Устройство для автоматического управления транспортным механизмом

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ug 4 В 65 G 61 00 1 137

ВСРС В НЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЯНБЛН1г> --;,:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3821664/27-11 (22) 10.12.84 (46) 07.03.86. Бюл. № 9 (72) Н. А. Долгополов, А. И. Алешин, В. И. Отекин и В. М. Тарасов (53) 621.867.154 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 159437, кл. В 65 G 61/00, 05.01.78.

Авторское свидетельство СССР № 757442, кл. В 65 G 61/00, 15.09.78. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМ МЕХАНИЗМОМ, содержащее блоки ввода кода адреса и кода положения механизма, подключенные выходами к входам сумматора, выход которого соединен с входом блока сравнения, связанным выходами с одним и другим входами блока управления приводом перемещения механизма, третий вход которого соединен с выходом блока разгона и торможения, подключенного входами к соответствующим выходам блока задания оптимальной скорости, и датчик точного останова, отличающееся тем, чтсг, с целью увеличения производительности, оно снабжено элементом И, подключенным выходом к четвертому входу блока управления приводом перемещения механизма, одним из входов — к выходу датчика точного останова, а другим входом — к третьему выходу блока сравнения, дополнительный вход которого соединен с дополнительным выходом сумматора, подключенного выходом к входу блока задания оптимальной скорости, третий и четвертый входы блока разгона и торможения соединены с выходами соответственно блока ввода кода адреса и блока ввода кода положения механизма, пятый и шестой входы — с выходами блока сравнения, а седьмой — с шиной «Пуск», причем блок разгона и торможения содержит узел коммутации, сумматоры, регистры, дешифратор, узел совпадения и ключи, которые выходами соединены с одним из входов первого регистра, выход которого является выходом блока и соединен с одним из входов узла

„„SU„„A совпадения, другой вход которого является вторым входом блока, а выход подключен к другому входу первого регистра, одни из входов ключей соединены с выходом дешифратора, другой вход первого ключа, один из входов узла коммутаций соединены с выходом первого сумматора, подключенного одним из входов к выходу второго сумматора, один из входов которого является первым входом блока, другие входы второго сумматора и узла коммутаций являются третьим входом блока, третьи входы второго сумматора и узла коммутаций — пятым входом блока, другой вход и четвертый первого сумматора и узла коммутаций являются четвертым входом блока, пятый вход узла коммутаций — шестым, а шестой и другой вход второго ключа седьмым, одним из выходов Е узла коммутаций соединен с одним из входов третьего сумматора, а другой выход с входом второго регистра, подключенного выходом к другому входу третьего сумматора, выход которого соединен с входом дешифратора, а блок задания оптимальной скорости содер- 5 жит задатчик максимальной скорости, сумматор, узел сравнения, дешифраторы, ключи и регистры, выход первого из которых является первым выходом блока и подключен ь к входу первого дешифратора, соединенного выходом с входом второго регистра, выход которого является вторым выходом блока, выход задатчика максимальной скорости подключен к входу второго дешифратора Я и одному из входов сумматора, друтой вход которого является входом блока, а выходы соединены с узлом сравнения, один из входов которого и другой вход первого ключа соединены с соответствующими выходами узла сравнения, а третий вход первого ключа соединен с выходом второго дешифратора, один из входов второго ключа соединен с третьим выходом узла сравнения, а друтой— с выходом третьего дешифратора, подключенного входом к одному из выходов сумматора, выходы ключей соединены с входом первого регистра.

1216102!

15

Изобретение относится к области автоматизации складских и транспортных работ и может быть использовано для управления, например, тяжелыми кранами-штабелерами, обслуживающими склады в составе гибких производственных систем (ГПС) .

Цель изобретения — увеличение производительности.

На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства;,на фиг. 2 — таблица кодов оптимальной, скорости.

Устройство для автоматического управления транспортным механизмом содержит блок 1 кода положения, блок 2 кода адреса, сумматор 3 с выходами 3.1 и 3.2 переноса, формирующий разность кодов положения и адреса, блок 4 сравнения, осуществляющий сравнение кодов положения и адреса по модулю, а следовательно, определяет направление движения и останов, блок 5 задания оптимальной скорости, осуществляющий выбор оптимальной скорости на заданном участке в зависимости от максимальной скорости механизма и длины заданного участка, представленной дискретно в виде позиционного двоичного кода.

