RS-триггера 35.

Четвертый информационный выход логика-арифметического элемента 36 соединен с информационным входом элемента 38 передачи данных, выход которого соединен с вторым адресным входом программируемого постоянного запоминающего элемента 39. Не показанные на фиг. 2 входы управления логика-арифметического элемента 36 установлены в состояния, соответствующие выполнению логика-арифметическим элементом 36 операции вычитания. Инверсный выход одновибратора 32 соединен с управляющим входом ППЗУ 39. Выходы одновибраторов !7 и 41 соединены соответственно с первым и вторым вхо дами элемента ИЛИ 42.

Формирователь 11 импульсов (фиг.3) содержит последовательно соединенные шифратор 43 и регистр 44, Выход последнего соединен с управляющими входами селекторов 46 и 47. Инверсный выход селектора 46 соединен с первым входом элемента И 48, а прямой— с первым выходом формирователя 11 импульсов. Инверсный выход. селектора 47 соединен с вторым входои элемента И 48, а прямой — с вторым выходом формирователя 11 импульсов.

Выход элемента И 48 соединен с входом одновибратора 45. Инверсный выход одновибратора 45 соединен с управляющим входом регистра 44. Вход формирователя 11 импульсов соединен с вхо10 дом шифратора 43 и информационными входами селекторов 46, 47, причем младший разряд выхода регистра 44 соединен с младшим разрядом управляющих входов селекторов 46 и 47 и так далее в порядке возрастания веса разрядов на выходе регистра 44, а нулевой информационный вход селектора 46 соединен с вторым информационным входом селектора 47, первый информационный вход селектора 46 соединен с третьим информационным входом селектора 47 и так далее. 2 -3 информационный вход селектора 46 соединен с

2 -1 информационным входом селектора 47, 2 -2 информационный вход селектора 46 соединен с нулевым информационным входом селектора 47, 2"-1 информационный вход селектора

46 соединен с первым информационным входом селектора 47, где n — разряд т ность датчика 6 положения, 2 — число выходных шин выхода дешифратора

12 и входных шин входа формирователя 1! импульсов. Одновременно нулевой информационный вход селектора 46 соединен с первой шиной входа формирователя 11 импульсов, первый информационный вход селектора 46 — с второй шиной, второй информационный вход селектора 46 — с третьей шиной

Ь и так далее, 2 -2 информапионный и вход селектора 46 соединен с ? — 1 шиной, 2 -1 информационный вход селектора 46 — с нулевой шиной входа формирователя ll импульсов.

45 При движении электродвигателя 5 вправо изменение кода на входе реверсивного формирователя 11 импульсов происходит в следующем направлен ь нии: — Π— 1 ? — 3 ° . ° -- ? -2 2 — 1->

5О -э О -и так далее, при движении влево: О 2" — l — 2 -2 —... - 3 — 2 — 1 — 0-1 и так далее, где цифрами обозначены номера возбужденных шин входа форми» рователя 11 импульсов.

Привод работает следующим образом.

Сигнал о величине необходимого перемещения в параллельном коде с

352474

6 первом выходе вырабатывает сигнал упвход распределителя 13 импульсов. Одв виде параллельного кода, соответствторой вход распределителя 13 импульсов, на выходе которого вырабатывается Dl-значный (где III — число фаз шагового двигателя 5) код управления шаговым двигателем 5. Вид кода является функцией сигнала датчика положения 6 и соответствует сигналу управления блока 3 выбора режима. mзначный код управления с выхода распределителя 13 импульсов поступает на вход коммутатора 14, который переключает фазы шагового двигателя

5. Последний разгоняется в автосинхронном режиме по оптимальному с точки зрения энергопотребления и быстродействия закону. Одновременно с выхода генератора 8 импульсов на информационный вход счетчика 9 импульсов поступают импульсы эталонной частоты f.

