Устройство для программного управления

 

СОЮЗ СОВЕ ТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„, SU,», Л3973

Г>п 4 "5 К 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕ Т СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТИИ (21 ) 4084887/24-24 (22) 03.06.86 (46) 23.05,88. Бюл. N 19 (72) В,Л, Кошкин, 3.Т. Горбенко, Ю.А.Симецкий и А.И. 1апандин (53) 621.503.55(088,8! (5e) Авторское свидетельство ГССР

М 408276, кл. " 05 В ) 9/18, 1973.

Приводы и системы управления для автоматизации станков. — "Фирма Сименс". Спец. вып. 1976.

, 54 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВ 1ЕШ1Я (57 Изобретение относится к автома1ике и вычислительной технике и может быть использовано в системах числового программного управления станками. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства и сокращение объема обору;;ования. При этом достигается также упрощение программирования при

I 397878

Ф 1 001

II - 2 G8I

II 3

В и

У (и+1)

Ф (n+2 ) (n+3)

Ф (n+4) У-1000 LF

У-100 LF

LF

LF

G81 У+О LF ...„Y+200

Х 2000 М20 LÅ

G80 LF токарной обработке, при реэьбонареэании или снятии припуска при работе на станках с ЧПУ. Введение счетчика адреса 4, счетчика числа циклов 5, триггеров 6-8, сумматоров 9, 10, сдвиговых регистров ll, 12, формирователей импульсов 21 22, 26, элеI

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах числового программного управления станкаMH °

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства при одновременном сокращении объема электронного оборудования. t0

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2, 3 — примеры смещения контура при токарной обработке; на фиг. 4,5 пример снятия припуска или реэьбо- 15 нареэания; на фиг. 6, 7 — пример построения цикла выборки кармана (ячейки) при фрезерной обработке.

Устройство состоит из оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 1, 20 блока 2 дешифраторов вводимой информации, интерполятора 3, счетчика 4 адреса, счетчика 5 числа циклов, пер-, вого 6, второго 7 и третьего 8 триггеров, первого 9 и второго 10 сумматоров, первого 11 и второго 12 сдвиговых регистров, с первого по Bocb мой элементов И 1 3-20, первого 21 и второго 22 формирователей импульсов, регистра 23, элемента ИЛИ 24, 30 девятого элемента И 25, формирователя 26, десятого элемента И 27.

Устройство для программного уп" равления работает следующим образом. 35

Первоначально все триггеры, регистры и счетчики находятся в нулевом состоянии. В программе предусматриваются следующие команды: GSO — отмена цикла, т.е. сброс регистров-накопи- 40 телей 1I и 12; GSI - признак цикла, т,е. команда, по которой содержимое ментов И 13-20, 25, 27, ИЛИ 24 с соответствующими связями поэволяет упростить программирование эа счет многократного последовательного смещения любых контуров обрабо;ки заданное число раз на заданную величину по произвольным координатам. 7 ил.

2 регистра ll суммируется с величиной

5Х и сумма записывается в регистр II и промежуточную память координаты Х интерполятора, аналогично при этой команде величина из регистра 12 суммируется с величиной д У и их сумма заносится в регистр 12 и промежуточную память координаты У интерполятора, а в случае, если приращения по соответствующей координате не заданы, то соответствующие циклы суммирования не выполняются, под адресом Ь задается число циклов, т,е. число прогонов программы между кодом Ь и командой конца повторяемого участка программы М20; N — ; GOI линейная интерполяция.

Таким образом, если необходимо провести обработку детали путем параллельного смещения контура, как это показано на фиг. 2, то необходимо программу обработки представить в виде, считая началом точку 0:

Для случая, изображенного на фиг. 3, в программе необходимо ввести следующие изменения„ кадр 11 1 примет вид 11 1 L3GOI Х-1000 У-1000 L кадр У 2 примет вид 11 2 ". 81 Х вЂ” 100

У вЂ” 1000 LF; кадр И N(n+1) примет вид

G8IX+0Y+OLF.

