Назначение электронной системы программного управления "Электроника НЦ-31-01". Анализ исходных данных, страница 2

Рисунок 2. Структурная схема контроллера привода.

В состав КП входят следующие основные узлы:

- источник опорного напряжения;

- схемы адресации;

- четыре формирователя управляющего напряжения.

Источник опорного напряжения предназначен для выработки высокостабильного напряжения постоянного тока величиной 10 В, используемого для работы цифроаналогового преобразователя (ЦАП).

Рисунок 3. Принципиальная схема источника опорного напряжения.

Схема адресации обеспечивает при наличии сигнала ВБ <3> = 0 выработку управляющих сигналов для записи информации (при ЗП=0) или для чтения её (при ЗП=1) во входном регистре ЦАП соответствующей координаты. Номер координаты определяется комбинацией сигналов ПА   <1-2>.

Рисунок 4. Принципиальная схема адресации.

Формирователь управляющего напряжения состоит из входного 12-разрядного регистра, шинного формирователя, оптронов и ЦАП.

12- разрядный код, включая и знаковый разряд, подаётся через шинные формирователи на входной регистр, откуда код с инверсных выходов регистра, кроме знакового разряда, подаётся через оптроны на вход ЦАП. Оптроны используются для гальванической развязки сигнальных цепей УЧПУ от цепей станка. Код, поданный на вход ЦАП, преобразуется в аналоговый ток, который с помощью операционного усилителя (ОУ1) преобразуется в выходное аналоговое напряжение. Усилитель (ОУ2) используется для развязки источника опорного напряжения по двум каналам.

Рисунок 5. Принципиальная схема формирователя управляющего напряжения.

1.3 Взаимодействие КП со станком.

Обмен данными между процессорам и устройствами связи со станком, которые находятся на магистрали, имеющей интерфейс отличный от интерфейса магистрали НЦ, обеспечивается с помощью адаптера магистрали таймера.

Рисунок 6. Блок-схема связи КП со станком.

Контроллер привода связан с адаптером магистрали таймером с помощью радиальной магистрали. По этой магистрали АМТ выставляет следующие управляющие сигналы для устройств связи со станком:

1.  Сигнал «выбора блока»: ВБ <1-4>, для контроллера привода ВБ 3. Этот сигнал производит выбор блока УСС для обмена данными с процессорам;

2.  Сигнал «подадрес»: ПА <0-3>, для контроллера привода ПА 0. Адаптер магистрали конкретно определяет код адреса регистра, выбранного блока;

3.  Сигнал «запись» : ЗП используется адаптером магистрали для извещения блока УСС: а) О достоверности установленных на линиях АД (0-15) данных(низкий уровень сигналов).

б) О готовности приёма данных с линий АД (высокий сигнал).

4. Сигнал « готовность»: ГТ извещает адаптер магистрали о готовности блока УСС к обмену данными.

Контроллер привода хранит информацию о выдаче напряжения и ковалентной скорости подачи исполнительного механизма привода и формирования пропорционального ей аналогового сигнала постоянного тока. Привод с помощью разнообразных эл. двигателей управляет механическими движениями в станке.

1.4 Анализ работы функциональных узлов входящих в заданный субблок ЭСПУ с диаграммами их работы.

В состав контроллера электропривода входят следующие функциональные узлы: схема адресации, источник опорного напряжения, шинный формирователь, приёмный регистр, оптроны, ЦАП.

Шинный  формирователь выполнен на микросхеме К589АП16.

Микросхема К589АП16 — шинный формирователь (ШФ), является параллельным двунаправленным формирователем сигналов для управления магистралями (шинами) в цифровых вычислительных устройствах и представляет собой 4-канальный коммутатор, имеющий в каждом канале одну шину только для приема информации, одну шину только для выдачи информации и одну двунаправленную шину для приема и выдачи информации. В ШФ информация проходит без изменений.

Условное графическое обозначение микросхем приведено на рис.7, назначение выводов — в табл.1. Для управления режимом работы и направлением выдачи информации служит схема, выполненная на двухвходовых логических элементах И. Формирователи обеспечивают передачу информации при наличии лог. 0 на входе CS выборки кристалла. При наличии лог. 1 на входе CS формирователи находятся в выключенном состоянии и выходы имеют высокое сопротивление (3-е состояние). При наличии на входе CS лог. 0 управление выдачей информации по шинам D0 и DB осуществляется сигналом на входе управления выдачей информации DCE. Если на входе DCE присутствует напряжение лог. 0, то открыта передача информации с входов DI на выходы DB. При наличии на входе DCE лог. 1 происходит передача информации с входов DB на выходы DO.