Устройство для управления перемещением механизма по замкнутой трассе

 

Изобретение относится к средствам автоматики для поиска нужной позиции и направления движения к ней в замкнутых контурах технологических устройств и может быть использовано в системах управления перемещением стеллажей элеваторного типа, манипуляторами, поворачивающимися барабанами и другими механизмами по замкнутой трассе. Целью изобретения является упрощение устройства и повышение надежности его работы. Устройство содержит блок задания адреса, блок датчиков положения, блок сравнения и 4-разрядный дешифратор. Замкнутая трасса с N позициями останова разбита на два равных сектора, и каждым двум диаметрально противоположным позициям, принадлежащим разным секторам трассы, соответствует один и тот же код номера позиции, при этом принадлежность позиции к сектору определяется значением признака сектора трассы. Формирование команды на движение объекта к заданной позиции по кратчайшему пути осуществляется простым сравнением кодов заданной и фактической позиций с последующим анализом результата сравнения и признаков сектора трассы на 4-разрядном дешифраторе. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 1594486 А 1 (51)5 С 05 В 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯЫ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4436095/24-24 (22) 06.06.88 (46) 23.09.90. Бюл. Р 35 (71) Днепропетровский металлургический институт и Украинский государственный проектный и проектно-конструкторский институт "Металлургавтоматика" (72) Э.П.Бобриков, Г.И.Лошкарев, С.Н.Кукушкин и В.Б.Барвинский (53) 621.503.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

0 379918, кл. G 05 В 21/00, 1971.

Авторское свидетельство СССР

К 643837, кл. G 05 В 19/19, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕШЕНИЕМ МЕХАНИЗМА ПО ЗАМКНУТОЙ ТРАССЕ (57) Изобретение относится к средствам автоматики для поиска нужной позиции и направления движения к ней в замкнутых контурах технологических устройств и может быть использовано в системах управления перемещением

Изобретение относится к средствам автоматики для поиска нужной позиции и направления движения к ней в замк- нутых контурах технологических устройств,и может быть использовано в системах управления перемещением стеллажей элеваторного типа, манипу ляторами, поворачивающимися барабанами и другими механизмами по замкнутойтрассе.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение надежности его работы.

2 стеллажей элеваторного типа, манипуляторами, поворачивающимися барабанами и другими механизмами по замкнутой трассе. Целью изобретения является упрощение устройства и повышение надежности его работы. Устройство содержит блок задания адреса, блок датчиков положения, блок сравнения и 4-разрядный дешифратор. Замкнутая трасса с N позициями останова разбита на два равных сектора, и каждым двум диаметрально противоположным позициям, принадлежащим разным секто рам трассы, соответствует один и тот же код номера позиции, при этом принадлежность позиции к сектору определяется значением признака сектора

Ф трассы. Формирование команды на движение объекта к заданной позиции по кратчайшему пути .осуществляется простым сравнением кодов заданной и фактической позиций с последующим . анализом результата сравнения и признаков сектора трассы на 4-разрядном дешифраторе. 4 ил., 1 табл.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2— функциональная схема блока задания адреса; на фиг. 3 — функциональная схема блока датчиков положения; на фиг. 4. — схема, расположения позиций в замкнутом контуре технологического устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит блок

1 задания адреса, блок 2 датчиков положения, блок 3 сравнения и 4-разрядный дешифратор 4.

1594486

Выходы дешифратора 4 допускают объединение между собой с целью образования монтажного 4ЛИ, при этом выходную шину "Стоп" устройства образуют первый (00) и четвертый (03)

5 выходы дешифратора, выходную шину

"Вперед" — третий (02 ), пятый (04 ), восьмой (07), десятый (09) и одиннадцатый (10) выходы дешифратора, а выходную шину "Назад" — второй (01), шестой (05), седьмой (06), девятый (08) и двенадцатый (11) выходы дешифратора, Блок 1 задания адреса (фиг. 2) содержит N-позиционный переключатель

5 адресных позиций замкнутой трассы, контакты которого 5.1-5.N/2, соответствующие адресным позициям первой половины трассы (I сектоРа), соединены с входами шифратора 6 и через развязывающие диоды 7.1-7.N/2 с соответствующими контактами 5.Ы/2+1

5.N задания адресных позиций второй половины трассы (сектора II), связан- 25 ными с входами элемента ИЛИ 8. Выходы шифратора 6 образуют информационные выходы A кода позиции адрессва- ния; а выход элемента ИЛИ 8 — выход признака сектора трассы а, к которому ЗО принадлежит позиция адресования, Блок 2 датчиков положения (фиг. 3) выполнен аналогично блоку 1 задания адреса и содержит N датчиков 9.1

9.iV положения (по числу позиций останова), шифратор 10, развязывающие диоды 11.1-11Л/2 и элемент ИЛИ 12.