Другие отличия могут быть в кадрах с Ф 3 по М и, но для того, чтобы понять сущность предлагаемого уст1 397878 ройс тва, содержимое этих кадров нас синхроимпульсов СИ н сoo TBE Tc TD) не интересует при условии, что н них ющие разряды счетчика 5, а тригг ер 8 нет команд 080 081 Ь и M20 Cn— устанавливается н единицу. Счетчик тавленная таким об азом р ., программа 5 обычно выполняется десятичным с заносится н блок I. числом РазрядoB дна, так как более

9 цикл в практически не встречается. вырабатывает сигнал Пуск ввода), В момент приход момент прихода следующей за, букЭтот сигнал поступает на единичный ны или I!. ны или кода .. триггер запоминания вход т игге а 6

P P и устанавливает его ig I и блоке 2 сбрасывается н ноль и в единицу. Единичный потенциал с вы- на выходе элемента И 27 образуется хода триггера поступает на вход зле- перепад, из которого формирователь мента И 19 и открывает его. B peaynb- 22 формирует импульс, который г.ройрииi тате частота ввода 1 с выхода эле- дя через элемент ИЛИ 24 вычтет из

i мента И 19 начинает поступатн на I5 содерыгмого счетчика 5 единицу. С вход счетчика 4 адреса и вход блока приходом команды Г8! блок 2 формиру2 в качестве синхроимпульса, при ет на своем выходе потенциал кот— этом каждый импульс увеличинает со- рый присутствует на выходе блока 2 держимое счетчика 4 адреса на едини- н течение ввода одного кадРа. Этот цу, благодаря чему информация про- 2О потенциал откРывает элементы И 13-16 граммы с выхода блока 1 0ЗУ поступа- и Устанавливает в единицу триггер 7, ет на вход блока 2 задания программы. н результате чего элем н И 18 ок дешифрирует вводимую информа- ным ныходом триггера 7 закрывается, цию и распределяет ее по бокам усти с охождение импульсов что запрещает пр ройства следующим образом. величина 25 СИ Ь на вход записи счетчика 5 и, слеХ через сумматор 9 в последователь- донательно, повторную запись в него ном коде с помощью тактовых импульсов ТИХ пересылается в интерполятор

3, величина У через сумматор IO в менты И 13-16 открыты потенциалом последовательном коде переписывает- З0 ";81 то пока он

Ф ) присутствует, велися в интерполятор 3 с помощью такто- чина Х суммируется н сумматоре 9 с вых импульсов ТИУ. Знаки величин Х величиной, хранимой н регистре 11 и У заносятся в блок 2. Признак кон- так как ТИ Х через элемент И 13 поца кадра LF с выхода блока 2 посту- ступают на вход сдвига регистра 11, пает на вход элемента И 25 и нулевой а выход его младш

35 его разряда через вход триггера 6. Триггер 6 сбрасыва- элемент И 14 подкл ючен к второму вхоется в ноль, элемент И 19 закрывает- ду сумматора 9. ся. Прохождение частоты г" на вход Так как выход сумматора 9 подклюсчетчика 4 адреса прекращается. По чен к входу старшег о разряда сдвиговоокончании отработки введенного кадра )о го регистра 11 и входу интерполятопрограммы интерполятор вырабатывает ра 3> то величина с,выхода сумматосигнал "П уск ввода, которыи устанав- Ра 9 запишется в интерполятор и ре)1 пинает в единицу триггер 6, вновь гистр II. Если в регистре 11 первооткрывается элемент И 19 и частота начально ноль т то при первом вводе начинает поступать на вход счет- 45 величины Х эта величина чика 4 и блока 2 об еспечивая ввод нулем и занесется в интерполятор очередного кадра программы. Так про- и в регистр ll должается до тех пор, пока в кадре Аналогично в силу полной симметпрограммы не появится код Ь. По это- Рии схемы работают элементы И ) 5 и му коду блок 2 формирует импульс, 16, сумматор 10 и сдвиговый регистр 12. который поступает на вход записи ре- Так, при первом вводе кадра !! 2 гист а 23 р . По этому импульсу код ад- в координату У интерполятора и в ререса ячейки ОЗУ1, в которой хранится гистр 12 будет занесена величина 100. буква L, записывается в регистр 23, Поэтому при первой отработке кадра

Код буквы Ь запоминается в блоке 2 !!) 2 (фиг. 2) будет отработана велик хранится до перехода любой следую- чина У 100. Но при отработке rappa щей буквы или кода конца кадра ЬР . 1!(и+1) величина 100 из регистра 12

В результате следующие эа буквой сложится с нулем и занесется в интерЬ цифры переписываются с помощью полятор 3 и в регистр 12.