Сигналы с выхода счетчика 9 импульсов и выхода блока ? памяти поступают, соответственно, на первый и на шестой входы блока 3 выбора режима. При выполнении шаговым двигателем 5 первого элементарного перемещения ах код на выходе блока 7 па50

5 1 второго выхода эадатчика 1 поступает на второй информационный вход . первого реверсивного счетчика 2. На выходе реверсивного счетчика 2 устанавливается код D, соответствующий заданной величине перемещения. Одновременно с первого выхода задатчика

1 на четвертый вход блока выбора режима 3 поступает сигнал о направлении перемещения. Код D с выхода первого реверсивного счетчика 2 поступает на седьмой вход блока 3 выбора режима. При поступлении сигнала рассогласования D > 0 на первый вход,. блока 3 выбора режима последний на равления на разгон исполнительного двигателя 5, поступающий на первый новременно с выхода датчика 6 положения поступает непрерывный сигнал вующего относительному взаимному положению ротора и статора шагового двигателя 5, на вход дешифратора 12, преобразующего и-разрядный двухзначный код в 2 -значный унитарный код, где ? — число дискретных единиц кодового датчика 6 положения, пройденное за один цикл коммутаций фазных обмоток шагового двигателя 5. Сигнал с дешифратора 12 поступает на мяти соответствует максимально возможному, опрашиваемому по нулевому адресу соответствующего состояния второго реверсивного счетчика 10.

Появление на первом или втором выходах формирователя 11 импульсов счетного импульса, которое происходит из-за изменения кода на входе последнего, соответствует фактическому перемещению подвижного элемента шагового двигателя 5,на величину,х. JIo переднему фронту этого счетного импульса, поступающему соответственно на второй или третий входы блока 3 выбора режима, на третьем выходе блока 3 выбора режима вырабатывается сигнал, поступающий на управляющий вход генератора 8 импульсов и запре20 щающий прохождение импульсов с выхода генератора 8 импульсов на информационный вход счетчика 9 импульсов.

Одновременно, если направление перемещения х совпало с заданным, на восьмом выходе блока 3 выбора режима вырабатывается импульс, поступающий на вычитающий вход первого реверсивного счетчика 2. Код D на выходе реверсивного счетчика 2 уменьшается на единицу. Если код сигнала на выходе счетчика 9 импульсов меньше кода сигнала на выходе блока 7 памяти, то на шестом выходе блока 3 выбора режима вырабатывается импульс, поступающий на суммирующий вход реверсивного счетчика 10, что соответствует режиму разгона шагового двигателя 5 на пройденном участке х пути за время, соответствующее коду сигнала на вьгходе счетчика 9 импульсов. На единицу увеличивается содержимое второго реверсивного счетчика 1.0 и адрес опроса ячейки блока 7 памяти. Сигналы, поступающие на пятый и седьмой входы блока 3 выбора режима соответственно с выходов первого и второго реверсивных счетчиков 2 и 10, обрабатываются блоком 3 выбора режима.

Если D>d где d. — код сигнала на выходе второго реверсивного счетчика 10, то на пятом выходе блока 3 выбора режима вырабатывается сигнал п 1)

Запись, поступающий на второй управляющий вход блока 7 памяти. По адресу D в блоке 7 памяти записывается сигнал. поступающий с выхода счетчика 9 импульсов. Одновременно блок 3 выбора режима обрабатывает сигнал, поступающий на его первый и шестой входы соответственно с выхо52474

7 13 дов счетчика 9 импульсов и блока 7 памяти. При равенстве этих сигналов на четвертом выходе блока 3 выбора режима вырабатывается импульс сброса счетчика 9 импульсов в ноль и на третьем выходе снимается сигнал запрета прохождения импульсов с выхода генератора 8 импульсов на информационный вход счетчика импульсов 9. Такое состояние блока 3 выбора режима продолжается до появления следующего счетного импульса на первом или втором выходах формирователя 11 импульсов.

