Устройство для управления графопостроителем

Иллюстрации

Устройство для управления графопостроителем (патент 898471)
Устройство для управления графопостроителем (патент 898471)
Устройство для управления графопостроителем (патент 898471)
Устройство для управления графопостроителем (патент 898471)
Показать все

Реферат

 

Союз Соаетакнк

Сецнаанстнческни

Раструб лнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 2501.80 (2!) 2874329/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 150132. Бюллетень ¹ 2

Дата опубликования описания 150182 (51}hi. Na З

G 06 К 15/22

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УШ681. 327. .И (088. 8) (72) Авторы изобретения

В И Дронов и И !0 Когге (7! ) Заявитель (54 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГРАФОПОСТРОИТЕЛЕМ

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано для управления шаговыми двигателями программных графопостроителей при вычерчивании линий под различными углами к осям координат.

Известно устройство для управления координатографом, содержащее вычитающий двоичный счетчик, дешифраторы, ключи, логический элемент ИЛИ, генератор импульсов, блок управления и шаговые двигатели f13 .

Недостатком этого устройства является сложность схемного решения, что требует большого количества оборудования и снижает надежность рабОты устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для управления графопостроителем, содержащее делитель частоты, элементы И, ИЛИ, управляющие триггеры, задающий блок, выходы которого подключены к одним из входов блока элементов И, генератор импульсов, хоммутатор, выходы которого подключены к выходам управления шаговыми двигателями устройства (2) .

Недостатком известного устройства является ограниченная область применения, обусловленная тем, что оно обеспечивает ограниченное число направлений движения чертежного элемента графопостроителя при вычерчивании линий.

Цель изобретения — расширение ot9ласти применения устройства за скет увеличения числа возможных направлений движения чертежного элемента графопостроителя.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит счетчик с переменным коэффициентом пересчета, задающие входы которого подключены к одним из выходов блока элементов

И, другие выходы которых соединены с

2О первыми входами коммутатора, выход генератора импульсов подключен к пер.вым входам первого и второго элементов И, второй вход второго элемента

И соединен с шиной ПУСК устройства, а выход — со счетным входом первого

2> управля ацего триггера, нулевой выход которого подключен к третьему входу второго элемента И, а единнч ный выход — ко второму входу первого элемента И, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвер898471 того элементов И, выход третьего элемента И подключен к одному из входов элемента ИЛИ и к счетному входу второго управляющего триггера, нулевой выход которого соединен со вторым входом третьего элемента И, а единичный выход — с управляющим входом задающего блока и со вторым эхо дом четвертого элемента И, выход которого подключен ко входу делителя частоты н к одному из входов пятого элемента И, другой вход которого сое- Ю динен с соответствующим выходом за.дающего блока, а выход — со счетным входом счетчика с переменным коэффициентом пересчета, выход которого подключен ко второму входу коммутатора и второму входу эл лента ИЛИ, выход которого соединен с другими входами группы элементов И, шина СТОП устройства подключена к установочным входам первого и второго управляющих триггеров, а выход делителя частоты соединен с третьим входом коммутатора.

Кроме того, коммутатор содержит элементы И, ИЛИ и управляющие триггеры, одни из установочных входов третьего, четвертого и пятого управляющих триггеров подключены к шине СТОП коммутатора, другие — к первым входам коммутатора, нулевой выход третьего управляющего триггера соединен с одним из входов шестого и седьмого элементов И, а единичный — с одним из входов восьмого и девятого элементов

И, другие входы седьмого и девятого элементов И подключены ко второму входу коммутатора, третий вход кото- 35 рого соединен с другими входами шестого и восьмого элементов И, выходы шестого и восьмого элементов И подключены через первый элемент ИЛИ коммутатора к одним из входов десятого и 40 одиннадцатого элементов И, выходы седьмого и восьмого элементов И подключены через второй элемент ИЛИ коммутатора к одним из входов двенадцатого и тринадцатого элементов И, 45 выхоцы четвертого управляющего триггера соединены с другими входами десятого и одиннадцатого элементов

И, выходы пятого управляющего триггера подключены к другим входам двенадцатого и тринадцатого элементов

И, а выходы десятого, одиннадцатого, двенадцатого и тринадцатого элементов . И соединены с выходами коммутатора.