1397878

Поэтому при первой отработке кадра И(п+1) будет отработана величина

У=+100 °

При вводе кадра N(n+3) расшифровывается команда М20. Потенциал этой команды поступает на вход элемента

И 20, на втором входе которого присутствует единичный потенциал с выхода триггера 8. В результате на выходе элемента И 20 является положительный потенциал, которьй поступает на вход элемента И 25 и формирователя

22, на его выходе появляется импульс, который, пройдя через элемент Klw 24, поступает на вычитающий вход счетчика 5 и вычитает единицу. С приходом с выхода блока 2 импульса IF он сбрасывает в ноль триггер 6 и, пройдя через элемент И 25, поступает на вход параллельной записи счетчика 4, при этом код ячейки ОЗУ1, в которой хранится буква L, из регистра 23 пере, писывается в счетчик 4. В результате по сигналу "Пуск ввода вновь будет вводиться информация кадра У 1, начиная с символа Ь.

Но на этот раз в кадре У 2 будет отработана величина У=200, т.е. 100 иэ накопительного регистра 12 и 100 из информации кадра, причем величина

200 занесется в регистр 12, поэтому в кадре N(n+1) будет отработана величина У=200 и код 200 сохранится в регистре 12. Поэтому деталь будет отрабатываться с параллельным смещением образующей на 100 импульсов по координате У, как это показано на фиг.2.

Каждый раз команда М20 будет вычитать единицу из содержимого счетчика 5, пройдя по цепи элемент И 20 — формирователь 26 — элемент ИЛИ 24, а счетчик 5, пройдя через элемент И 25, будет записывать в счетчик 4 код адреса буквы Ь. При третьем проходе в кадрах 11 2 и N(n+1) будут отработаны перемещения У=300 и У+300 соответст венно. Отработка цикла закончится тогда, когда информация между буквой

Ь и командой И20 будет отработана заданное число раз, в нашем примере 3, так как задано 1 3 Действительно, в счетчик 5 первоначально было занесено число 3. Импульс с выхода формирователя 22 при первом сбросе кода L вычел единицу, осталось 2 (при дальнейших сбросах I, элемент И 27 закрыт сигналом с выхода триггера 7 и поэтому перепада на его выходе не будет).

После первой отработки участка команда М20 вычитает единицу и в счетчике

5 остается единица., после второй отработки — ноль. После третьей отработки счетчик 5 переполняется и сигналом переполнения сбрасывает триггер 8 в ноль. В результате с прихо10 дом импульса LF он не проходит через элемент И 25, так как этот элемент закрыт нулевым сигналом с выхода элемента И 20, на входе которого нуль с выхода триггера 8. В результате код

15 ячейки ОЗУ, где хранится буква I, переписан в счетчик 4 не будет и вводится кадр N(n+4) и т.д. В кадре N(n+4) помимо любой другой информации необходимо задавать команду 080, кото20 рая, пройдя через формирователь 21, сбрасывает в ноль триггер 7, а по импульсу управления ИУ, выработанному интерполятором З,которым стробируется элемент И 17, сбросит в ноль регист25. ры 11 и 12. Это необходимо, чтобы регистры 11 и 12 не были сброшены в ноль преждевременно, в случае задания команды G81 в кадре с командой

М20. Устройство устанавливается в ис30 ходное состояние и может отрабатывать любую информацию, в том числе следующий цикл.

В случае, если необходимо реализовать программу, изображенную на

35 фиг. 3, смещение кадрами с 081 выполняется одновременно по дзум коардинатам.

Кадрами 9 3 — N„ может быть задана любая программа, в том числе

40 нарезание резьб любого вида. В этом случае устройство реализует цикл резьбонареэания (фиг. 4 и 5).

Используя команду 081, можно задавать несимметричные циклы для об45 работки детали (фиг. 6), так как величины задаваемых приращений и места их задания произвольны (фиг ° 7).

