Устройство для программного управления объектами

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах программного управления объектами , состоящими из ряда исполнительных механизмов, в различных отраслях промышленности - в станкостроении, металлургии, робототехнике и др., где требуются последовательные или параллельные , либо смешанные циклы работы, {зобретение позволяет повысить надеж-; . ность и упростить эксплуатацию устройства . Для этого в устройство введены блок согласующих усилителей, тыре переключающих элемента, элемент выбора такта, установочный элемент управления и режимный элемент управления , а блок распределения команд выполнен в виде ячеек управления, каждая из которых выполнена в виде аппарата релейного действия с памятью на один такт и содержит управляющий элемент с двумя замыкающими контактами , три развязывающих диода и элемент индикации. Устройство позволяет при срабатывании одного и того же элемента управления получать различные сочетания в| 1ходных команд, позволяет остановить цикл на любом наперед заданном такте и продолжить цикл с этого . Изобретение позволяет осуществлять переход по условию и разветвлять цикл на параллельные участки работы. 10 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л со о 00 со ;о

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (584G 05 В !9/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,;"!е

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3931685/24-24 (22) 19.07 ° 85 (46) 15.04.87. Бюл. У 14 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт силовых полупроводниковых устройств (72) В.Ç.Соколинский, И.И.Лобанов, А.К.Тихоновский, В.Ф.Лупинос и В.Н,Чевокин (53) 621.503.55(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 746522, кл. С. 06 F 9/20, 1978.

Авторское свидетельство СССР

М- 1041992, кл. С 05 В 19/18, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАИМНОГО УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАИИ (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах программного управления объектами, состоящими из ряда исполнительнык механизмов, в различных отраслях промьппленности — в станкостроении, металлургии, робототехнике и др., где требуются последовательные или парал„„SU„„1303997 A 1 лельные, либо смешанные циклы работы.

;Изобретение позволяет повысить надежность и упростить эксплуатацию устройства. Для этого в устройство введены блок согласующих усилителей, четыре переключающих элемента, элемент выбора такта, установочный элемент управления и режимный элемент. управления, а блок распределения команд выполнен в виде ячеек управления, каждая из которых выполнена в виде аппарата релейного действия с памятью на один такт и содержит управляющий элемент с двумя замыкающими контактами, три развязывающих диода и элемент индикации. Устройство позволяет при срабатывании одного и того ® же элемента управления получать различные сочетания выходных команд, поеволлет остеиовить цикл иа любом иаперед заданном такте и продолжить цикл с этого такта. Изобретение позволяет осуществлять переход по условию и разветвлять цикл на параллельные участки работы. 10 s.ï. ф-лы, 1 ил.

1 13039

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах программного управления объектами, состоящими из ряда исполнительных механизмов в разных отраслях промышлен- 5 ности — в станкостроении, металлургии робототехнике и других, где требуются последовательные или параллельные, либо смешанные циклы работы .

Цель изобретения — повышение на- 10 дежности и упрощение устройства.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит датчики 1, 2 и 3 положения, контакт 4 реле време- 15 ни, датчик 5 положения, блок 6 набора программы, объекты 7, 8 ... 13 управления (объектами 7, 8 ... 13 управления могут быть электропневмоклапаны, электромуфты, двигатели как од- 20 нофазные, так и многофазные, трансформаторы, исполнительные реле, командные реле и т.д.), блок 14 согласующих усилителей, состоящий из уси— лителей 15, 16...21.

Блок 22 распределения команд содержит ячейки 23, 24 ... 29 управления. Каждая ячейка управления состоит из аппарата релейного действия с памятью на один такт и содержит ЗО управляющий элемент, например обмотку

30 реле с самоблокировкой 31, а также развязывающие элементы — диод

32 и 33, замыкающий контакт 34, реле

30, сигнальную лампу 35 и диод 36.

Устройство также содержит элемент выбора такта — переключатель 37, первый переключающий элемент — тумблер

38, второй переключающий элемент— тумблер 39, третий переключающий эле- 40 мент — переключатель 40, режимный элемент управления — кнопку 41, установочный элемент управления — кнопку

42, элемент управления — кнопку "Пуск"

43, четвертый переключающий элемент — 45 переключатель 44. Блок 6 набора про— граммы содержит диодную матрицу с диоцами 45.

