Устройство для программного управления

 

УСТРСЖСТВО Ш1Я .ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу первого элемента И, соединенного выходом со счетным входом счетчика импульсов, подключенного разрядньачи выходами к входам блока набора программы, связанного первым и вторым выходами через первый и второй элементы задержки соответственно с входом обнуления счетчика импульсов, с вторьм входом первого элемента И,- а третьими выходами через первые ИЛИ - с единичными и .нулевыми входами триггеров, датчики положений , -отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены пороговый элемент, вторые элементы И, вторые элементы ИЛИ, блок индикации и по числу датчиков положения элементы ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, подключенные первыми входами к выходам соответствуюв их датчиков положения , вторыми входами - к выходам соответствующих вторых элементов ИЛИ, ve а выходами - к третьим входам первого элемента И, к входам блока индикации ик входам порогового элемента, соединенного выходом с первыми входами вторых элементов И, подключенных вторыми входами к прямым выходам триггеров , причем входы вторых элементовИЛИ связаны с четвертыми выходами блока набора программы. 9д М &п ЭО &1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

С Л М

РЕСПУБЛИН (19) (I 3) (51)4 (05 В 19/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

V ДВТ0 Сно у cew v c aV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3692888/24-24 (22) 24.01.84 (46) 15.07.85. Бюл. В 26 (72) С.И.Поспелов (71) Волжское объединение по производству легковых автомобилей (53) 621.503.55(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 773573, кл. G 05 В 19/08, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 537328, кл. С 05 В 19/08, 1975 (прототип). (54) (57) УСТРойсТВО ДЛЯ,ПРОГРАминогО

УПРАВЛЕНИЯ, содержащее генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу первого элемента И, соединенного выходом со счетным входом счетчика импульсов, подключенного разрядными выходами к входам блока набора программы, связанного первым и вторым выходами через первый и второй элементы задержки соответственно с входом обнуления счетчика импульсов, с вторым входом первого элемента И, а третьими выходами через первые элементы ИЛИ вЂ” с еднничными и .нулевыми входами триггеров, датчики положений*, .о т.л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности устройства, в него введены пороговый элемент, вторые элементы И, вторые. элементы ИЛИ, блок индикации и по числу датчиков положения элементы ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, подключенные первымн входами к выходам соответствующих датчиков положения, вторыми входами — к выходам соответствующих вторых элементов ИЛИ, а выходами — к третьим входам первого элемента И, к входам блока индикации и к входам порогового элемента, соединенного выходом с первыми входами вторых элементов И, подключенных вторыми входами к прямым выходам триггеров, причем входы вторых элементо»

ИЛИ связаны с четвертыми выходами

° блока набора программы.

1167585

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах программного управления металлообрабатывающих станков и автоматов.

Известно устройство для циклового программного управления, содержащее . блок датчиков положения, последовательно соединенные генератор импульсов, ключ, первую схему И, блок распределения импульсов, блок. набора 10 программ и блоки управления, а также

;формирователь режимов, анализатор, второй элемент И, блок задержки, инвертор и триггер f1) .

Однако данное устройство имеет . 15

I ограниченную область применения вследствие того, что управление следующим тактом программы осуществляют по совпадению сигналов, поступающих на вторую схему И от триггеров блока 20 управления и сигналов датчиков, т.е. включенному или выключенному состоянию каждого триггера управления должно однозначно соответствовать определенное состояние соответствующего 25 датчика. Если этого соответствия нет, то включение следующего такта программы не происходит. Поэтому данное устройство неприемлемо для управления оборудованием, в котором исполнитель-50 ные механизмы могут под действием одной команды вызывать последовательное переключение различных датчиков, или если датчики переключа-. ются под воздействием нескольких ме- З ханизмов.

Кроме того, недостатком устройства является также сложный процесс программирования, так как при подготовке устройства к работе необходи- 40 мо предусматривать все возможные варианты аварийных ситуаций, могущих возникнуть на объекте управления, и разрабатывать применительно к каж- . дому объекту управления свои блоки 45 формирователя режимов и анализатора.

При смене программы работы объекта или при его доработке требчется также доработка указанных блоков, т.е. в набор логических элементов, 50 входящих в состав блоков, необходимо вводить новые элементы, соответствующие новым возможным аварийным ситуациям.