Описанный режим работы продолжается до достижения шаговым двигателем 5 максимальной установившейся ска рости движения. При этом код сигнала D на выходе первого реверсивного счетчика 2 монотонно убывает, я сигнала Й на выходе второго реверсивного счетчика 10 — возрастает, В блоке

7 памяти записывается время перемещения шагового двигателя 5 на каждом элементарном приращении х пути на участке разгона по адресам, соответ-ствующим коду числа d. Если в момент появления очередного счетного импульса коды на выходе счетчика 9 импульсов и блок 7 памяти равны, то на девятом выходе бпока 3 выбора режима работы не вырабатывается импульс, поступающий на суммирующий вход реверсивного счетчика 10, так как разгон шагового двигателя 5 закончен и код d на выходе второго реверсивного счетчика 10 соответствует участку раз гона.

Для точного определения момента начала торможения отслеживание изменения скорости движения необходимо проводить на всем участке пути до вхождения в зону торможения, так как на участке равномерного движения могут возникнуть различного вида возмущающие факторь|, как механические (стружка, пыль, и т.д.), так и другого типа (колебания питающего фазы шагового двигателя 5 напряжения и т.д,), которые повлекут изменения установившегося значения скорости перемещения.

Если при отработке очередного х перемещения код на выходе счетчика

9 импульсов станет больше кода на выходе блока 7 памяти до появления на выходах формирователя 11 импульсов счетного импульса, блок 3 выбо.5

45 ра режима на седьмом выходе вырабатывает импульс, поступающий на вычитающий вход второго реверсивного счетчика 10. Код и ня выходе второго реверсиьного счетчика 10 уменьшается на единицу и, соответственно, изменяется адрес опроса ячейки памяти блока 7 памяти. В этот момент код на выходе счетчика 9 импульсов становится меньше кода на выходе блока 7 памяти.

Если до появления счетного импульса код на выходе счетчика 9 импульса снова станет больше кода на выходе блока 7 памяти, то содержимое второго реверсивного счетчика 10 уменьшится еще на единицу и код на выходе счетчика 9 импульсов станет меньше кода на выходе блока 7 памяти. Так будет продолжаться до появления на выходах формирователя 11 импульсов счетного импульса, с приходом которого будут выполнены действия, анало гичные выполняемым на участке разгона. Таким образом осуществляется коррекция времени отработки единичных перемещений ъх и величины последующего участка торможения на всем пути движения до момента вхождения в зону торможения.

В момент, когда D (d, блок 3 выбора режима переходит в режим управления, соответствующий участку торможе ния, На первом выходе блока 3 выбора режима вырабатывается сигнал управления, поступающий на первый вход распределителя 13 HMIIvJII coB изменяющего порядок следования импульсов управления ня его выходе на противоположный участкам разгона и равномерного движения, осуществляя наиболее эффективный режим торможения противовключением фазных обмоток шагового двигателя 5. Одновременно на четвертом выходе блока 3 выбора режима вырабатывается импульс сброса счетчика 9 импульсов в ноль и ня третьем выходе снимается сигнал запрета прохождения импульсов с выхода генератора 8 импульсов на информационный вход счетчика 9 импульсов. Если до прихода счетного импульса код на выходе счетчика 9 импульсов станет равным коду ня выходе блока 7 памяти, то блок 3 выбора режима вырабатывает импульс на его седьмом выходе, поступающий на вычитающий вход реверсивного счетчика 10, уменьшая код на его выходе на единицу.

52474

10

40

55

9 !3

По сигналу рассогласования (О-d) на первом выходе блока 3 выбора ре. жима вырабатывается сигнал управления, изменяющий вид сигнала на выходе распределителя 13 импульсов. С приходом счетного импульса на вычитающий вход первого реверсивного счетчика 2 с восьмого выхода блока

3 выбора режима на его четвертом выходе вырабатывается импульс сброса счетчика 9 импульсов, а на первом выходе вырабатывается сигнал управления, изменяющий вид коммутации фаз шагового двигателя 5 в соответствии с кодом рассогласования (Л-d). При

D ) d. вид коммутации фаз шагового двигателя 5 изменяется в сторону уменьшения действующей силы.фаз шагового двигателя 5, а при D(d — в сторону увеличения. При 0=0 на первом выходе блока 3 выбора режима вырабатывается сигнал управления, устанавливающий вид коммутации, соответствующий фиксации подвижного элемента шагового двигателя 5, а на девятом выходе блока 3 выбора режима вырабатывается сигнал о завершении заданного перемещения.

