Устройство для программного управления

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее блок программы, соединенный первым выходом с установочным входом регистра сдвига, а вторым выходом - с первым входом сумматора , подключенного вторым входом к выходу датчика обратной связи, выходами младших разрядов - соответственно к информационным входам дешифратора, а выходами старших разрядов через элемент ИЛИ - к управляюш.ему входу дешифратора , блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства , в него введены блок приоритета, элемент И и генератор импульсов, подключенный входом к выходу элемента И, а выходом - к тактовому входу регистра сдвига, соединенного выходами с входами элемента И и с соответствующими первыми входами блока приоритета, подключенного вторыми входами к выходам дешифратора, а выходами - к соответствующим входам блока управления. с ж (Л о оо со 05 о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зов G 05 В 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3538750/18-24 (22) 11.01.83 (46) 23.04.84. Бюл. № 15 (72) В. Л. Роговой (53) 621.503.55 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 624210, кл. G 05 В 19/18, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР № 962856, кл. G 05 В 19/18, 1981 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее блок программы, соединенный первым выходом с установочным входом регистра сдвига, а вторым выходом — с первым входом сумматора, подключенного вторым входом к вы„„SU„„1087960 A ходу датчика обратной связи, выхода м и младших разрядов — соответственно к информационным входам дешифратора, а выходами старших разрядов через элемент

ИЛИ вЂ” к управляющему входу дешифратора, блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены блок приоритета, элемент И и генератор импульсов, подключенный входом к выходу элемента И, а выходом — к тактовому входу регистра сдвига, соединенного выходами с входами элемента

И и с соответствующими первыми входами блока приоритета, подключенного вторыми входами к выходам дешифратора, а выходами — к соответствующим входам блока управления.

108796>">

Изобрезение относится к регулируницим и унряпляницим системам общего назначения, в частности к цифровой системе про>ряммного управления, и может найти примгнсние R автоматических системах управлеHHH кранами-штабелерами. подъемниками и лругнмн подвижными объектами.

Известна цифровая система программного управления, содержащая послеловательно вкл>оченные преобразователь код — напряжение, усилитель, блок управления, датчик обратной связи и сумматор, второй вход котороп> соединен с выхолоM блока залания программ, а выходы старших разрядов которого г>олнлючены к элементу ИЛИ, логический блок вь>деления старшего разряда, один вход которого соединен с выходом элемента

ИЛИ, лругне вхолы которого соединены с соответствующими выходами млалших разрядов сумматора, а выходы которого соелинены с соответствующими входами преобразователя код--напряжение.

Система позволяет с высокой точностью производить автоматическое управление подвижным объектом и при приближении к заданному алресу осуществлять плавное торможение объекта путем снижения подаваемого на блок управления управляющего напряжения 11)

Недостатком системы является отсутствие плавного разгона подвижного объекта, что значительно ограничивает область ее применения из-за большого ускорения при разгоне- и возникающих при этом недопустимых перегрузок.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является цифровая система программного управления, содержащая последовательно соединенные логический блок вылеления старшего разряда, преобразователь кол — напряжение, усилитель, блок управления, датчик обратной связи и сумматор, выходами младших разрядов непосредственно, а выходами стари>их разрядов через элемент ИЛИ соединенный с входами логического блока выделения старшего разряда, а также регистр начального адреса, вхолом соединенный с выходом nàò÷èêà обратной связи, буферный регистр, входами соединенный е выходами сумматора, схему сравнения кодов, входами соединенную с выходами датчика обратной связи и буферного регистра, коммутатор, первым входом соединенный с выходом регистра начального адреса выходом соединенный с вторым входом сумматора, блок задания программ, первым выходом соединенный с сумматором, буферным регистром и коммутатором, вторым выходом соединенный с регистром начальйого адреса, третьим выходом соединенная с коммутатором, входом соединенная с выходом схемы сравнения кодов, Система позволяет осу|цесгвить разгон и торможение подвижного обьекга по заранес заданной программе, обссиечивяк>шей движение с лопустимыми лля подвижного объекта ускорениями 12).

Нелостат ком систем ы RB;I яется то, что разгон осуществляется по олной и той же программе, что и торможение, причем смена градации скорости происходит прн смене текущего адреса, т. е. не гяще, чем один раз за время движения между соседними алреса5 (О вс>йства; на фиг. 2 -- принципиальная схема блока приоритета; на фиг. 3 -- графики зависимости скорости подвижного объекта

511 от пройденного пути (кривая 1 — — для прототипа, кривая 2 — для предлагаемой системы).

