Существует несколько различных приемов кодирования и за писи программ. Каждой единице сигнала соответствует отвер стие, расположенное на определенном участке ленты.
На рис. 302, а показан пример записи по десятичной системе. Лента разделена на десять горизонтальных дорожек, занумерован-
Рис. 301. Схемы считывающих устройств:
а — электрических (1 — контактный барабан; 2 — контакт ные щетки; з — перфорированная лента); б — электромеха нических (J — электромагнит; 2 — перфокарта; 3 — пру жина; 4 — ощупывающий штифт; 5 — контакты; 6 — ры чаг); в — фотоэлектрических (J — электролампа; 2 — линза; 3 — перфокарта;/ — фотоэлемент); г—пневматических ( /—ка мера; 2 — перфокарта; 3 — направляющая плита; 4 —
трубки)
ных от 0 до 9, и каждый участок имеет пять вертикальных строчек. Первая вертикальная слева строчка подает сигнал для перемеще ния стола или суппорта на 100 мм, вторая на 10, третья на 1 и т. д. Допустим, что необходимо переместить суппорт на 125,82 мм. Эту величину можно представить следующим образом: 125,82 = = 1 -100 + 2 -1 0 + 5 -1 + 8 -0,1 + 2 -0,01.
Поэтому отверстия расположатся так: в строчке сотен — в дорожке 7, в строчке десятков — в дорожке 2, в строчке единиц — в дорожке 5 и т. д. Передвигаясь периодически справа налево, перфолента своими отверстиями последовательно подает сигналы на перемещение сначала на сотни миллиметров, затем на десятки и т. д.
Рассмотренные системы записи удобны при весьма простых про граммах. В противном случае ленты оказываются очень длинными и неудобными для получения информации и использования. При менение десятично-двоичной системы исчисления упрощает задачу.
На рис. 302, б показана запись числа 1245 в десятично-двоич ной системе кодировки сигналов. Любое число изображают с по
мощью четырех сигналов. В каждом из |
125,82 |
|
|
|||||||||
них можно изобразить цифру от 0 до 9 |
|
|
||||||||||
в двоичной системе (см. ниже). |
|
|
|
|
||||||||
Наиболее удобной системой кодиро |
|
|
|
|||||||||
вания сигналов является двоичная или |
|
|
|
|||||||||
бинарная система. Сущность двоичного |
|
|
|
|||||||||
счисления заключается в том, что все |
|
|
|
|||||||||
числа в нем изображают с помощью |
|
|
|
|||||||||
только |
двух цифр: |
1 и 0. Это в значи |
|
|
\iooo |
|||||||
тельной |
мере |
упрощает |
запись |
про |
|
|
||||||
граммы |
и |
подачу |
сигналов. |
Единице |
|
|
\ |
|||||
|
|
уоо |
||||||||||
соответствует |
наличие |
сигнала |
(кон |
|
|
|||||||
|
|
|
||||||||||
такта), при нуле сигнал отсутствует. |
|
|
/о |
|||||||||
На перфоленте единицу |
|
изображают в |
|
|
|
|||||||
виде отверстия, а нуль совершенно не |
|
|
|
|||||||||
наносят. |
|
|
|
|
|
|
|
|
6) |
|
||
Для записи программы на перфо |
36 |
/25 |
||||||||||
ленту |
необходимо предварительно вы |
287 |
||||||||||
численные |
координаты |
опорных |
точек |
|
|
|
||||||
в десятичной системе изобразить |
в дво |
|
|
|
||||||||
ичной системе счисления. Не |
вдаваясь |
|
|
|
||||||||
в подробности и доказательства, рас |
|
|
|
|||||||||
смотрим, как это осуществляется. До |
|
в) |
|
|||||||||
пустим, что нам необходимо |
закодиро |
|
|
|||||||||
вать |
координату, |
величина |
которой |
Рис. 302. |
Запись программ |
|||||||
составляет |
125. |
В |
десятичной системе |
на перфорированных кар |
||||||||
число |
|
125 |
можно |
изобразить |
так: |
тах |
и лентах |
|||||
|
|
|
|
|||||||||
125 |
|
-102 + 2 -1 0 1 |
+ 5 -1 0°. |
|
|
|
||||||
Отсюда вытекает и написание самого числа 125. Оно состоит из цифр, подчеркнутых в правой части равенства. Подобно этому поступают при изображении чисел в двоичной системе счисления. То же число 125 можно представить следующим образом:
125 = Ь 2 6 + 1 -2б -f 1_*24 +1_*23 + 1 2 2 + 0 - 2 1 + 1-2°.
В двоичной системе оно изобразится, если выпишем все первые сомножители из правой части равенства, а именно: 1111101.
Число 36 имеет следующее изображение:
36 = 1 .2 б + 0 - 24 + 0 - 23 + 1-22 + 0 -2 1 + 0 - 2* или 100100.
Подробно эти вопросы рассматриваются в курсе матема тики.
Перенос изображения числа на перфоленту начинают справа налево, располагая перфорации от нижних строчек к верхним (или наоборот). На рис. 302, в показано изображение чисел 36, 287 и 125.
На перфолентах размещают также дорожки, в которых распо лагают отверстия для подачи сигналов управления.