Блок 3 выбора режима работает следующим образом.

В начальный момент времени подвижный элемент электропривода находится в исходном положенчи. Код D на выходе первого реверсивного счетчика 2 равен нулю и на выходе элемента ИЛИ

33 присутствует сигнал "О", поступа кпций на инверсный вход элемента ИЛИ

28, на выходе которого устанавливается сигнал "Запись". Происходит непрерывная перезапись содержимого счетчика 9 импульсов в блок 7 памяти, поэтому на втором выходе элемент

16 сравнения устанавливается сигнал который через элемент И 24, на втором входе которого также присутствует сигнал "1" с выхода элемента

ИЛИ 23, поступает на первый вход элемента ИЛИ 25 и передается на установочный вход "Сброс" RS-триггера 26, устанавливая его в нулевое состояние. Отсутствует сигнал "Запрет", и счетчик 9 импульсов накапливает сигналы, поступающие с выхода генератора

8 импульсов. Когда на выходах каждого разряда со счетчика 9 импульсов установятся сигналы "1", он становится на самоблокировку, а в блоке

7 памяти записывается код, соответствующий максимально возможному. Одновременно сигнал "О" на выходе элемента ИЛИ 33 устанавливает по второму инверсному входу "Сброс RSтриггер 35 в нулевое состояние, запрещает по второму входу "установка" установку RS-триггера 35 в единичное состояние и формирует по третьему адресному входу программируемого постоянного запоминающего элемента 39 адрес, по которому на выходе последнего устанавливается сигнал управления, соответствующий фиксации подвижного элемента шагового двигателя 5.

При поступлении на четвертый вход блока 3 выбора режима сигнала о направлении перемещения, Т-триггер 15 устанавливается в соответствующее состояние (единичное — для движения вправо, нулевое — для движения влево), причем сигнал с прямого выхода

Т-триггера 15, поступающий на четвертый адресный вход программируемого постоянного запоминающего элемента

39, используется для формирования адреса, по которому íà его выходе будет установлен сигнал управления, вызывающий перемещение подвижного элемента шагового двигателя 5 в заданную сторону..Одновременно Т-триггер 15 управляет работой элементов

И 18-21 и ИЛИ 22 и 23. При единичном состоянии Т-триггера 15 с приходом счетного импульса "Вправо" по второму входу блока 3 выбора режима на инверсном выходе элемента ИЛИ 23 вырабатывается импульс, сигнализирующий о совпадении перемещения с заданным, с приходом счетного импульса "Влево по третьему входу блока

3 выбора режима на инверсном выходе элемента ИЛИ 2? вырабатывается импульс, сигнализирующий о несовпадении зацанного с фактическим перемещением. При нулевом состоянии Т-триггера

15 с приходом счетного импульса "Влево" по третьему входу блока 3 выбора режима на инверсном выходе элемента

ИЛИ 23 вырабатывается импульс, сигнализирующий о совпадении перемещения с заданным. С приходом счетного импульса "Вправо" по второму входу блока 3 выбора режима на инверсном выходе элемента ИЛИ 22 вырабатывается импульс, сигнализирующий о несовпадении заданного с фактическим перемещением.