На чертеже представлена схема устройства. 55

Устройство для управления шаговыми двигателями графопостроителя содержит коммутатор 1, выполненный на триггерах 21-2, элементах И 3 -3 В л В и элементах ИЛИ 4"-4, делитель 5 ® частоты, счетчик 6 с.переменным коэффициентом пересчета, блок 7, состоящий из элементов И 8 -8, задаюВ щий блок 9, генератор 10 импульсов, первый управляющий триггер 11 (пус- у ка), второй управляющий триггер 12 (работы), элементы И 13 -13 и элемент ИЛИ 14, шину 15 ПУСК, шину 16

СТОП, выходы 17-20 на управление двигателями графопостроителя.

Выход генератора 10 импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И 13 " и 13, второй вход второго элемента И 13 подключен к шине 15 ПУСК, а выход соединен со счетным входом первого триггера 11, нулевой выход которого подключен к третьему входу второго элемента И 13, а единичный выход соединен со вторым входом первого эле1 мента И 13, выход которого подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И 13 q 134, выход третьего элемента И 13 соединен с одним из входов элемента ИЛИ и со счетным входом второго управляющего триггера 12, нулевой выход которого подключен ко второму входу третьего элемента И 13, а единичный выход соеЬ динен с управляющим входом задающего блока 9 и со вторым входом четвертого элемента И 13, выход которого подключен ко входу делителя 5 частоты и к одному из входов пятого элемента И 13, выход которого соединен со входом счетчика 6 с переменным коэффициентом гересчета (n-1) выходы задающего блока 9 подключены к первым входам соответствующих элементов И 8"-8 В, а и-ый выход соединен со вторым входом пятого элемента

И 13, выход делителя 5 частоты подключен к первым входам шестого и восьмого элементов И 3" и Зъ (коммутатора 1), а выход счетчика 6 с переменным коэффициентом пересчета соединен с первыми входами седьмого и девятого элементов И 3 и 3 (коммутатора 1) н со вторым входом элемента ИЛИ 14, выход которого подключен ко вторым входам элементов И 8 -8, выходы кол торых подключены соответственно к установочным входам счетчика 6 с переменным коэффициентом пересчета и к

5 входам управляющих триггеров 2 -2

5 (выбора, реверса Х и реверса У) коммутатора 1, в котором нулевой выход триггера 2" выбора соединен со вторыми входами шестого и седьмого элементов И 3" и 3, а единичный выход подключен ко вторым входам восьмого и девятого элементов И 3 и 3, выходы элементов И 3 " и 3 4 подключены ко входам первого элемента ИЛИ 4" коммутатора 1, а выходы элементов И

30- и 3 Ъ подк ены ко вход второго элемента ИЛИ 4 коммутатора 1, выход первого элемента ИЛИ 4 1 соединен. с первыми входами десятого и одиннадцатого элементов И 3 и 3, а

Ь выход второго элемента ИЛИ 4 комму% татора подключен к первым входам двенадцатого и тринадцатого элементов И 3 и 3, нулевой выход тригt

898471

16

1S

36

ЗЮ

d0

65 гера 2 1(реверса Х) соединен со в орым входом десятого элемента И 3 а единичный выход подключен ко второму входу одиннадцатого элемента И

3, нулевой выход триггера 2 (реверса У) соединен со вторым входом двенадцатого элемента И 3, а единичный выход подключен ко второму входу тринадцатого элемента И 3 шина 16 СТОП подключена R входам триггеров 2"-2> коммутатора 1 и триггеров 11 и 12 пуска и работы, а также ко входам сброса делителя 5 частоты и счетчика 6 с переменным коэффициентом пересчета.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы предлагаемого устройства оно приводится в исходное состояние, в результате чего делитель 5 частоты, счетчик 6 с переменным коэффициентом пересчета, триггеры 2 -2 коммутатора 1, триггер

