Многоканальное устройство для управления шаговыми двигателями

Многоканальное устройство для управления шаговыми двигателями

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в автоматизированных системах управления на базе цифровых вычислительных машин для гибкого программного управления работой шаговых двигателей ШД. Цель изобретения - расширение области применения и повышение производительности труда. Устройство содержит интерфейс управления 1 с программируемыми блоками 2 ввода-вывода параллельной информации и первыми программируемыми таймерами 3 в каждом канале управления, регистр приема 5, блок памяти 6, блок программного управления 7, программируемый таймер 8, блоки 9 управления обмотками ШД, системную шину 10 данных, адреса и управления, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D4G 05B 1 40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4226940/24-24 (22) 10.04.87 (46) 23.05.89. Бюл. И- "1 9 (72) С.А.Петухов, В.А.Куранов и В.N.Âoëêoâ (53) 621.50.355(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1259219, кл. G 05 В 19/40, 1986.

Авторское. свидетельство СССР

М 993212; кл. G 05 В 19/40, !983. (54) !" НОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЬ2Ж ДВИГАТЕЛЯ!И (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в автоматизированных системах управления на базе цифровых вычислительных . машин для гибкого программного управления работы: шаговых двигателей (ШД). Цель изобретения — расширение области применения и повышение производительности труда. Устройство содержит интерфейс 1 управления с программируемыми блоками 2 ввода-выво да параллельной информации и первыми, программируемыми таймерами 3 в каждом канале управления, регистр 5 приема, блок 6 памяти, блок 7 программного управления, программируемый таймер 8, блоки 9 управления обмотками I!P, системную шину 10 данных, адреса и управления. 6 ил.

1481715

Изобретение относится к автомати., ке и может быть использовано в автоматизированных системах управления на базе цифровых вычислительных машин 5 для гибкого программного управления работой шаговых двигателей (ШД).

Цель изобретения — расширение области применения н повышение производительности устройства, 10

На фиг,1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 — график, иллюстрирующий закон изменения частоты ШД от числа шагов; на фиг.3 — временные диаграммы работы устройства; на фиг.4 — 15 алгоритм управления устройством; на фиг.5 — принципиальная схема контроллера шагового двигателя (КЩД); на фиг.б — принципиальная схема интерфейса управления. 20

Устройство содержит интерфейс 1 управления, который содержит в каждом канале программируемый блок 2 вводавывода параллельной информации и первый программируемый таймер 3, контроллеры 4 1оД по числу каналов уг равления, включающие в свой состав регистр 5 приема, блок 6 памяти, блок

7 программного управления и второй программируемый таймер 8, блоки 9 уп- >О равления. обмотками ШД, системную шину 10 данных, адреса и управления.

На фиг.5 представлен пример конкретного исполнения КШД 4 -на основе 35

ИП вЂ” набора KP 580. !

Устройство работает следующим образом.

Управляющая ЭВИ через системную 40 шину осуществляет загрузку в программируемые блоки 2 ввода-вывода параллельной информации и первые программируемые таймеры 3 инструкции, опре деляющие параметры движения шаговых 45 двигателей, В соответствующие разряды портов, настроенные на вывод блоков 2, загружается управляющее слово, определяющее направления движения и два признака. (" Признак "1", "Признак "2") .

В первый-третий каналы первого программируемого таймера 3 загружаются числа "1" "2", "3", где "1" число шагов разгона которое опреде у5 ляет рабочую частоту ШД; "2" — число шагов, определяющее начало торможения; "3" — общее число шагов, которое должен отработать lllg (фиг.2).

Через соответствующие разряды портов, настроенных на ввод информации блоков 2, управляющая 3ВМ анализирует готовность ШД к запуску и выдаче сигнала "Пуск" на соответствующие ЕД.

Блок 7 программного управления контроллеров 4 ШД через регистр 5 принимает команду "Пуск" и начинает выполнение программы управления в соответствии с условиями, определяемыми информацией на входах регистра 5.

В первый канал второго программируемого таймера 8 (настроенного на режим работы генератора меандра) блок программного управления загружает коэффициенты деления КО, Kl...KN из массива блока 6 памяти.

На выходе второго программируемого таймера 8 формируется импульсная последовательность f с нарастающей частотой следования импульсов Й

f fN„, которая через устройства 9 управления обмотками приводит в движение выбранные ШД в направлении, заданном соответствующими разрядами блока 2.

Одновременно эта же последовательность импульсов поступает на счетные входы первого программируемого таймера 3 интерфейса 1 управления, Состояние выходов таймера 3 интерфейса 1 управления контролируется блоком 7 программного управления через регистр 5.

При обработке двигателями числа

"1" шагов разгона (различного для разных двигателей) увеличение частоты генератора прекращается и ШД работают с частотой, заданной этим числом f (фиг.2).