При D=O на выходе элемента ИЛИ 33 устанавливается сигнал "1", по переднему фронту которого на выходе одно11 13 вибратора 41 вырабатывается импульс, поступающий на второй вход элемента

ИЛИ 42 и формирующий на выходе последнего сигнал "Сброс", по которому счетчик 9 импульсов сбрасывается в ноль. На первом выходе элемента 16 сраннения устанавливается сигнал "1", так как. код сигнала на выходе счетчика 9 импульсов меньше кода сигнала на выходе блока 7 памяти. Одновременно по первому, третьему и четвертому адресным входам программируемого постоянного запоминающего элемента 39 в соответствии с состояниями выходов

Я$-триггера 35, элемента ИЛИ 33 и

Т-триггера 15 соответственно формируется адрес, по которому на его выходе устанавливается сигнал управления на разгон шагового двигателя 5 н заданном направлении, По переднему фронту, счетного импульса, поступающего на третий или второй (н зависимости от направления перемещения) входы блока 3 выбора режима, на инверсном выходе элемента ИЛИ 23 вырабатывается импульс, по переднему фронту которого RS-триггер 26 устанавливается в единичное состояние,. на третьем выходе блока 3 выбора режима работы устанавливается сигнал

"Запрет", запрещающий прохождение импульсов с выхода генератора импульсов 8 на информационный вход счетчика

9 импульсов, а также запускается одновибратор 32, запрещающий выборку сигнала управления с выхода программируемого постоянного запоминающего элемента 39. Одновременно этот импульс поступает на инверсный вход элемента И 40, и на его инверсном выходе формируется сигнал "0", поступающий на суммирующий вход второго реверсивного счетчика 10. По окончании счетного импульса на инверсном выходе элемента ИЛИ 23 устанавливается сигнал "1", по фронту которого содержимое первого реверсивного счетчика 2 уменьшается на единицу, а на выходе элемента И 40 также устанавливается сигнал "1" и содержимое второго реверсивного счетчика 10 увеличивается на единицу. Одновременно сигнал "1 1 с инверсного выхода элемента ИЛИ 23 поступает на второй вход элемента И 27, на первом и третьем входах которого уже установлены сигналы "1", и на выходе элемента

И 27 вырабатывается сигнал, поступающий на первый вход элемента ИЛИ 28.

52474 12

На выходе элемента ИЛИ 28 устанавливается сигнал "Запись". Когда код сигнала на выходе счетчика 9 импульсов станет равным коду сигнала на ныходе блока 7 памяти, на втором выходе элемента 16 сравнения устанавливается сигнал "1", поступающий на первый вход элемента И 24, на выходе которого также устанавливается сиг10 нал 1", который через элемент ИЛИ

25 передается на сбрасывающий вход

RS-триггера 26, устанавливакиций его в нулевое состояние. На выходе RSтриггера 26 устанавливается сигнал

15 и 0", снимая сигналы "Запрет" и "Запись" и запуская одновибратор 17.

Одновибратор 17 через элемент ИЛИ

42 вырабатывает сигнал "Сброс" на четвертом выходе блока 3 выбора режи20 ма. В этот момент заканчивается сигнал, запрещающий выборку адреса сигнала управления с нь1хода программируемого постоянного запоминающего элемента 39, сформированный одновибратором

32. Такое состояние блока 3 выбора режима работы продолжается до появления следующего импульса на третьем или втором входах последнего. Если до прихода счетного импульса код сигнала на выходе счетчика 9 импульсон станет больше кода сигнала на выходе блока 7 памяти, на третьем выходе элемента 16 сравнения устанавливается сигнал "1", по фронту кото35

55 рого запускается одновибратор 29.

Импульсный сигнал с выхода одновибратора 29 поступает на вычитающий вход второго реверсивного счетчика

10, уменьшая его содержимое на единицу. Сигнал "1" на третьем выходе элемента 16 сравнения снимается и устанавливается на первом выходе. Такое функционирование блока 3 выбора режима продолжается до момента начала участка торможения.