11 и триггер 12 устанавливаются в нулевое, исходное состояние. При этом триггер 11 и триггер 12 запрещают прохождение на делитель 5 частоты и счетчик 6 с переменным коэффициентом пересчета сигналов, поступающих с генератора 10 импульсов, а триггеры 2

1 и 2 коммутатора 1 подключают выход делителя 5 частоты к выходу 17 устройства для прохождения сигналов, частота следования которых равна максимальной входной частоте иагсвого привода графопостроителя, обеспечивающих движение чертежного элемента графопостроителя по координате Х

1 в прямом направлении, а триггеры 2 и 2 коммутатора 1 подключают выход счетчика б с переменным коэффициентом пересчета к выходу 19 устройства для прохождения сигналов, частота следования которых может меняться от максимальной частоты для шагового привода графопостроителя до минимальной частоты, необходимой для вычерчивания минимального угла наклона вычерчиваемого отрезка, обеспечивающих движение чертежного элемента графопостроителя по координате У в прямом направлении. Затем осуществляется запись в задающий блок 9 и заданных информационных слов для вычерчивания чертежным элементом графопостроителя и заданных отрезков под заданными углами наклона. Каждое информационное слово по выходам (n-i) задающего блока 9 содержит информацию для счетчика б с переменным коэффициентом пересчета и триггеров 2" -2 Ъ выбора реверса Х и реверса у коммутатора 1. Информация для счетчика 6 с переменным коэффициентом пересчета поступает в дополнительном коде через группу

7 элементов И 8 данных на установоч.ные входы для получения на его выходе сигналов с заданной частотой следованйя, необходимой для обеспечения движения чертежного элемента графопостроителя под заданным углом наклона. Информация для триггеров 2 -2Э коммутатора 1 поступает

1 через элементы И 8 на входы S триггеров 2 -23, обеспечивая на одном

Э из выходов 17 — 19, нли. 20 устройства получение частоты следования импульсов равной максимальной частоте для шагового привода, а на другом из выбранных выходов 17 — 19 или

20 устройства получение заданной частоты следования импульсов, поступающей с выхода счетчика б с переменным коэффициентом пересчета, которая обеспечивает движение чертежного элемента графопостроителя под заданным углом наклона для вычерчивания заданного отрезка. Информация с и-ого выхода задающего блока 9 необходима только при вычерчивании отрезков под заданным углом наклона. В случае движения чертежного элемента графопостроителя вдоль одной из выбранных координат Х или у разрешающий сигнал с и-ого выхода задающего блока 9 отсутствует и, следовательно, запрещается работа пятoго элемента И 13, который прекращает поступление сигналов с выхода генератора 10 импульсов на вход счетчика 6 с переменным коэффициентом пересчета. Таким образом, с выходов за„цающего блока 9 на входы блока 7 элементов И 8 поступает первое информационное слово, которое обеспечивает вычерчивание nepsoro заданного отрезка под заданным углом наклона.

С выхода генератора 10 импульсов на первые входы цервого и второго элементов И 13" и 13 поступают импульсы с частотой следования на порядок и более выше, чем максимальная входная частота шагового привода графопостроителя. Однако на выходах первого и второго элементов И

13" и 13. сигналы отсутствуют, так как по вторым входам они закрыты. В момент прихода на шину 15 с источника пусковых сигналов (на схеме не показан} положительного сигнала, равного по длительности больше чем период следования сигналов, с генератора 10 импульсов, второй элемент

И 13 подготавливается к работе. Первый сигнал, поступающий в данный момент времени с генератора 10 импульсов, проходя через второй элемент И

13, поступает на счетный вход триггера 11 и по заднему фронту сигнала переключает триггер 11 в единичное состояние, запрещая работу второго элемента И 13 - н подготавливая к работе первый элемент И 13" . Если передний фронт сигнала пуска пришелся на конец сигнала, поступающего с генератора 10 импульсов, и он настолько мал, что,проходя через второй эле898471

Ф мент И 13<, он не в состоянии переключить триггер 11 в единичное состояние, то он переключается следувщим сигналом, поступающим с выхода генератора 1Î импульсов. Триггер 11 пуска поцготавливает к работе первый элемент И 13 и запрещает работу вто1 рого элемента И 13 . Последующий выходной сигнал с генератора 10 импульсов и все остальные, проходя через первый элемент И 13", поступают на первые входы третьего и четвертого элементов И 13 и 13 . Сигнал с выхода третьего элемента И 133 через элемент ИЛИ 14 поступает на вторые входы элементов И 8"-88, на первые входы которых с задающего блока 9 поступает первое информационное слово, которое задает направление и угол наклона первого вычерчиваемого отрезка. Эта информация с выходов элементов И 8 -8 поступает на установочные входы счетчика 6 с переменным коэффициентом пересчета и S входы триггеров 2 -2 коммутатора 1.