После отработки числа ".2" шагов формируется участок торможения ШД: начинается перезагрузка -коэффициентов из массива блока 6 памяти блоком

7 программного управления в первый канал второго программируемого таймера 8 в обратной последовательнос- . ти.

При отработке общего числа "3" шагов блок 7 программного управления устанавливает выход третьего канала второго программируемого таймера 8 в состояние, запрещающее работу первого канала этого таймера, ШД останавливается.

1481715

Ilo окончании работы каждого ШД соответствующие КЬД 4 вырабатывают сигнал готовности либо сигнал запроса прерывания, если данный ШД требует оперативного обслуживания, что принимается управляющей ЭВИ, и осуществляется последующий запуск ШД независимо от работы других двигателей.

С целью сокращения массива коэффи- ®0 циентов в блоке 6 памяти в устройстве предусмотрено формирование участков разгона и торможения в режиме квантования по времени. С этой целью выход второго канала второго програм- 15 мируемого таймера 8, настроенного на режим ждущего мультивибратора, соединен с соответствующим разрядом регистра 5. Блок 7 программного управления, анализируя состояние этого разряда регистра 5, осуществляет перегрузку коэффициентов во второй программируемый таймер 8 в этом режиме через программируемые временные интервалы, формируемые ждущим мультивибратором.

В большинстве случаев при управлении ШД число шагов разгона равно числу шагов торможения. При этом для определения закона движения управляю- 30 щая ЭВИ загружает в первый программируемый таймер 3 интерфейса 1 управления только два числа "1" и "2", причем число ")" равно числу шагов разгона, а число "2" — разности обще- 35

ro числа шагов числу "1".

Блок 7 программного управления

КШД 4 анализирует состояние соответствующих разрядов регистра 5, на которые поступают сигналы "Признак "1" 40 и "Признак "2". Эта операция осуществляется перед анализом сигнала "Пуск" каждой логической комбинации сигналов признаков соответствует определенньф режим работы устройства, который ука- 45 зывает метод формирования закона управления частотой ШД; "00" — формирование закона управления ШД по жесткой таблице (режим 1); "01" - квантование по времени (режим 2); "10" — 5P квантование по времени, задаваемому управляющей ЭВМ (режим 3).

Формула изобретения

Многоканальное устройство для управления шаговыми двигателями, содержащее системную шину данных, адреса и управления, интерфейс управления, блоки управления обмотками шаговых двигателей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения производительности, интерфейс управления выполнен многоканальным, каждый канал которого включает в себя программируемый блок ввода-вывода параллельной информации и первый программируемый таймер, причем первые программируемые таймеры и программируемые блоки ввода-вывода параллельной информации соответствующими входами подключены к системной шине, и в каждом канале управления введены блок программного управления, блок памяти и второй программируемый таймер, регистр приема, информационные входы которого соединены с соответствую щими выходами первого программируемого таймера и программируемого бло ка ввода-вывода параллельной информацин, а выходы регистра приема

В результате анализа этих комбинаций сигналов признаков формируются условные переходы в программе управления для реализации установленного режима, т.е. формирование кривой разгона-торможения осуществляется загрузкой табличных коэффициентов деления

КО, Kl KN в первый канал второго программируемого таймера 8, настроенного на режим работы генератора, либо прсле каждого импульса, Формируемого этим генератором (режим 1), либо через временные интервалы, зада" ваемые вторым каналом второго программируемого таймера 8 (режим 2), либо через временные интервалы, задаваемые управляющей ЭВМ. использующей третий канал первого программируемого таймера 3 в качестве формирователя временных интервалов (режим 3).

Введением дополнительных сигналов признаков и доработки программы управления возможно организовать дополнительные режимы, позволяющие устройству адаптироваться к конкретным ус.— ловиям применения, например пошаговое управление ЖД (режим юстировки); старт с различной начальной частоты; остановка, либо начало торможения по сигналу датчика; аварийная остановка.

Количество сигналов признаков зависит от числа используемых режимов, два сигнала признаков задают четыре режима, три — восемь и т.д.

1481 и блока памяти соединены с информационными входами блока программного управления, выходы которого соединены с управляющими входами второго программируемого таймера, первый выход которого соединен с входами синхронизации первого программируемого таймера и с одним информацион715 6 ным входом регистра приема, второй выход с другим информационным входом регистра приема, третий выход с входом управления первого канала второго программируемого таймера, с информационным входом программируемого блока ввода-вывода параллельной информации и с системной шиной, 1481715

Фиг. Ф

148) 7) 5

148171 5

Составитель И.Ивец

Редактор А.Козориз Техред Л. Сердюкова .Корректор С.Черни

Заказ 2687/47 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101