С приходом очередного счетного импульса на третьем выходе блока 3 выбора режима, как было описано ранее, устанавливается сигнал "Запрет" и запрещается выдача сигнала управле. ния на его первом выходе, После окончания счетного импульса на инверсном выходе элемента ИЛИ 23 у-станавливается сигнал "1". Содержимое первого реверсивного счетчика 2 уменьшается на единицу, а второго реверсивного счетчика 10 — увеличивается. При

D " "d на первом, втором и третьем выходах логико-арифметического эле52474

50

13 13 мента 36 устанавливается комбинация сигналов,--формирующая на инверсном

- выходе элемента И 37 сигнал "1 ", устанавливающий ВБ-триггер 35 в единичное состояние. Сигнал "1" с прямого выхода RH-триггера 35 поступает на второй вход элемента И 30, на выходе которого вырабатывается сигнал, поступающий через элемент ИЛИ 25 на сбрасывающий вход RS-триггера 26, устанавливающий его в нулевое состояние, снимая тем самым сигнал "Запрет", и по описанной ранее цепи в момент установки RS-триггера 26 в нулевое состояние вырабатывается сигнал

"Сброс на четвертом выходе блока

3 выбора режима. Одновременно с прямого выхода RS-триггера 35 сигнал

"1" поступает на первый адресный вход программируемого постоянного запоминающего элемента 39, изменяя адрес его выборки на соответствующий участку торможения. С инверсного выхода RS-триггера 35 сигнал "0" поступает на третий вход элемента И 40 и блокирует прохождение импульсов на суммируюший вход второго реверсивного счетчика 10,кроме того, поступая на управляющий вход элемента 38 передачи данных, укаэанный сигнал разрешает прохождение кода сигнала (D-Й) с информационного выхода логико-арифметического элемента 36 на второй адресный вход ППЗУ 39, корректируя адрес его выборки на участке торможения. После отработки импульса запрета адреса выборки ППЗУ 39 на выходе последнего устанавливается сигнал управления, переводящий шаговый двигатель 5 в режим торможения. Если до прихода счетного импульса код сигнала на выходе счетчика 9 импульсов станет больше кода сигнала на выходе блока 7 памяти, на третьем выходе элемента сравнения 16 установится сигнал "1".и, как было описано ранее, содержимое второго реверсивного счетчика 10 уменьшится на единицу, изменится код сигнала (D-d) на информационном выходе логико-арифметического элемента 36, что вызовет изменение адреса выборки ППЗУ 39 и изменение сигнала управления на первом выходе блока 3 выбора режима в сторону уменьшения действующей силы фаз шагового двигателя 5. Такое функционирование блока 3 выбора режима продолжается до появления очередного счетного импульса. C приходом очередного счетного импульса, как было описано ранее, RS-триггер 26 устанавливается в ециничное состояние, на третьем выходе блока 3 выбо-, ра режима вырабатывается сигнал "Запрет", запускается одновибратор 32, запрещая выдачу сигнала управления на первый выход блока 3 выбора режима

По окончании счетного импульса содержимое первого реверсивного счетчика 2 уменьшается на единицу, изменяется код сигнала (Л-d.) на информационном выходе логико-арифметического элемента 36, что вызывает изменение адреса выборки ППЗУ 39 и изменение сигнала управления на его выходе в сторону увеличения действующей силы фаз шагового двигателя 5 .и, как описано ранее, снимается сигнал "Запрет" и вырабатывается импульс "Сброс" на четвертом выходе блока 3 выбора режима, После отработки импульса запре— ( та адреса ППЗУ 39, поступающего с инверсного выхода одновибратора 32, на первый выход блока 3 выбора режима передается сигнал управления, скорректированный в сторону увеличения действующей силы фаз шагового ,пвигателя 5.

