Проектирование схемы поддержания постоянства контурной скорости (стр. 3 из 5)
- схема дешифратора процента скорости, предназначена для введения ручной коррекции и скорости подач в зависимости от положения переключателя на ПО;
-схема сумматора служит для сложения и вычитания чисел;
- узел поддержания постоянства контурной скорости, предназначен для поддержания постоянства контурной скорости с точностью ± 6 %;
- схема дешифратора порядка кода, устанавливается с какими стробами две тетрады мантиссы А3, А4 должны передавать на схему сравнения;
- схема управляемого делителя, предназначена для поддержания постоянства контурной скорости;
- схема сравнения предназначена для потетрадного сравнения скорости из БРРВС со скоростью сформированной в рабочем регистре интегратора РРПС;
- схема сумматора четырех триггеров, предназначена для промежуточного хранения информации;
- схема триггера переполнения служит для промежуточного хранения информации.
2.4 Принцип работы БЗС
Информация скорости подачи, заданна четырьмя двоично-десятичными разрядами, поступает из УВВ в регистр ввода скорости БЗС, который состоит из:
- одиннадцатиразрядного буферного регистра скорости;
- одиннадцатиразрядного регистра рабочего;
- шифра ввода скорости;
- шифра порядка скорости;
- схема сравнения скорости.
Импульсом «Запись РБ» значение скорости в двоично-десятичном параллельном коде записывается в РБ, который состоит из трёх триггеров для записи порядка скоростей, из восьми триггеров для записи двух старших десятичных разрядов скорости.
По сигналу «Запись РР», приходящему из узла управления БЗС, информация из РБ переписывается в РР, который служит для хранения информации скорости отработки кадра и состоит аналогично РБ из трёх триггеров порядка скорости и восьми триггеров двух старших десятичных разрядов скорости. С триггеров порядка скорости информация поступает на дешифратор порядка скорости и, в зависимости от поступающего на дешифратор строба подаёт разрешение на выходные вентили. Условия, по которым формируется разрешение на выдачу с выходных вентилей младшей или старшей тетрады скорости РР приведены в таблице 2.
Таблица 2 – Условия формирования скорости в РР
| Порядок скорости | Строб | Тетрада РР |
| 001 | 1 | 2 |
| 100 | 2/1 | 2/1 |
| 101 | 3/2 | 2/1 |
| 110 | 4/2 | 2/1 |
| 111 | 5/2 | 2/1 |
С выходных вентилей значение скорости поступает на схему сравнения, на которой происходит потетрадное сравнение скорости, сформированной в рабочем регистре интегратора РР. Результат сравнения каждой тетрады записывается сигналом «4т» в триггер разгона или триггер торможения, которое импульсом «1т /\ 2ст \/ ОС» предварительно устанавливается в положение «0». Если значение скорости, поступившее в РР больше скорости сформированной в РР интегратора, то «1» записывается в триггер разгона, если меньше в триггер торможения. При равенстве этих скоростей триггеры остаются в нулевом положении.
При ручном вводе скорости с пульта управления ввода от программы блокируется, на интегратор ручного ввода скорости поступает информация о перемещении, при нажатой кнопке, какой – либо из координат и одном из четырёх фиксируемых значений скорости подачи.
Импульсом «4ст /\ 5ст» скорости информация перезаписывается в двоично-десятичном коде в РР, таблица 3.
Таблица 3 – Скорость подачи.
| Скорость, мм/мин | Порядок скорости | Мантисса скорости |
| 3 | 100 | 00000011 |
| 30 | 101 | 00110000 |
| 240 | 110 | 00100100 |
| 4800 | 111 | 01001000 |
При установке подвижных органов станка в положение «0» из узла управления через интегратор ручного ввода скорости в РБ поступает информация о максимальной величине скорости подачи. По сигналу с датчиков, находящихся на станке, вначале происходит торможение до скорости 240 (30), затем до скорости 3 мм/мин и по сигналу Х(0), Y(0), Z(0) происходит блокировка шагов БЗС по соответствующей координате.
Преобразование скорости, заданной в мм/мин, в соответствующую частоту производится в интеграторе скорости, соответствующей рисунку 2.
Рисунок 2 – Интегратор скорости
Интегратор скорости состоит:
- рабочего регистра скорости;
- регистра накопителя скорости;
- двоично-десятичного сумматора.
Нулевой блок предназначен для формирования управляющих сигналов БЗС при установке рабочих органов в исходное положение при ручном управлении.
Вычислитель имеет несколько пультов управления:
- пульт оператора;
- пульт коррекции и другие.