Устройство содержит дешифратор 1, блок 2 приоритета, блок 3 управления, датчик 4 обратной связи, сумматор 5, элемент

ИЛИ 6, генератор 7 импульсов, регистр 8 сдвига, элемент И 9. блок программы 10.

Блок 2 приоритета скорости солержит и двухвходовых элементов И --1-1Е 11--13

S5 ми (рядами). Поэтому при разгоне происходит следуюгцее явление. (1осле смены ад- реса и увеличении напряжения На выхолс цифроаналогового преобразователя подвижный объект начинает разгоняться и дости>5 гает нужной скорости. ссалее подвижный объект движется с постоянной скоростью ло слелующей смены адреса (или нескольких адресов), после чего разгон повторяется.

Таким образом, часть времени разгона ухо О дит на движение с промежуточными с коростями, что снижает быстродействие всей системы. Особенно это заметно нри малой разнице в начальном и заданном алресах, ког- . да большую часть пути (или весь путь) подвижного объекта заннмян>т участки разго25 на и торможения.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается гем, что в устройство для программного управления, 30 содержащее блок программы, соединенный первым выходом с установочным входом регистра сдвига, а вторым выходом — с первым входом сумматора, подкл>оченного вторым вхолом к выходу лятчика обратной связи, выходами младших разрядов -- соот35 ветственно к информационным вхолам дешифратора, а выходами старших рязрялов через элемент ИЛИ вЂ” к управляющему входу дешифратора, блок управления, введены блок приоритета, элемент И и генератор импульсов, подклк>ченный входом к вы4О ходу элемента И, а выхолом -- к тактовому входу регистра сдвига, соединенного выходами с вхолами элемента И и с соответствующими первыми входами блока приори тета, подключенного вторыми входами к

4 выходам дешифратора, а выходямн — к соответствующим входам блока управления.

На фиг. 1 приведена блок-схема уст108796)0 (n -- число (.коро«тей иолвижного объекта}

У и вхоловых элементов И--НЕ !4 — -16. с!исло входов и элементов И--HE 14--16 определяется порядковым номером скорости, на которой ланный элемент выдает сигнал

«Лог. О» в бчок 3. Так, элемент И вЂ” НЕ !4, соответствующий первой (минимальной) скорости, имеет один (первый) вхол, элемент И вЂ” HF !5 (вторая скорость) имеет два входа, элемент И вЂ” -НЕ !6 (и скоро гь) имеет и входов.

Входы с второго по и элементов И вЂ” НЕ !

5 и 16 соелиня)отся с соответствуницими выходами элементов И вЂ” HE меньших скоростей. В конкретном примере (фиг. 2) второй вход второго элемента И вЂ” НЕ 15, второй вход п-го элемента И вЂ” -HE !6 (и, соответственно, вторые входы всех элемецтов И вЂ” НЕ с третьего ио n — 1) соединены с выходом элемента И вЂ” HL !4. Третий вхол и-го элемента И вЂ” HF 16 (H третьи входы элементов И вЂ” НЕ с третьего но п — !) соединены с выхолом второго элемента И--НЕ

l5 и т. д. и-ый вход элемента И--НЕ !6 соелинен с выходом и — -1 элемента И--НЕ (Hp показан).

В качестве блока !О программ можно использовать любую клавиатуру, обеснечивак)шую выдачу команды «Г1уск» и вьгданного алреса в параллельном двоичном коде.

Блок 3 управления шаговым двигателем в зависимости от тина подвижного объекта может быть реализован различными способами. Например, в кране-штабелере СК2 — -6, 6 в качестве блока управления ислользованы реле, коммутирунццие шунты в обмотках маршевого двигателя. В качестве датчика 4 обратной связи использованы датчики типа КВГ! — -16, включенные ио одному на каждый разряд и вь(лающие текущий алрес в двоичном коде. Остальные элементы схемы являются станлартными и могут быть выполнены, например, на интегральных микросхемах серии К !55.

Устройство работает следующим ос}разом.

По команле «Пуск» с, блока !О лрограммы на сумматор 5 подается код заданного адреса и на регистр сдвига подается сигнал начальной установки, устанавливающий на первом выходе регистра «О» и на остальных «1». При этом, TBK как не все вхолные сигналы элемента И 9 равны «Лог. I», на его выходе получается сигнал, разрешающий работу генератора 7 импульсов. На выходе сумматора 5 получается разность кодов текущего адреса, поступающего с датчика обратной связи 4, и заланного адреса.