Если на участке торможения возникает состояние, когда 6=0 и D Î, на выходе элемента ИЛИ 34 устанавливается сигнал "0", который сбрасывает по первому инверсному входу RSтриггер 35 в нулевое состояние и на первом. выходе блока 3 выбора режима вырабатывает сигнал управления, соответствующий участку разгона и равномерного движения. В этом случае функционирование блока 3 выбора режима аналогично описанному выше. С приходом очередного счетного импульса при D=0 на выходе элемента ИЛИ 33 устанавливается сигнал "0", который через элемент ИЛИ 28 на пятом выходе блока 3 выбора режима формирует сигнал Запись", устанавливает RS-триггер 35 в нулевое состояние, изменяет адрес выборки ППЗУ 39, по которому на первом выходе блока 3 выбора режима устанавливается сигнал управления, соответствующий фиксации подвижного элемента шагового двигателя 5. На втором выходе блока 3 выбора режима вырабатывается сигнал о завершении заданного перемещения °

Если по каким-либо причинам (например — кратковременное пропадание силового питания фаз шагового двига15

13524 теля 5 на участке торможения) не произойдет фиксация подвижного элемента шагового двигателя 5 в точке

D=0 и он будет продолжать движение в том же направлении, на инверсном выходе элемента ИЛИ 23 появится сигнал "0", поступаюший на первый инверсный. вход элемента И 31, на выхо.де которого установится сигнал "1", по фронту которого Т-триггер 15 изменит свое состояние на противоположное.

На инверсном выходе элемента ИЛИ

22 установится сигнал "0" а на ин1

15 оерсном выходе элемента ИЛИ 23—

"1". По окончании счетного импульса на инверсном выходе элемента ИЛИ 22 установится сигнал "1" и содержимое первого реверсивного счетчика 2 уве20 личивается на единицу. При этом сигнал управления на первом выходе блока

3 выбора режима будет соответствовать сигналу, вызываищему действующую силу фаз шагового двигателя 5, соответствующую участку разгона и направленнуи в сторону, заданнуи состоянием Т-триггера 15. Дальнейшее функционирование элементов блока 3 выбора режима 3 аналогично описанному ранее, включая фиксацию подвиж30 ного элемента шагового двигателя 5 при D=0., Формирователь импульсов работает следующим образом.

Пусть возбуждена нулевая нина на 35 входе формирователя 11 импульсов.

После преобразования входного кода сигналом шифратора 43 в и-разрядный двухзначный код, послецний поступает на управляющие входы селекторов 40

46 и 47, разрешая передачу на выход сигнала по нулевому информационному входу. Если возбужденной станет первая шина на входе формирователя 11 импульсов, что соответствует фактическому перемещении подвижного элемента на величину ьх вправо,на прямом выходе селектора 46 установится сигнал "1", на инверсном — "0", что вызывает установку сигнала "1" на 50 выходе элемента И 48, который запускает одновибратор 45,и на его выходе устанавливается сигнал "0". После отработки этого сигнала на выходе одновибратора 45 устанавливается сиг- 55 нал "1", по фронту которого в регистр

44 записывается двухзначный код, соответствующий первой возбужденной шине. На прямом выходе селектора 46

74

16 и инверсном выходе элемента И 48 устанавливаются сигналы "0 . Таким образом, на первом выходе реверсивного формирователя 11 импульсов сформировался счетный импульс.

Если после возбужденной нулевой

tl шины возб тденной станет 2 -l шина на входе формирователя импульсов 11, что соответствует перемещении на величину ах влево, на прямом выходе селектора 47 и инверсном выходе элемента И 48 устанавливаются сигналы

"1", запускается одновибратор 45, на выходе которого устанавливается сигнал 0". После отработки сигнала одновибратором 45 на выходе его устанавливается сигнал "1", по фронту которого в регистр 44 записывается двухзначный код, соответствуищий

fI

2 -1 возбужденной нине. На прямом выходе селектора 47 и инвсрсном выходе элемента И 48 устанавливаются сигналы "0" ° Таким образом, на втором выходе реверсивного формирователя 11 импульсов сформировался счетный импульс. Формирователь 11 импуль" сов функционирует аналогично описанному и для всех оставшихся 2"-1 комбинаци