Наиболее близким к данному изобре-55 тению является устройство, содержащее датчики положения, последовательно соединенные генератор импульсов, 2 элемент И, блок распределения импульсов, блок набора программы, элементы

ИЛИ и триггеры, а также первый блок задержки, соединенный с блоком набора программы, и второй блок задержки, включенный между блоком набора программы и блоком распределения импульсов P) .

В устройстве каждый датчик положения опрашивается только в определенном такте программы, а его состояние в других тактах не контролируется. Поэтому при неисправности датчиков или при самовключении механизмов цикл не прерывается, что приводит к аварийным ситуациям или браку продукции, т.е. устройство имеет низкую надежность.

Целью изобретения является повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного управления, содержащее генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу первого элемента И, соединенного выходом со счетным входом счетчика импульсов, подключенного разрядными выходами ко входам блока набора программы, связанного первым и вторым выходами через первый н второй элементы задержки соответственно со входом обнуления счетчика импульсов и со вторым входом первого элемента И, а третьими выходами через первые элементы ИЛИ— с единичными и нулевыми входамн триггеров, датчики положений, введены пороговый элемент, вторые элементы И, вторые элементы ИЛИ, блок индикации н по числу датчиков положения элементы ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, подключенные первыми входами к выходам соответствующих датчиков положения, вторьпчи входами — к выходам соответствующих вторых элементов ИЛИ, а выходами — к третьим входам первого элемента И, ко входам блока индикации и ко входам порогового элемента, соединенного выходом с первыми входами вторых элементов И, подключенных вторыми входами к прямым выходам триггеров, причем входы вторых элементов

ИЛИ связаны с четвертыми выходами блока набора программы.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, элемент И 2, счетчик им3 1167 пульсов 3, блок 4 набора программ, первые 5 и вторые 6 элементы ИЛИ, триггеры 7, вторые элементы И 8, первый 9 и второй 10 элементы задержки, датчики 11 положения, элементы 12

ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, блок индикации 13, пороговый элемент 14.

Блок,4 набора программ представляет собой наборное поле, в котором между входами и выходами блока мето- 10 дами штеккерных соединений, пайки или накрутки усТановлены перемычки (электрические связи) °

В данной программе весь цикл автоматической работы разбит на отдель- 15 ные такты. Под тактом понимают промежуток работы устройства, в котором не происходит переключений ни одного датчика 11 положения и ни одного исполнительного механизма объекта 20 управления. Каждое переключение означает переход к новому, следующему по порядку такту. Такты последовательно пронумерованы и номера соответ ствуют номерам. выходов кольцевого 25 счетчика 3, начиная с исходного, т.е. такту номер один соответствует первый выход счетчика, номер два— второй и т.д.

Причем ко входам первых элемен- З0 тов ИЛИ 5 подключают перемычками 4 набора программ те выходы счетчика

3, в тактах программы которых триггер 7 переводят соответственно в единичное или нулевое состояние, т.е. включают или выключают соответствующие триггерам 7 исполнительные механизмы. Ко входам элементов ИЛИ 6 подключают выходы счетчика 3, в тактах программы которых датчики, соответствующие элементам ИЛИ 6, имеют включенное состояние.

Ко входам элемента 9 задержки подключен выход счетчика 3, соответ-. ствующий последнему такту программы, а ко входам элемента 10 задержки— выходы счетчика 3, соответствующие . тактам, в которых по программе ра6оты предусмотрены выдержки времени .между тактами. 50

Элементы 12 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ служат для определения соответствия включенного или выключенного состояния датчиков 11 заданному состоянию;

Т.е., логическое значение сигнала Иот датчика 11 на первом входе элемента 12 соответствует логическому значению сигнала, на втором входе, 585 4 поступившему из блока 4 набора программы через элемент ИЛИ 6 то на выходе элемента 12 ..3КВИВАЛЕНТНОСТЬ вЂ” разрешающий сйгнал. Если значения сигналов. не соответствуют друг другу, то на выходе элемента 12 — запрещающий сигнал.

Блок индИкации 13 служит для визуального отражения- порядковых номеров входов или, другими словами, порядковых номеров датчиков 11 положения, по которым поступают запрещающие сигналы.

Пороговый элемент 14 определяет количество поступающих на его входы запрещающих сигналов. Если одновременно íà его входах два и более запрещающих сигналов, то на выходе элемента 14 — также запрещающий сигнал, если один или их отсутствие — то на выходе элемента 14 — разрешающий сигнал.

Устройство работает следующим образом.