Пульт оператора, расположенный на передней панели вычислителя, задаёт:
- режим работы;
- ручной ввод информации;
- коррекцию скорости подачи;
- световую индикацию работы устройства.
Ряд операций блок оператора заполняет совместно с блоком режимов.
За каждый вычислительный цикл производиться сложение содержимого РР, в котором записана скорость подачи в мм/мин, с содержимым РН. Результат сложения записывается в РН. Импульс перевыполнения РН следует с частотой, превышающей программируемые в три раза.
Разгон (торможение) в БЗС производится за счет сложения (вычитания) содержимого РР с ∆F.
Неравномерность следования импульсов переполнения РН сглаживается при пропускании последовательности импульсов через делитель на три. Сложение чисел производится с помощью двоично-десятичного сумматора, работа которого происходит в два этапа:
- сложение в двоичном коде;
- анализ результата суммирования.
В случае если результат сложения в тетраде больше 1001, то схема десятичного переноса вырабатывает под коррекцией 0110, который определяется по формуле
П=S8•S4+S8•S2+П8,
(1)где П – перенос десятого разряда;
S8 – сумма четвертого разряда;
S2 – сумма второго разряда;
S4 – сумма третьего разряда;
П8 – перенос четвертого разряда.
На втором этапе промежуточный этап суммирования складывается с корректирующим кодом и формируется окончательный результат.
Разгон (торможение) и сложение содержимого РР с содержимым РН производится с помощью одного и того же сумматора, поэтому интегратор скорости работает в двух режимах:
- «Нормальный режим»;
- «Режим торможения».
В первом режиме происходит разгон или торможение с определёнными ускорениями до заданной скорости или сохранение прежней скорости, рисунок 3
Рисунок 3 – «Нормальный режим»
При втором режиме (режим торможения до фиксированной точки), в том случае в РРП хранится значение скорости задаваемой в текущий момент времени, при чём, в установившемся режиме это запрограммированная скорость подачи данного кадра, а при разгоне и торможении это значение непрерывно формируется по специальной микропрограмме.
При торможении открываются вентили обратного кода, во всех других случаях открываются вентили прямого кода. На вход сумматора поступает единица в первом стробе на первом и втором такте. Значение единицы соответствует заданному времени разгона.
При отсутствии разгона (торможения) на вторые входы сумматора первым и вторым тактом записывается в триггеры, запоминающий промежуточную сумму и триггер суммы третьим тактом в нулевую тетраду регистра PPF, а с триггера переноса в общий триггер переноса. С нулевой тетрады регистра PPF через вентили прямого обратного кодов информация переписывается четвёртым тактом в пятую тетраду регистра, при торможении через вентили обратного кода, во всех остальных случаях – прямого, рисунок 4.
Схема электрическая структурная устройства БЗС представлена в графической части.
Рисунок 4 – «Режим торможения»
Цикл сложения (вычитания) происходит за пять стробов (20 тактов). Информация о скорости, сформированная в PPF интегратора поступает через выходные вентили нулевой тетрады PPF на схему сравнения. На этой схеме сравнения последовательно четыре тетрады PPF и PБF интегратора скорости. Величина скорости подачи третьего порядка при наличие сигнала “Запись” F0 переписывается в нулевую тетраду PPF.
В режиме интегрирования в третьем и четвёртом такте каждого строба информация нулевой тетрады регистра PPF поступает на сумматор, на другие входы сумматора поступает информация с нулевой тетрады PPF через вентили которые пропускают её с третьим и четвёртым тактом. Результат суммирования с выходов сумматора переписывается четвёртым тактом пятую тетраду PPF.
Суммирование происходит за пять стробов (20 тактов). Переполнение регистра по сигналу “1ст 1т” поступает через инверторы в узел ручного изменения скорости. В плате управления БЗС находятся триггеры разгона, торможения и торможения до фиксированной скорости. Условие разгона и торможения до фиксированной точки вырабатывается в схеме сравнения скоростей и триггеров этой схемы переписывается в триггер разгона или торможения. В случаи торможения до фиксированной скорости перепись из РБ в PPF запрещается, а в PPF через сборки записывается код скорости 240 мм/мин.
При наличии единицы в триггере разгона или торможения при разрешении торможения через сборку в первый разряд сумматора поступает единица. При разгоне (торможении) единица, поступившая в первый разряд сумматора, до тех пор складывается (вычитается) с содержимым PPF интегратора, пока величина скорости в этом не сравняется со скоростью в PPF и дальше продолжается работа с постоянной скоростью.
При команде “Стоп подача” записывается единица в триггеры блока сравнения, и торможение происходит до полного останова. После смены команды происходит разгон до прежней скорости.