Пусть первый заданный отрезок вычерчивается под углом 45 к началу осей координат. Тогда на установочные входы счетчика б с переменным коэффициентом пересчета с задающего блока 9 через элементы И 8"-8 поступает дополнительный код, обеспечивающий на выходе счетчика 9 с переменным коэффициентом пересчета частоту, равную максимальной входной частоте шагового привода графопостроителя, а на входы S триггеров

2"-2 выбора, реверса Х, реверса У

Ъ информация с задающего блока 9 отсутствует, что обеспечивает подключение выхода делителя 5 частоты через элементы И 3", ИЛИ 4" и И 3 к выходу 17 устройства для обеспечения движения чертежного элемента графопостроителя вдоль оси координат Х в прямом направлении, и подключение выхода счетчика 6 с переменным коэффициентом пересчета через элементы

И 3, ИЛИ 4 и И 3 к выходу 19 устройства для обеспечения движения чертежного механизма графопостроителя вдоль оси координат У в прямом направлении.

Сигнал с выхода третьего элемента

И 133 поступает также на счетный вход управляющего триггера 12 и по задне° му фронту переключает его в единичное состояние. Триггер 12 подготавливает к работе четвертый элемент

И 134 и запрещает работу третьего элемента И 133. Последующие сигналы с генератора 10 импульсов, проходя через первый и четвертый элементы

И 13" и 13, поступают на вход делителя 5 частоты и один из входов пятого элемента И 13,на второй вход которого поступает разрешающий сигнал с и-го выхода задающего блока

9, так как первый заданный отрезок

d0 выходах задающего блока 9 появляется третье информационное слово на вычерчивание третьего заданного отрезка и так далее.

Использование предлагаемого устройства позволяет расширить область вычерчивается под углом 45 . Делитель 5 частоты н счетчик б с переменным коэффициентом пересчета начинают заполняться снгналамн, поступающими с генератора 10 импульсов, Формируя на своих выходах частоту, равную максимальной входной частоте шагового привода графопостроителя.

Эти сигналы поступают на выходы 17 и 19 устройства, обеспечивая движение чертежного элемента графопостроителя под углом 45 к началу координат. Выходные сигналы со счетчика 6 с переменным коэффициентом пересчета поступают также на один из входов элемента ИЛИ 14, осуществляя

15 каждый раз уставку дополнительного кода в счетчик б с переменным коэффициентом пересчета для обеспечения на его выходе заданной частоты, равной максимальной входной частоте

Я шагового привода графопостроителя, и подтверждает заданное состояние л триггеров 2 - 2 выбора, реверса Х и реверса У. Процесс вычерчивания заданного отрезка продолжается до момента прихода на шину 16 стопового сигнала, по которому триггеры 11 и

12 переключаются в нулевое состояние, прекращая работу устройства, а по

:заднему фронту сигнала, поступающего с единичного выхода триггера 12 работы на управляющий вход задающего блока 9, т.е. после переключения триггера 12 работы в нулевое состояние, задающий блок 9 выдает второе информационное слово на вычерчивание второго заданного отрезка. Делитель

5 частоты, счетчик б с переменным коэффициентом пересчета, а также триггера 2 -2 выбора, .реверса Х и

3 реверса У цо сигналу СТОП устанавлн40 ваются в исходное, нулевое состояние.

Процесс вычерчивания второго заданного отрезка аналогичен ранее описанному циклу и начинается с прихода на вхоц 15 устройства сигнала

45 ПУСК. Величина дополнительного кода, вводимого с задающего блока 9 в счетчик 6 с переменным коэффициентом пересчета, определяет частоту следования сигналов, поступающих с его выхода для обеспечения заданного угла наклона вычерчиваемого отрезка.