Блок задания оптимальной скорости состоит из двоичного задатчика 6 максимальной скорости, который устанавливает удвоенную максимальную скорость механизма в двоичном коде; сумматор 7 с выходами 7.1 и 7.2 переноса, формирующего разность максимальной удвоенной скорости транспортного механизма и длины заданного участка, представленной в виде разности кодов положения и адреса: узла 8 сравнения, осуществляющего сравнение удвоенной максимальной скорости механизма и длины заданного участка по модулю; дешифратора 9, расшифровывающего удвоенную максимальную скорость с двоичного задатчика максимальной скорости в ее действительное значение в двоичном коде; дешифратора 10, задающего оптимальную скорость движения в зависимости or величины разности между удвоенной максимальной скоростью механизма и длиной заданного участка; ключа 11, коммутирующего максимальную скорость при условии, что длина заданного участка больше или равна удвоенной максимальной скорости механизма; ключа 12, коммутирующего выбранную оптимальную скорость при условии, что длина заданного участка меньше удвоенной максимальной скорости механизма; регистра 13, записывающего в двоичном коде заданную скорость: дешифратора 14, расшифровывающего заданную скорость в десятичный код, и регистра 15, записывающего значение скорости в десятичном коде.

Устройство включает блок 16 разгона и торможения, формирующий сигналы текущей скорости при разгоне и торможении, который состоит из сумматора 17, формирующего координату торможения, сумматора 18, формирующего сигнал торможения, узла 19 коммутаций, коммутирующего коды положения и адреса в зависимости от направления движения и сигналов «Пуск» и «Торможение», регистра 20, записывающего код положения при сигнале «Пуск» и код адреса при сигнале «Торможение», сумматора 21, определяющего величину разности координат текущей и записанной в регистр 20, дешифратора 22, расшифровывающего величину разности с сумматора. 21 в текущую скорость; ключей 23 и 24, коммутирующих сигналы текущей скорости в зависимости от сигналов «Пуск» или «Торможение», регистра 25, записывающего текущую скорость, блока 26 совпадения, который фиксирует оптимальную скорость на заданном участке.

Устройство также содержит датчик 27 точного останова, схему И 28, формирующую сигнал точного останова механизма на заданной позиции, блок 29 управления приводом. Блоки 1 и 2 кода положения и кода адреса подключены выходами к входам сумматора 3, выход 3.1 которого соединен с входом блока 4 сравнения, подключенного выходами к входам блока 29 управления приводом. Третий вход блока 29 соединен с выходом элемента И 28, подключеного одним из входов к датчику 27 точного останова.

Четвертый вход блока 29 соединен с выходом блока 16 разгона и торможения. Вход блока 5 задания оптимальной скорости соединен с выходом 3.1 сумматора 3, подключенного выходом 3.2 к дополнительному входу блока 4 сравнения. Третий выход блока 4 соединен с другим входом элемента И 28. Один из выходов и другой выход блока 5 задания оптимальной скорости подключены к соответствующим входам блока 16 разгона и торможения. Третий и четвертый входы блока 16 соединены с выходами соответственно блока 2 кода адреса и блока 1 кода положения, пятый и шестой входы с выходами блока 4 сравнения, а седьмой — с шиной «Пуск».

Ключи 23 и 24 блока 16 выходами соединены с одним из входов регистра 25, выход которого является выходом блока 16 и соединен с одним из входов блока 26 совпадения, другой вход которого является вторым входом блока 16, а выход подключен к другому входу регистра 25. Одни из входов ключей 23 и 24 соединены с выходом дешифратора 22. Другой вход ключа 23 и один из входов узла 19 коммутации соединены с выходом сумматора 18, подключенного одним из входов к выходу сумматора 17, один из входов которого является первым входом блока 16. Другие входы сумматора 17 и узла 19 коммутации являются третьим входом блока 16.

Третьи входы сумматора 17 и узла 19 коммутаций являются пятым входом блока 16.