Объект управления и устройство для программного управления находятся в исходном состоянии. Датчик, определяющий начало автоматического цикла (например, переключатель), не включен. С нулевого (исходного) выхода счетчика 3 единичный сигнал через перемычки блока 4 набора программ и элементы ИЛИ 6 поступает на те элементы 12 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, датчики 11 которых фиксируют исходное состояние, и датчик 11, который определяет начало автоматического цикла. Поскольку объект в исходном состоянии, то все элементы 12 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ формируют разрешающий . сигнал, кроме элемента 12 ° соответствующего датчику 11 начала цикла.

Зайрещающий сигнал с выхода дайного элемента 12 не разрешает прохождение импульсов генератора .1 через элемент

И 2.

Далее включают данный датчик 11 (например, включают переключатель) ° т.е. включают цикл. Сигнал на выходе соответствующего датчику 11 элемента 12 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ меняется на разрешающий. Импульс генератора 1 проходит на счетный вход (кольцевого) счетчика .3 и переключает счетчик.

Единичный сигнал формируется на первом выходе счетчика 3 (на остальных выходах при этом нулевой сигнал) ° т ° е. включается первый такт програм85

5 11675 мы. Единичный сигнал с первого выхода счетчика 3 через перемычки блока

4 набора программ, элементы ИЛИ 5 триггера 7 и элементы И 8 поступает на соответствующие исполнительные 3 механизмы и вызывает их срабатывание. Одновременно сигнал первого такта через блок 4 и вторые элементы

ИЛИ 6 поступает на элементы 12 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ. С выхода одного из них, 1© датчик 11 положения которого должен дать разрешение на включение второго такта программы, на элемент И 2 по" ступает запрещакнций сигнал. Последний не разрешает прохождение импуль- 13 сов через элемент И 2. Счетчик 3 не переключается. По достижению исполнительными механизмами данного датчика 11 положения соответствующий ему элемент 12 формирует разрешающую 26. команду. Элемент И 2 пропускает импульс, счетчик 3 переключается, Единичный сигнал присутствует теперь только на его втором выходе. Он через блок 4 набора программ, элементы И

ИЛИ 5, триггеры 7, элементы И 8 вызывает необходимые по программе переключения исполнительных механизмов.

Одновременно на выходе элемента 12

ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, соответствующего Эп датчику 1 1 начала третьего такта, формируется запрещающий сигнал. По достижении исполнительными механизмами данного датчика 11 происходит

tt u включение такта три и т.д. по цик- лу.

Сигнал, поступивший на выход счетчика 3, соединенный со входом элемента 10 задержки вызывает появление на его выходе запрещающего Ю сигнала. Он поступает на вход элемента И 2 и запрещает прохождение через него импульсов генератора 1. По истечении выдержки времени блока 10 устройство продолжает отработку программы.

По достижении устройством последнего такта программы единичный сигнал с соответствующего выхода счетчика

3 через блок 4 попадает на вход элемента 9 задержки. Элемент 9 Формирует при этом кратковременный сигнал, достаточный для перевода циклического счетчика 3 в нулевое (исходное) состояние ° Данный сигнал поступает на вход установки счетчика 3 в нулевое состояние и переключает его.

Устройство готово к новому циклу работы.

Если во время отработки программы возникает неисправность, например неисправность датчика 11 положения или самовключение исполнительного механизма, то происходит неэапрограммированное переключение определенных датчиков 11 положения. Условие эквивалентности на входах элементов 12

ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ нарушается. На входы элемента 14 (логический порог 2) поступают два или более запрещающих сигнала.

Элемент 14 также формирует запрещающий сигнал, поступающий на первые входы вторых элементов И 8, выдача управляющих команд на объект управления прекращается и его исполнительные механизмы останавливаются, чем достигается высокая надежность . устройства.

На блоке индикации 13 при этом отображены номера :входов или, другими словами, порядковые номера датчиков 11, фиксирующих ненормальный режим работы объекта управления, что существенно облегчает последующий ремонт объекта.

Применение изобретения позволяет защищать исполнительные механизмы объекта управления от повреждений при аварийных ситуациях. Кроме того, на индикаторе выдается оперативная информация о ходе работы устройства и о характере возникающих сбоев, что существенно облегчает последующий ремонт оборудования.

Составитель H.Ãîðáóíîâà

Редактор С.Тимохина. Техред М.Пароцай Корректор, В. Синицкая

Заказ 4436/46 Тирак 863 Подписное

BHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5 . Филиал ППП "Патент", г. Уагоред, ул. Проектная, 4