Каждый усилитель, входящий в блок согласующих усилителей, представляет собой, например, симисторный оптрон, один силовой: электрод которого является одним из первых выходов блока и подключен к третьей шине питания, второй силовой электрод подкхлочен к объекту управления, первый управляющий электрод через резистор подключен к вертикальной шине блока набора про97 граммы и является одним из первых входов блока, а второй управляющий элемент подключен к второй шине питания либо к соответствующему эле— менту управления.

Устройство работает следующим образ ом.

Установочным элементом 42 управления включают ячейку 23 управления, тем самым осуществляют нулевую защиту устройства и устанавливают объекты управления в исходное положение.

Включение ячейки происходит следующим образом. При нажатии на кнопку

42 минус источника питания подается на первый вход ячейки 23 управления, т.е. на один вывод управляющего элемента (обмотку) 30. На другой вход ячейки 23 управления (второй вывод обмотки 30) подается плюс источника питания через кнопку 43. Реле, включившись, замыкает свои замыкающие контакты 31 и 34. Через контакты 31 подается минус источника питания в блок 6 набора программы и через диоды 45 блока включаются усилители 15 и 17 и объекты 7 и 9 управления соответственно. При отпускании кнопки 42 минус источника питания подается на вывод обмотки 30 через замыкающие контакты 31, т.е. реле становится на самоблокировку посредством своих контактов 31. Устройство готово к работе. Потенциал второro вывода обмотки

30 ячейки 23 управления равен потен- циалу второго вывода катушки 30 ячейки 24 управления, так как на эти выводы подается плюс источника питания, на ячейку 23 через кнопку 43, а на ячейку 24 через датчик 1 положения, поэтому ячейка 24 не включается. При нажатии на кнопку 43 "Пуск" потенциал второго вывода обмотки 30 ячейки 24 управления становится равным падению. напряжения на параллельно соединенных обмотке 30 и элементе 35 индикации.

Так как эквивалентное сопротивление параллельно соединенных обмотки и элемента индикации меньше, чем самого элемента индикации или катушки, то в момент нажатия на кнопку 43 ток включения обмотки 30 ячейки 24 управления пойдет от плюса источника питания через датчик 1 положения, обмотку 30 ячейки 24 управления, диод 32 и замыкающий контакт 34 ячейки 23, параллельно соединенные обмотку 30 и элемент 35 индикации ячейки 23, замыкаю3 13039 щий контакт 31 ячейки 23 и минус источника питания.

Ячейка 24 управления включается, при этом замыкаются контакты 31 и 34, тем самым обмотка 30 ячейки 24 управ5 ления становится на самоблокировку.

Потенциал второго вывода обмотки 30 ячейки 23 управления становится отрицательным, так же как и потенциал первого входа ячейки 23, поэтому по-fp следняя выключается. Таким образом, включение последующей ячейки управления вызывает отключение предыдущей.

Ячейка 24 управления, включившись, автоматически выключает ячейку 23 f5 о управления, что приводит к отключению усилителя 17 и объекта 9 управления и включению усилителей 16, 18, 19, 21 и объектов 8, 10, 11,и 13 управления.

Объект 7 управления остался во вклю->р ченном состоянии без перерыва питания. Данный такт работы контролируется датчиком 1, после срабатывания которого включаются ячейки 25 и 26 уп-, равления и выключается ячейка 24 уп- 25 равления, что приводит к отключению усилителей 15 и 19 и объектов 7 и 11 управления соответственно. Усилители

16, 18 и 21 и объекты 8, 10 и 13 управления остались во включенном сос- 30 тоянии без перерыва питания.

Таким образом, очевидно, что на любом такте цикла имеется возможность включить либо выключить любое сочетание объектов управления. 35

Условиями перехода.от такта к такту является: включенное состояние предыдущей по циклу ячейки управления; срабатывание датчика управления предыдущей ячейки управления, рабочее40 состояние датчика последующей ячейки управления, переключатель 40 и кнопка

41 не шунтируют датчик предыдущей ячейки управления.

Устройство позволяет при срабатывании одного и того же элемента óïðàвления получать различные сочетания выходных команд. Например, при первом срабатывании датчика 3 включается ячейка 27 управления и выключается ячейка 26, что приводит к отключению усилителя 18 и объекта 10 управления и включению усилителей 16 и 20 и объектов 7 и 12 управления. При повторном срабатывании датчика 3 включается ячейка 29 управления (при включенном положении переключателя 44) и выключается ячейка 28 управления, что при97 4 водит к отключению усилителя 19 и объекта 11 управления.

Объект 8 управления остался во включенном состоянии без перерыва питания.