Если максимальный разряд разности меньше и (где n — - число скоростей системы), то полученная раапос подается на входы лешифратора 1, если максимальный разряд разности бочьи)е или равен и, то он через элемент ИЛИ 6 подается на вхол запрета дешифратора и устананлив Ipr его Hiix(inii в единичное состояние.

Таким образом. на вхоле блока " ilpn()ритета (скорости) подаются лва кода: с p(. гистра сдвига 8 (код скорости разгона} и с

5 лешифратора l (кол скорости торможения).

Блок 2 приоритета (скорости) осy(ц(ствляет выбор наимецьн)ей из этих двух скоростей.

Происходиг это следую)цим образом.

1(В начальный момент врем(ни сигнал

«Лог. О» с регистра слвига 8 поступает на первый вход блока 2 приоритета (скорости), лважлы инвертируется элементами И- -НЕ

11 и !4. С выхода элемента И-НЕ 14 «Лог, О» подается на входы элементов И-НЕ 15

t 5 и 16, запрещая Нх работу нсзависимо от сигналов, иостуиакгших на другие Hx Bxonhl через элементы И---Hl; !2 и 13 с лсгчифратора I. На ехоп блока 3 нолается cilrnaл

«Лог, О» с элемента И-НЕ !4. соответствующий минимальной скорости. 1!осле прихода первого импульса с генератора 7 импульсов произойдет сдвиг <,!1ог. 1». С регистра

Дсдвига «J! îã. 0» поступает на элемент

И---НЕ 12, с его выхода через элемент И-НЕ !

5 На вхол блока управления 3 (вторая ско25 рость) и на вхолы элементов И--HF (с третьего но и), запрещая их работу. Олнако элемент И--HF. 14 IIP блокируется, т. е. если на него поступит си(з(а.ч (через элемент И вЂ” НЕ 11) с дец(ифратора о переходе на первую (корость, то этот сигнал буЗО дет подан на блок 3 и одновременно заблокирует работу всех элс мс нтов И -- г(Е высl1IHx скоростей, вклк)чая элемент И--НЕ 15.

Таким образом блок 2 нриорптста (сКорости) осуществляет выбор наименьшей скорости, необходимой на данном участке

З5 пути независимо от того, прои«ходит разгон или торможение полни>кного объекта.

Следующий импульс с генератора 7 импульсов слвинет «Лог. О» в регистре 8 в

4() третий разряд, т. е. система Iic ppéëåò На третью скорость. Гlод действием и та ктовы х импульсов «Лог. О» в регистре 8 пройлет через все разряды, т. е. система последовательно пройдет все и скоростей, необхолимые для полного разгона. lосл«прихода

45 и+1 тактовых ил(пульсов в pc))гстрс 8 окажутся записанными все «Лог. 1», которые через элемент 9 запретят лалып йи)у(() работу генератора 7 импульсов.

До выхода нолвижного обь«к)а на учас50 тОК тОРМОжЕНИЯ С ВЫХ<ЗД() Стi)P)ll(гГО РаЗРЯЛа дешифратора сигна,п «,.)1() . О» поступает на вход элемента И вЂ” Н1: I:! и и р(з элемент

И вЂ” НЕ 16 на вход блока 3 (мак(ч(мильnas скорость). При выхоле на у I(l(T()I(горможения «Лог. О» на вь)хои х 1()))ифра гора l

55 будет переходить последов:)x(л) ио с п на первый выход, т. е. б д) г II<)(.. д)>вительно пройдены все и скорости ll(),)l)II:li))()I объскта.

1087960 (:.с.:1н разница между начальным и задан ым кодами скорости подвижного объекта меньшей 2п, т. е. система не выходит на

ilûêñèìàëüíóþ скорость, на блок приоритета скорости 2 поступают одновременно сигналы с регистра 8 сдвйга и дешифратора 1.

Отнако блок 2 приоритета (скорости) подает на блок 3 управления только сигнал, соответствующий наименьшей скорости.

Таким образом, за счет введения блока приоритета скорости и элемента И устройство обеспечивает наиболее быстрый выход на заданную скорость.

166

06

Составитель Н Горбунова

Техред И. Верес ректор А Зимокосов

Ваказ 2672 44 Тираж 842

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент». г. Ужгород, ул. Проектная, 4