Другой вход и четвертый сумматоры 18 и узла 19 коммутации являются четвертым входом блока 16, пятый вход узла 19

1216102 шестым, а шестой и другой входы ключа 24— седьмым. Один из выходов узла 19 коммутаций соединен с одним из входов сумматора 21, а другой выход — с входом регистра 20, подключенного выходом к другому входу сумматора 21, выход которого соединен с входом дешифратора 22.

Выход регистра 13 блока 5 задания оптимальной скорости является первым выходом блока 5 и подключен к входу дешифратора 14, соединенного выходом с входом регистра 15, выход которого является вторым выходом блока 5.

Выход задатчика 6 максимальной скорости подключен к входу дешифратора 10 и одному из входов сумматора 7, другой вход которого является входом блока 5, а выходы 7.1 и 7.2 соединены с узлом 8 сравнения.

Один из входов и другой ключ 11 соединены с соответствующими выходами узла 8 сравнения. Третий вход ключа 11 соединен с выходом дешифратора 10. Один из входов ключа 12 соединен с третьим выходом узла 8, а другой — с выходом дешифратора 9, подключенного входом к выходу 7.1 сумматора 7.

Выходы ключей 11 и 12 соединены с входом регистра 13.

Устройство работает следующим образом.

Код положения А транспортного механизма и код заданного адреса В с блоков 1 и 2 кода подаются на входы сумматора 3.

На сумматоре 3 производится формирование разности С кодов положения и адреса и уровня переноса Р, 0 или 1. С выходов 3.1 и 3.2 сумматора 3 код разности С и перенос P подаются на входы блока 4 сравнения. Код разности С подается также на второй вход сумматора 7. На узле 4 сравнения по коду разности С и переносу P формируются сигналы А)В (Назад), А<В (Вперед) и А=В (Стоп). Сигналы А)В и А<В подаются на второй и третий входы блока управления приводом 29 и на вход блока управления разгона и торможения. Сигнал А=В подается на второй вход схемы И 28, на первый вход которой подается сигнал с датчика 27 точной остановки. С выхода логического элемента сигнал подается на первый вход блока 29 управления приводом. В блоке 5 задания оптимальной скорости оптимальная скорость на заданном участке формируется следующим образом.

На первый вход сумматора 7 с двоичного задатчика макСимальной скорости поступает удвоенная максимальная скорость транспортного механизма 2Чз@ в двоичном коде.

На сумматоре 7 производится формирование разности кода С и удвоенной максимальной скорости транспортного механизма 2Чз(з), а также перенос P. С выхода сумматора 7 разность С вЂ” 2Чз(з) и перенос P подаются на входы узла 8 сравнения. Разность С—

2Чз з) подается также на вход дешифратора 9.

Выход двоичного задатчика максимальной

25 зо

55 скорости 2Чз з) подается на дешифратор 10, где расшифровывается в действительное значение максимальной скорости в двоичном коде Чз(з).

На дешифраторе 9 происходит расшифровка оптимальной скорости в зависимости от разности С вЂ” 2Чзр) с выходов дешифраторов 9 и 10. Оптимальная и максимальная скорости поступают соответственно на ключи 12 и 11.

Ключами управляет узел 8 сравнения, который формирует по коду разность С—

2Чз и переносу P сигналы С<2Чз(з), С)

)2Чзр), С=2Чз(г).

Если С)2з1з) то открыты ключи 11 и на вход регистра 13 подается максимальная скорость транспортного механизма Чз(з), которая в данном случае является оптимальной. Если С<2Чз(з), то открыты ключи 12 и на вход регистра 13 подается оптимальная скорость Voa (a). С регистра 13 выбранная оптимальная скорость Vom(g) подается на первый вход сумматора 7 и на дешифратор 14.

На дешифраторе 14 производится расшифровка скорости Vo<>) из двоичной системы в десятичную Voo 1io).

В регистр 15 записывается выбранная оптимальная скорость в десятичном коде и подается на первый вход блока 26 совпадения.

На второй вход сумматора 17 подается код адреса В, на третий — сигнал направления движения. По этим сигналам сумматор формирует координату торможения В11«-Ч g, которая подается на первый вход сумматора 18.. Знак (+) или (— } и соответственно операция сложения или вычитания сумматором зависит от выбора направления движения. Если А<В (Вперед), то координата торможения  — Vo<. При этом на вход P младшего переноса сумматора 17 подается логическая единица и производится вычитание. Если А )В (Назад), то координата торможения В+Ч -.

