DE1169007B - Numerische Programmsteuerung mit einem Regelkreis und einem Interpolator - Google Patents

Description

• Numerische Programmsteuerung mit einem Regelkreis und einem Interpolator Numerische Programmsteuerungen mit einem Interpolator sind bekannt. Die F i g.1 zeigt in @ schematischer Form eine solche Steuereinrichtung, die beispielsweise für Werkzeugmaschinen anwendbar ist.
• Die Einrichtung besteht aus einem Programmspeicher, beispielsweise in Form eines Lochstreifenlesers L. Das Programm wird auf einen Zwischenspeicher ZS gegeben. Ein derartiger Speicher nimmt einen vollständigen Progranunsatz auf. Dieser enthält die zur Interpolation eines Bahnabschnittes notwendigen Angaben. Dem Zwischenspeicher ZS ist ein digitaler Interpolator JP zur Durchführung zirkularer und linearer Interpolationen nachgeschaltet. Zwischenspeicher und Interpolator werden in Abhängigkeit von der programmierten Vorschubgeschwindigkeit von einem durch die Pfeile a, b angedeuteten Steuerwerk gesteuert. Ist eine Interpolation durchgeführt, so wird ein neuer Programmsatz übernommen. Die vom Interpolator JP ausgegebenen digitalen Lagesollwerte Xk gelangen auf- ein Lage-Soll-Istvergleichsglied LV. Die Lageistwerte X werden mittels einer geeigneten, am verstellbaren Element der Maschine angeordneten digitalen Lagemeßeinrichtung LM ermittelt und dem Lagevergleichsghed LV zugeführt. Die digitale Lageabweichung X", dient zur Ansteuerung eines Digital-Analog-Umsetzers 1, dem ein Leistungsverstärker V nachgeschaltet ist, der einen Stellmotor M, beispielsweise für die X-Koordinate, steuert. Mit ST sei die Regelstrecke bezeichnet. Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, bei derartigen Einrichtungen nicht nur die Lage, sondern auch die Lageänderung, d. h. die Stellgeschwindigkeit, zu beeinflussen.
• Die Erfindung bezieht sich auf eine numerische Programmsteuerung mit einem Regelkreis und einem Interpolator, der Lagesollwerte ausgibt, die mit Lageistwerten verglichen werden. Die Erfindung besteht darin, daß die Erzeugung der Sollgeschwindigkeit durch die Differenzbildung aus den Lagesollwerten von zwei aufeinanderfolgenden Interpolationsschritten erfolgt. Zweckmäßig ist zur Bildung der Differenz ein Schieberregister vorgesehen.
• Die Erfindung wird mit weiteren vorteilhaften Ausbildungen an Hand der F i g. 2 näher erläutert. Die mit F i g.1 übereinstimmenden Elemente tragen gleiche Bezugszeichen.
• Wie ersichtlich, werden die Werte für die Geschwindigkeitsregelung dem Interpolator JP entnommen. Diese Werte werden nacheinander durch von Taktsignalen angesteuerte digitale Speicher S1 und S, hindurchgeschoben. Steht im Speicher S2 ein Lagesollwert an, so ist im Speicher S1 bereits der ihm folgende Lagesollwert eingespeichert. Eine gesondert vorgegebene Sollgeschwindigkeit wird nicht benötigt. Vielmehr werden für die Erzeugung der Sollgeschwindigkeit die Lagesollwerte herangezogen. Werden die Lagesollwerte mit konstanter Taktfrequenz in den Speichern S1 und S2 weitergeschoben, so ist die Differenz der Speiseinhalte die jeweilige Schrittweite pro Takt und damit der vorzugebenden Vorschubgeschwindigkeit proportional. Die Lagesollwerte des Interpolators JP werden in die Reihenschaltung der beiden Speicher S1, S2 eingegeben. Im Speicher S2 steht der momentan gebrauchte Wert an und im Speicher S1 der darauffolgende Wert. Mit Hilfe des Differenzgliedes DG ist die Differenz zwischen dem momentan gebrauchten Wert im Speicher S2 und dem darauffolgenden im Speicher S1 eingespeicherten Wert feststellbar. Ist die Abweichung groß, dann wird auch die Differnez groß sein. Entsprechend muß dann das verstellbare Maschinenelement finit einer großen Geschwindigkeit verfahren werden. Ist die Differenz hingegen klein, so wird auch entsprechend mit einer kleinen Geschwindigkeit gefahren. Dem Differenzglied DG ist ein Digital-Analog-Umsetzer 2 nachgeschaltet. Der Ausgang dieses Umsetzers ist auf ein Geschwindigkeitsvergleichsglied GV geschaltet. Diesem Geschwindigkeitsvergleichsglied GV wird eine der Istgeschwindigkeit proportionale Größe zugeführt, die vom Motor M, beispielsweise über eine Tachomaschine G, abgeleitet wird. Dem Geschwindigkeitsvergleichsglied G V, an welchem die Geschwindigkeitsabweichung X" auftritt, und dem Digital-Analog-Umsetzer 1, an welchem die Lageabweichung X", auftritt, ist ein Additionsglied A nachgeschaltet. In diesem Additionsglied A werden die Lageabweichung X" und die Geschwindigkeitsabweichung X,, summiert. Der Summierverstärker V wird mit einer Spannung gesteuert, die der Summe aus Lage- und Geschwindigkeitsabweichung entspricht. Hat das verstellbare Element die richtige Geschwindigkeit, so tritt keine Geschwindigkeitsabweichung X,, auf. Liegt eine zu große oder zu kleine Geschwindigkeit vor, so wirkt diese Geschwindigkeit über die Tachomaschine G auf das Geschwindigkeitsvergleichglied GV ein.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Numerische Programmsteuerung mit einem Regelkreis und einem Interpolator, der Lagesollwerte ausgibt, die mit Lageistwerten verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung der Sollgeschwindigkeit durch die Differenzbildung aus den Lagesollwerten von zwei aufeinanderfolgenden Interpolationsschritten erfolgt.
2. 2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Interpolator ein Schieberegister nachgeschaltet ist, an dessen Ausgang sowohl der momentan gebrauchte als auch der darauffolgende Lagesollwert ansteht, und daß die beiden Werte einem die Differenz bildenden Glied zugeführt sind, welches das Ergebnis als Sollgeschwindigkeit vorgibt.
3. 3. Steuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageabweichung und Geschwindigkeitsabweichung einem Addierwerk zugeführt ist, das einen den Stellmotor zugeordneten Summierverstärker steuert.