34. Цифровой задатчик интенсивности.

Механизмы с большими моментами инерции, к которым относится, в том числе и полиграфическое оборудование, например печатные машины, требуют плавного пуска. Плавность пуска характеризуется ускорением (угловым или линейным), с которым нарастает скорость движения механизма. В современном полиграфическом оборудовании используются регулируемые электроприводы постоянного и переменного тока. Функцию обеспечения плавного пуска в работе электропривода выполняют задатчики управляющего напряжения, значение которого нарастает с определенной интенсивностью. Элементы цифровой техники позволяют реализовать задатчик интенсивности в цифровой форме. Схема состоит из трех блоков: формирователя чисел, управляемого делителя частоты и тактового генератора импульсов ГТИ. Формирователь чисел имеет три функциональных ячейки: компаратор ЕС, ячейку управления W₁ и реверсивный счетчик СТ1. Управляемый делитель частоты состоит из двух функциональных ячеек: ячейки управления W₂ и счетчика СТ2, работающего на вычитание. Задание уровня интегрирования выполняется в виде цифры с числом разрядов n (уровень N_з.у, число N1). Это число формирователем чисел преобразуется в число N на его выходе, которое линейно изменяется от начального значения N₀ до установленного N_з.у в течение времени

, (1)

где f_у – управляющая частота, поступающая на вход ячейки управления W₁. Эта частота определяет темп изменения выходного числа N. Значение частоты управления формируется управляемым делителем частоты в зависимости от цифрового задания темпа N_з.т:

, (2)

где f_г – частота генератора тактовых импульсов, Гц.

При наличии разрешающего сигнала управления Y_у.1 = 1 на входе ячейки управления W₁ импульсы управляющей частоты f_у = f_у.1 проходят на вход суммирования (+1) счетчика СТ1. Эти импульсы задают темп нарастания (интегрирования) числа N на выходе устройства, определяемый заданным числом (уровнем) на входе делителя частоты N_з.т = N_з.т.1. Счетчик СТ1 начинает выполнять суммирование управляющих импульсов, что вызывает возрастание числа N на его выходе. В момент времени t₁, когда управляющий сигнал Y_у.1 = 0, суммирование прекращается на некотором уровне N = N1 и снова может возобновиться при подаче разрешающего уровня сигнала Y_у.1 = 1. Если уровень управляющего сигнала Y_у.1 сохраняется неограниченно долго, то суммирование заканчивается в момент времени t₃ при значении числа на выходе N = N_з.у.1. При этом на выходе N1 = N2 компаратора появится логическая единица, которая может быть использована для дальнейшего управления. В случае появления в момент времени t₄ на входе формирователя чисел нового задания N_з.у = N_з.у.2<N_з.у.1 компаратор выставляет на своем выходе N1 <N2 (меньше) логическую единицу. При наличии единичного управляющего сигнала Y_у.1 = 1 вступает в работу элемент 2 (3И) ячейки управления W₁ и импульсы управления с частотой f_у.2, которая определяется теперь новым заданием N_з.т = N_з.т.2, поступают на вход вычитания (–1) счетчика СТ1. В результате вычитания на выходе счетчика число N уменьшается. При сохранении единичного управляющего сигнала Y_у.1 = 1 уменьшение числа N прекращается при N = N_з.у.2, что произойдет в момент времени t₅. Темп интегрирования в счетчике устанавливается согласно (1) с помощью числового кода N_з.т на входе управляемого делителя частоты. Это число записывается в счетчик СТ2 при его нулевом состоянии. Это нулевое состояние возникает каждый раз, когда по цепи обратной связи с выхода счетчика СТ2 через элемент НЕ ячейки управления W₂ поступает единичный сигнал и переводит триггер Т этой ячейки тоже в единичное состояние. Эта логическая единица по входу С счетчика СТ2 производит запись числа N_з.т в счетчик СТ2. Появившееся на выходе этого счетчика число N выставляет по обратной связи через элемент НЕ логический ноль на S-вход триггера Т и при наличии в последовательности f_г генератора тактовых импульсов логического нуля, что дает на R-входе триггера Т логическую единицу, триггер переходит в нулевое состояние. Это состояние блокирует счетчик СТ2 от записи любого числа по входу N. Управление счетчиком СТ2 может выполняться по входу (–1) управляющим сигналом Y_у.2 в том случае, когда он будет иметь значение логической единицы Y_у.1 = 1, выставляемой на один из входов элемента 3И ячейки управления W₂. На другом входе этого элемента имеется логическая единица с инверсного выхода триггера Т, находящегося в нулевом состоянии.

Н а третий вход элемента 3И поступает последовательность импульсов тактового генератора, которая и проходит в этом состоянии элемента 3И на вход (–1) счетчика СТ2. Счетчик начинает работать в режиме вычитания, и при прохождении числа импульсов равного N_з.т, он переходит в нулевое состояние. В результате этого по цепи обратной связи триггер Т ячейки управления W₂ снова переходит в единичное состояние, что приводит к новой записи числа N_з.т в счетчик. Это единичное состояние триггера возникает каждый раз в течение одного периода импульса последовательности от генератора тактовых импульсов, т. е. оно повторяется через каждые N_з.т / f_г секунд, и образует последовательность выходных импульсов управляемого делителя частоты с частотой f_у. Эти импульсы поступают на вход ячейки управления W₁ формирователя чисел и задают темп интегрирования счетчику СТ1.