Устройство позволяет остановить цикл на любом наперед заданном такте и продолжить цикл с этого такта. Например, для остановки цикла на четвертом такте переключатель 37 переводят во второе положение и замыкают тумблер 38. После отработки четвертого такта элемент 4 управления (контакт реле времени) срабатывает, но ячейка 28 управления не может включиться до тех пор, пока элемент 4 управления зашунтирован переключателем

37 и тумблером 38. Размыкая тумблер

38, включают ячейку 28 управления, счто приводит к отключению ячейки 27.

Таким образом осуществляется фиксация любого такта цикла и продолжение цикла с этого же такта. Цикл замыкается при помощи тумблера 39. При этом последний, находясь в положении, как показано на чертеже, устанавливает устройство в режим единичного цикла.

При замыкании тумблером 39 левой цепи устройство переводится в исходное положение и при срабатывании элемента

5 управления включается ячейка 23 управления и отключается ячейка 29 управления. Последующий запуск ячейки

24 возможен только после нажатия на кнопку 43. При замыкании тумблером

39 правой цепи после срабатывания элемента 5 управления включится ячейка 24 управления, а отключится ячейка 29 управления, т.е. цикл повторяется. Таким образом, с помощью переключающего элемента 39 .можно получить различные режимы работы устройства.

Одни и те же элементы управления можно использовать в различных режимах работы, например в автоматическом и наладочном. Для этого один из входов усилителя подключается к второму входу соответствующей ячейки управления. Пусть необходимо использовать элемент 3 управления в наладочном режиме. Для этого переключатель 40 устанавливают в четвертое положение и нажимают кнопку 41, тогда включится усилитель 21 и объект 13 управления.

При срабатывании элемента 3 управления объект 13 управления отключается.

Устройство позволяет сравнительно простыми средствами осуществлять песвязей позволяет упростить программирование, улучшИть ремонтопригодность, упростить усповия эксплуатации, так как упрощается поиск неисправностей и сбоя реализацию условных и безусловных переходов, дает возможность независимого подключения объектов управления, т.е. объекты управления можно подключить по однофазной либо многофазной схеме, за один такт можно включить одновременно п-е количество объектов угравления, каждый объект управления можно включить любое число раз в течение цикла, использовать сколько раз, при этом каждый раз через этот элемент управления включают различное сочетание объектов управления, можно использовать элемент управления как в автоматическом, так и в наладочном режиме работы, осуществлять переход к подпрограммам, разветвлять цикл на параллельные участки работы.

Таким образом, устройство позволяет разрабатывать сложные системы управления при высокой надежности работы системы, упростить программирование и эксплуатацию.

Повышение надежности предлагаемого устройства происходит за счет применения регулярной структуры, что уменьшает время на ремонт, улучшает условия эксплуатации, меньшего по сравнению с известными устройствами объема элементов, автоматического контроля работы элементов управления, использования одних и тех же датчиков в автоматическом и наладочном режимах работы, а также использования этих же элементов,цля получения различных сочетаний команд на выходе. Все это сокращает общее количество элементов управления и число их контактов.

B устройстве имеется контроль включения последующей ячейки управления, после чего отключается предыдущая ячейка, кроме того, устройство имеет

-возможность простого программирования рабоТы.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает повышение надежности и упрощение эксплуатации.

1. Устройство для программного управления объектами „содержащее датчики положения объектов, блок распреде5 1303997 6 реход по условию . Рассмотрим работу устройства в случае, если переключатель 44 находится в положении, указанном на чертеже. После срабатывания . элемента 4 управления включается ячей- 5 ка 28 управления, что приводит к отключению ячейки 27 управления. При срабатывании элемента 3 управления ячейка 28 управления отключается и включается ячейка 27 управления и соответствующие усилители и объекты управления, При срабатывании элемента

4 управления включается ячейка 28 управления, а ячейка 27 управления отключается, затем эта часть цикла бу- 15. элемент управления в одном цикле недет повторяться до тех пор, пока пе— реключатель 44 не будет установлен во включенное положение, т.е. в положение, когда будет замкнута правая цепь. Таким образом, реализуя перехо- 2п ды по условию, имеется возможность повторять части цикла, исключать некоторые такты, исправлять ошибки и т.д,, т.е. расширяются функциональные возможности устройства. 25

Устройство позволяет также разветвлять цикл на параллельные участки работы и дает возможность перехода к подпрограммам. Это упрощает устройст— во за счет сокращения количества яче- 30 е к управ лен ия, После срабатывания элемента 1 уп"J равления включаются две ячейки 25 и

26 управления, а ячейка 24 отключается. Последовательно с ячейкой 25 управления может быть включено любо число ячеек управления, что разветвляет цикл на параллельные участки.