С помощьв триггеров 2 -2 выбора, 1 реверса Х и реверса У коммутатора

1 опрецеляется направление движения чертежного элемента графопостроителя. Процесс вычерчивания заданного второго отрезка продолжается до момента прихода на вход 16 устройства стопового сигнала. Далее процесс аналогичен. В результате этого на

8984 7";. применения устройства, так как предлагаемое устройство обеспечивает практически любое направление движения чертежного элемента графопостроителя за счет того, что в устройстве используется генератор импульсов с частотой следования импульсов на порядок и выше, чем максимальная частота шагового привода графопостроителя и делитель частоты, обеспечивающий максимальную входную частоту для шагового привода графопостроителя, а также счетчик с переменным коэффициентом пересчета, обеспечивающий на выходе частоту следования сигналов от максимальной входной частоты для шагового привода до мини- 15 мальной частоты, необходимой для вычерчивания минимального угла наклона заданного отрезка.

Формула изобретения

1. Устройство для управления графопостроителем, содержащее делитель частоты, элементы И, ИЛИ, управляющие д триггеры, задающий блок, выходы которого подключены к одним из входов блока элементов И, генератор импульсов, коммутатор, выходы которого подключены к выходам управления щаговыми двигателями устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет увеличения числа возможных направлений движения чертежного элемента графопостроителя, оно содержит счетчик с З переменным коэффициентом пересчета, задающие входы которого подключены к одним из выходов блока элементов И, другие выходы которых соединены с первыми входами коммутатора, выход 40 генератора импульсов подключен к первым входам первого и второго элементов И, второй вход второго элемента

И соединен с шиной ПУСК устройства, а выход — со счетным входом первого 4 управляющего триггера, нулевой выход которого подключен к третьему входу второго элемента И, а единичный выход — ко второму входу первого элемента И, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход третьего элемента И подключен к одному из входов элемента ИЛИ и к счетному входу второго управляющего триггера, нулевой выход которого соединен со вторым вхо- дом третьего элемента И, а единичный выход - с управляющим входом задающего блока и со вторым входом четвертого элемента И, выход которого подключен ко входу делителя частоты и к одному из входов пятого элемента И, другой вход которого соединен с соответствующим выходом задающего блока, а выход — со счетным входом счетчика с переменным коэффициентом пересчета, выход которого подключен ко второму входу коммутатора и второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с другими входами группы элементов И, шина СТОП устройства подключена к установочным входам первого и второго управляющих триггеров, а выход делителя частоты соединен с третьим входом коммутатора.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что коммутатор содержит элементы И, ИЛИ и управляю- щие триггеры, одни из установочных входов третьего, четвертого и пятого управляющих триггеров подключены к шине CTOH коммутатора, другие — к первым входам коммутатора, нулевой выход третьего управляющего триггера соединен с одним иэ входов шестого и седьмого элементов И, а единичный - с одним из входов восьмого и девятого элементов И, другие входы седьмого и девятого элементов И подключены ко второму входу коммутатора, третий вход которого соединен с другими входами шестого и восьмого элементов И, выходы шестого и восьмого элементов И подключены через первый элемент ИЛИ коммутатора к одним из входов десятого и одиннадцатого элементов И, выходы седьмого и восьмого элементов И подключены через второй элемент ИЛИ коммутатора к одним из входов двенадцатого и тринадцатого элементов И, выходы четвертого управляющего триггера соединены с другими входами десятого и одиннадцатого элементов И, выходы пятого управляющего триггера подключены к другим входам двенадцатого и тринадцатого элементов И, а выходы десятого, одиннадцатого,двенадцатого и тринадцатого элементов И соединены с выходами коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 389532, кл. G 06 К 15/22, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 392527, кл. G Об К 15/22, 1972 (прототип}.

898471

Составитель Т.Ничипорович

Техред Л. Пекарь Корректор М. Коста

Редактор В.Бобков

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Заказ 11953/68 Тираж 731

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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