При этом на вход Ро сумматора 17 подается логический нуль и производится сложение.

Входы младших переносов P остальных сумматоров подключаются к логической единице, если производится вычитание или к нулю, если сложение, кроме сумматора 21, вход которого подключен к логическому нулю, а вычитание производится с помощью узла 19 коммутации.

На второй вход сумматора 18 подается код положения А. При совпадении кода положения с координатой торможения А=В

+-Vonv(g) на выходе сумматора 18 формируется сигнал торможения, который подается на один из первых входов узла 19 и ключа 23. На седьмой вход блока 16 подается сигнал «Пуск», на шестой и пятый— сигналы A)B, A

1216102

«Пуск» через узел 19 коммутации в регистр

20 записывается код положения А= и подается на второй вход сумматора 21.

На первый вход сумматора 21 подается код положения А, где А= — координата положения механизма, с которой начинается движение. А — текущая координата. На выходе сумматора 21 формируется разность

А- — А=, которая подается на дешифратор 22.

На дешифраторе производится расшифровка величины разности в текущую скорость Ч„ причем код разности 0000 соответствует

1-й скорости, 0001 — 2-й, 0010 — З-й, 0011—

4-й и т. д. Расшифрованная текущая скорость через ключи 24 поступает в регистр 25 скоростей. С выхода регистра скоростей текущая скорость V поступает на четвертый вход блока 29 управления приводом и второй вход блока 26 совпадения.

При совпадении V V,, блок совпадения своим выходом запрещает запись в регистр скоростей, разгон прекращается. Происходит 20 движение иа оптимальной скорости до получения сигнала торможения A=2B Vonx(2).

При поступлении сигналов торможения через узел 19 коммутации в регистр 20 записывается код адреса В и на сумматоре 21 производится вычитание А — В, результат вы25 читания также расшифровывается дешифратором 22, но в регистр скоростей 25 записывается через ключи 23, причем посредством сдвига на ключах код 0000 соответствует

0-й скорости, 0001 — 1-й, 0010 — 2-й и т. д.

При управлении транспортным механизмом возникают четыре режима:

1-й А)В (Назад) и разгон.

При этом текущая координата А на входе сумматора 21 уменьшающая величина по отношению к А, записанной в регистр 20.

2-й А)В (Назад) и торможение.

При этом в регистр 20 записывается заданная координата В. которая поступает на второй вход сумматора 21 и является меньшей величиной по отношению к текущей координате А .

3-й А(В (Вперед) и разгон.

При этом текущая координата А на входе сумматора 21, увеличивающаяся величина по отношению к А=, записанной в регистр 20.

4-й А(В (Вперед) и торможение.

При этом в регистр 20 записывается заданная координата В, - которая поступает на второй вход сумматора 21 и является большей величиной по отношению к текущей координате А .

Очевидно, что для проведения вычитания при 1-м и 4-м режиме, текущую координату

А необходимо подать на вход сумматора 21 в прямом коде, а А= и В в регистр 20 записать с инверсией; во 2-м и 3-м режиме текущую координату А необходимо подать на вход сумматора 21 с инверсией, а А и В в регистр 20 записать в прямом коде.

Указанные операции в блоке 16 производятся узлом 19 под воздействием управляющих сигналов направления движения

А)В, А(В.

При достижении транспортным механизмом заданного адреса с четвертого входа блока управления приводом (представляющего собой например, набор оптронных тиристоров и магнитных пускателей или реле) снимается сигнал, скорости отключаются.

Происходит торможения транспортного механизма. При достижении датчика 27 механизм осуществляет точное позиционирование согласно заданного адреса.

Использование предлагаемого устройства улучшает условия эксплуатации привода, повышает точность останова, снижает расход электроэнергии.

1216102 (2) - числю 3 Исичнсм rate (10) - числе Ю 5Ссягпичнси

Рыг.1

1216102

Редактор В. Иванова

3а каз 953/24

Составитель А. Г1рохоренко

Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Тираж 833 Подписное

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