Программирование устройства осуществляется на уровне команд на есте- 1р ственном языке. Дребезг контактов элемен дв управления не оказывает влияния на работу устройства, так как датчики работают на отключение, а переход от такта к такту происходит по переднему фронту сигнала.

Устройство не реагирует на ложные срабатывания любого датчика. Например, третий такт контролируется эле— ментом 2 управления . В се остальные элементы управления могут находиться во включенном либо в выключенном состоянии, а также переходить из включенного состояния в выключенное или наоборот. Это значительно упрощает Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я программирование устройства.

Введение в устройство блока рас— пределения команд, состоящего из одинаковых ячеек управления, и новых

13039 ления команд, к первым выходам которого подключены входы блока набора программ, и объекты управления, о т лича щее ся тем, что, сцелью повышения надежности и упрощения эксплуатации, введены блок согласующих усилителей, четыре переключающих элемента, элемент выбора такта, установочный элемент управления и режимный элемент управления, а блок рас- 10 пределения команд выполнен в виде ячеек управления, каждая из которых имеет по два входа и выхода и выполнена в виде аппарата релейного действия с памятью на один такт и содер- 15 жит управляющий элемент, при этом один вывод управляющего элемента является первым входом ячейки и соединен через развязывающий элемент с первым выходом ячейки управления и является одним из первых выходов блока распределения. команд, первый выход ячейки управления подключен через контакт самоблокировки к первой шине питания, второй вывод управляющего элемента является вторым входом ячейки и соединен через соответствующий элемент управления с второй шиной питания, при этом второй вывод управляющего элемента через развязывающий элемент соединен с первым входом последующей ячейки и является вторым выходом ячейки, соответствующие первые входы блока согласующих усилителей подключены к второй шине питания, вто- 35 рые входы блока согласующих усилителей соединены с выходами блока набора программ, первые выходы блока согласующих усилителей подключены к третьей шине питания, а вторые выходы 40 блока согласующих усилителей соединены с первыми выводами объектов управления, вторые выводы которых подклю чены к четвертой шине питания, первая шина питания через установочный эле- 45 мент управления подключена к первому входу первой ячейки управления.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ.е е с я тем, что, с целью увеличения числа различных сочетаний ко- 50 манд при срабатывании одного и того же элемента управления, вторые входы не смежных по циклу работы ячеек управления соединены с соответствующим элементом управления. 55

3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности переключения ячеек уп97 8 равления, второй выход ячейки управления через развязывающий элемент подключен к второму выводу управляющего элемента ячейки.

4. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля работы ячеек управления, между вторым входом ячейки и первым выходом включены последовательно соединенные развязывающий элемент и элемент индикации.

5. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения останова на любом такте цикла с последующим запуском с этого такта, элементы управления шунтированы последовательно соединенными первым переключающим элементом и элементом выбора такта.

6. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения режимов работы типа единичный

;цикл, повторение циклов, доработка цикла, второй выход последней ячейки управления соединен через второй переключающий элемент с первыми входами первой ячейки управления и (или) ячей.ки начала цикла.

7. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью управления одним или более из и объектов в наладочном режиме, выходы блока набора программ через последовательно соединенные режимные элемент управления и переключающий элемент соединены с первой шиной питания.

8. Устроиство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью использования одних и тех же датчиков положения для контроля в различных режимах работы, одни из первых блоков согласующих усилителей подключены к выходу соответствующего датчика положения.

9. Устройство по пп.1 и 3, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения перехода по условию, второй выход соответствующей ячейки управления соединен через четвертый переключающий элемент с первым входом ячейки управления,, обусловленной циклом работы.

10. Устройство по пп.1 и 3, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения параллельной работы ячеек управления, второй выход соотСоставитель А. Исправникова

Техред И.Попович Корректор С.Шекмар

Редактор И.Петрова

Заказ 1310/48 Тираж 864 . Подписное

ВНОИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 13 ветствующей ячейки управления соединен с первыми входами последующих по циклу работы ячеек управления.

11. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок набора программ выполнен в виде диодной мат03997 10 рицы, горизонтальные шины которой являются входами блока и к ним подключены катодами соответствующие диоды, а вертикальные шины матрицы являются выходами блока и к ним подключены анодами соответствующие диоды.