При этом программа для фиг. 7 примет вид:

50 I., 3 11 1 G01 У --2000 LF

Ф 2 G81 У - 1000 LF

Ф 3 Х вЂ” 3000 LF

Ф 4 G81 У + 01,Р

Р 5 Х - 2000 LF

55 У 6 081 Х вЂ” 10000 LF

Ф 7 У вЂ” 2000 I,F

11 8 081 X+ OLF

99 Х-5000M20LF

У 10 GBO LF

Фор мул а и э обретения

Устройство для программного управления, содержащее последовательно соединенные оперативное эапоминающее устройство, блок дешифраторов вводимой информации и интерполя тор, отличающееся тем,что, с целью расширения функциональных воэможностей и упрощения устройства, н него введены счетчик адреса, счетчик числа циклов, первый, второй и третий триггеры, первый и второй сумматоры, первый и второй сдвиговые регистры, десять элементов И, первый, второй и третий формирователи импульсов, регистр и элемент ИЛИ, причем выход счетчика адреса подключен к входу оперативного запоминающего устройства и информационному входу ре- 25 гистра, выходы которого подключены к информационным входам счетчика адреса, управляющий вход которого соединен с вторым входом блока дешифраторов вводимой информации и выходом седьмого Зр элемента И, третий выход блока дешифраторов вводимой информации соединен с первым входом первого элемента

И и первым тактовым входом интерполятора, четвертый выход блока дешиф35 раторов вводимой информации соединен с первым входом первого сумматора, выход которого подключен к первому входу первого сдвигового регистра и четвертому входу интерполятора,пя- 4О тый выход блока дешифраторов вводимой информации соединен с первыми входами первого, второго, третьего и четзертого элементов И, с входом сброса второго триггера, выход которого под- 45 ключен к первым входам шестого и десятого элементов И, шестой выход блока дешифраторон вводимой информации соединен с первым входом второго cyblматора, выход которого подключен к пятому нходу интерголятора и первому входу второго сдвигоного регистра, седьмой выход блока дешифраторон вводимой информации подключен к первому входу четвертого элемента И и

55 второму тактовому входу интерполятора, восьмой выход — к второму вхо!

Иэ приведенных примеров следует очевидность упрош ния Jlpol раммиронания, особенно при большом числе задаваемых циклон.

1.39 78 78 8 цу шестого элемента И, девятые выходы — к информационным нходам счетчика циклов, выход которого при"оединен к вход; сброса третьего триггера, выход шестого элемента И присоединен к входу Запись счетчика циклов и установочному входу третье— го триггера, десятый ныход блока дешифраторон вводимой информации подключен к первому входу пятого элемента И и входу первого формирователя, выход которого соединен с входом установки второго триггера, одиннадцатый выход блока дешифраторон вводимой информации подключен к входу

11 II

Запись регистра, двенадцатый выход — к первому входу восьмого элемента И, ныход которого присоединен к входам девятого элемента И и третьего формирователя, выход которого подключен к первому входу элемента

ИЛИ, выход которого подключен к вычитающему входу счетчика циклов, тринадцатый выход блока дешифраторов вводимой информации соединен с первым входом девятого элемента И и входом сброса перного триггера, установочный нход которого присоединен к первому выходу интерполятора, а выход — к первому входу седьмого элемента И, четырнадцатый выход блока дешифраторов вводимой информации соединен с вторым входом десятого элемента И, выход которого подключен к входу второго формирователя, выход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход первого элемента

И присоединен к входу сдвига первого сдвигового регистра, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, выход четвертого элемента Р соединен с входом сдвига второго сднигового регистра, выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, выход которого подключен к второму входу второго сумматора, второй выход интерполятора подключен к второму входу пятого элемента И, выход которого соединен с входом обнуления первого и нторого сдвиговых регистров, выход девятого элемента И соединен с входом эаписи счетчика адреса, а выход третьего триггера подключен к входу восьмого элемента И.

i397878 еза ими яаию

I 397878 фиг.5

1397878

Фиа 7

Составитель Е.Волков

Редактор С,Пекарь Техред М.Ходанич Корректор М.Шароши

Заказ 2269/46 Тираж 866 Подписное

81111111Ï! 1 oсуларственного комитета СССР л« делам иэобретений и открытий

11.30 3, . .!осква, Ж-ÇS, Раушская наб., д. 4/5

Производствсн -llc7лиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проект ная, 4