Магнитные ленты из ацетил-целлюлозной подложки с нанесен ным слоем ферромагнитной эмульсии толщиной 0,02 мм исполь зуют в качестве программоносителя при осуществлении магнитной
записи. В |
процессе записи |
программы пленку протягивают |
|
с постоянной |
скоростью через звукозаписывающую головку |
||
(рис. 303). |
Два |
полукольца, |
на- |
Рис. 303. |
Звукозаписывающая |
Рис. 304. |
Запись программы |
||
|
головка: |
|
на |
кинопленке: |
|
1 — сердечник; 2 — электромагнит |
1 — фотоэлемент; 2 — перегородка; |
||||
ная катушка; 3 — магнитная лента; |
3 — кинолента; 4 — осветитель; 5 — |
||||
|
S — зазор |
|
|
штрихи |
|
На него насажены электромагнитные катушки 2. |
В нижней части |
||||
сердечника |
устанавливается зазор S |
порядка |
0,01 — 0,02 мм. |
||
При пропускании переменного |
тока |
через |
обмотку катушек |
||
в рабочем зазоре сердечника возникает переменное магнитное поле. Последнее на движущейся магнитной ленте 3 оставляет «следы» в виде поперечных элементарных магнитных штрихов (рис. 303, слева). Магнитное состояние сохраняется на долгое время и практически может воспроизводиться много раз. При протягивании ленты с записью программы через звуковоспроиз водящую головку магнитные штрихи, перемещаясь в зазоре, создают в нем переменный магнитный поток, который возбуждает в катушках электродвижущуюся силу. При определенных усло виях ток воспроизводящей головки будет точно таким, как пер вичный ток записи.
Запись программы на киноленте и других прозрачных мате риалах состоит в нанесении группы непрозрачных штрихов (рис. 304). Последние в зависимости от принятой системы командоаппарата тем или иным образом изменяют интенсивность осве-
щения фотоэлементов и, следовательно, величину фототока. Каж дому штриху соответствует определенная величина перемещения рабочего органа (цена импульса 0,01—0,02 мм). Длина пройденного пути таким образом исчисляется количеством штри хов, а скорость — частотой вызываемых им импульсов (шагом штрихов). На пленке может быть несколько дорожек, из которых, например, I управляет продольным; II — поперечным движением стола, а III — вспомогательными командами.
§ 4. КОМАНДНЫЕ И ОТСЧЕТНЫЕ УСТРОЙСТВА
Командные устройства предназначены для преобразования по лученных сигналов программы в командные импульсы, непосред ственно управляющие исполнительными механизмами. Обычно указанные устройства сочетают себе и элементы следящего привода (сравнивающие устрой ства), образуя системы обратной связи.
В области автоматизации разработано большое количе ство схем различных командных устройств. Рассмотрим некото рые из них, представляющие практический интерес для стан костроения.
Рис. 305. Схема анкер- |
Рис. |
306. Схема |
релейного |
ного командного устрой- |
|
устройства |
|
ства |
|
|
|
На рис. 305 показано электромеханическое командное ус тройство.
Вал 1 жестко связан с анкерным колесом 2. В зацеплении с последним находятся одни из рычагов анкера 5, качающегося
вокруг точки О с помощью электромагнитов 4, 5 и тяги 6. При включении электромагнита 5 анкер занимает положение, показан ное на рисунке. Анкерному колесу сообщают вращение от какоголибо привода, но повороту препятствует один из рычагов анкера. При наличии электрического импульса в электромагните 4 тяга 6 переместится вправо, вследствие чего левый рычаг анкера осво бодит колесо 2 , а правый войдет с ним в зацепление, позволив колесу повернуться на некоторый угол. Подавая попеременно импульсы в электромагниты 4 и 5, можно осуществлять периоди ческий поворот вала 7, а с его помощью и перемещение рабочего органа на определенную длину.
На рис. 306 показана схема релейного устройства командоаппарата с поляризованным реле. Он состоит из магазина сопро тивлений гх — г7 и г\ — г7, группы промежуточных реле, потен циометра У, подвижного контакта 3 и поляризованного реле с уси лителем 2. Магазин имеет два одинаковых участка с сопротив лениями гг — Г7 И г[ — Гу, причем гх = r j , Г2= Г2, г 3 = Гз и т. д. Величины сопротивлений отдельных секций подобраны таким образом, что они пропорциональны числам, которые в двоичной системе счисления выражаются единицей, стоящей в том или ином разряде (1 , 1 0 , 1 0 0 и т. д.), и равны сопротивлению потен циометра на длине, равной этим числам (см. приведенную ниже
таблицу). Сумма сопротивлений гг + г2 + г3 + |
равна со |
|
противлению потенциометра на всей его длине I (в данном случае |
||
I = 127 мм). |
|
|
Отдельные сопротивления включаются и выключаются с по |
||
мощью промежуточных реле |
Р2, Р3, ..., цепь обмотки которых |
|
замыкается через отверстия перфокарт. Замыкающие и размыкаю щие контакты реле подключены к каждой секции сопротивления, как указано на схеме.
Допустим, что программа предусматривает перемещение суп порта на величину 1Х(рис. 306). В этом случае, как было уже ука зано, к точке Ъподводят напряжение, равное по величине напряже нию в точке а потенциометра. Этого достигают включением необхо димого количества секций сопротивления на участке таким обра зом, чтобы оно было равным сопротивлению потенциометра на длине 1Х.
Пусть 1Х= 43 мм. Эту величину можно представить в следую щем виде (табл. 15):
43 = 32 + 8 + 2 + 1
и на основании табл. 15 включить секции сопротивления rfl, г4, г2 и гх.
Для замыкания соответствующих реле перфокарта должна иметь группу отверстий. При включении реле замыкающие кон такты соответствующих секций замыкаются, включая сопротив ления, а размыкающие — размыкаются, отключая их. В резуль