Выходы датчиков 9.1-9.N/2, соответствующие позициям останова сектора

I трассы,,соединены с входами шифра40. тора 10 и через развязывающие диоды

11.1-11.N/2 с входами соответствующих датчиков 9.N/2+1-9.N позиций останова сектора II трассы, связанными с входами элемента ИЛИ 12, Выходы шифратора 10 образуют информа45 ционные выходы В кода фактического положения объекта, а выход элемента

ИЛИ 12 — выход признака сектора трассы Ь, в котором находится объект.

Для нормальной работы устройства смена сигналов на выходах датчиков положения должна происходить при воздействии объекта на очередной по ходу движения датчик.

Сигналы на выходных шинах блока 1 задания адреса и блока 2 датчиков положения формируются в соответствии с выражениями: если А, 6 N/2, то

Ъ

А.=А а

А=А,-N/2, ) N/2, то

N/2, то

) N/2, то а=1;

Ь=1, если А если В если В, В

В=В -N/2, где А

1 номер позиции адресования объекта, заданный на переключателе 5 блока 1; код номера позиции адресования (на информационных выходах блока 1); признак сектора трассы, к которому принадлежит позиция адресования; номер позиции, в которой находится объект; код номера позиции фактического положения объекта (на информационных выходах блока 2); признак сектора трассы, к которому принадлежит позиция фактического положения объекта; количество позиций адресования (останова); округленная до полного числа величина, равная половине количества позиций

В, В

N (N/2 = -„,, если N — четное

N-1 число и N/2 = — — — если

N — нечетное число) °

Следовательно, код номера позиции (заданной или фактической), которая принадлежит сектору I трассы (позиции с номерами 1 — N/2), соответствует номеру этой позиции, при этом на соответствующем выходе признака сектора (а или Ь), к которому принадлежит эта позиция, присутствует "0", а код номера позиции, принадлежащей сектору II трассы (позиции с номерами N/2+1 — N), равен коду разности номера этой позиции и числа N/2, при значении сектора равном "1".

Таким образом, каждым двум диаметрально противоположным позициям (заданным или фактическим) на замкнутой трассе (фиг ° 4) соответствует один и тот же код на информационных выходах (А или В), при этом принадлежность позиции к сектору I трассы определяется значением "0", а к сек1594486 6 ный дешифратор 4, который выполняет функции определения направления движения объекта по кратчайшему пути в соответствии с логическими выражениями:

О

А 2Я, а=О, b=O (6) !

Ъ=1 а=1, а=О, а=1, А>В, А)В, А (В, А >В

А>В, АсВ, Ас В, "Вперед" (7) (8) Ъ=О а=О, (9) b--1 (10) Назад" (11) Ь=О

Ь=О а=1, а=О, (12) b--1 а=1, "Команда"

Входы денифрвтора

2 4

Ь) (в) (А Р

Выходы дешифрвтора

1 8 (В) (А < В) 0 0

0 0

0 .0

0 0

1 0

1 0

1 0

0 1

0 1

0 1 1

1 1

1 1

1 1

0

1

0

1 !

0

1

0

"Стоп"

ll Ч*

1

1

1

1

1

1

1

1

0!

02

03

04

06

02

08

09 !

11

12

1З

14

"Стоп"

I I II

Ч II

l l l l ч+ч

ll °

l lyIl о+ч

1I ° l

* "+" - двихение "Вперед" (по часовой стрелке). "-" — двнвение "Назад" (против часовой стрелки) . Укаэанная команда безусловна, если N - нечетное число, если Н - четкое число, то команда на двинение нВперел" и "Нвэад" равноценны, так как в этом случае фактическая поэиция равноудалена от эаданной прн обоих направлениях двикения.

** Несуществухэяие Кодовые комбинации для данного устройства, так квк на выходах блока сравнения (А ) В) и (А < В) единичные сигналы одновременно присутствовать ие могут. тору II — значением "1" на выходе признака сектора (а или Ь) .

Например, у позиции с номером 4 сектора J и у позиции с номером 12 (4 ) сектора II значения кода на и формационных выходах А (В) одинаковое "0010", но для первой позиции признак сектора а (Ь) = О, а для второй — а (Ь) = 1.

Для исключения формирования ложной команды на движение до задания, а также.во время задания адресной позиции на шине "Пуск", связанной с управляющим входом дешифратора 4, присутствует единичный потенциал, блокирующий выходные сигйалы дешифратора. После ввода задания на шину "Пуск" поступает нулевой потенциал, -разрешающий работу устройства.

С блока 1 задания адреса и с блока 2 датчиков положения на схему 3 сравнения поступают коды заданного

А и фактического В номеров позиций, причем если позиция принадлежит сектору II трассы, то ее код равен коду соответствующей ей диаметрально противоположной позиции сектора I npu значении признака сектора трассы равного "1".

Значения признаков. сектора трассы, к которому относится заданная (а),и фактическая (b) позиции, а также выходные сигналы (А ) В и А (В) блока 3 сравнения поступают на 4-разряд-!

А=В, а=О, Ь=О (1) мс tt

А В, а 1, Ь 1 (2) А=В, .a=1 Ъ=Π— "Вперед" (3) А=В, а=О, b=1 — "Назад" (4) 25,.

Логические выражения (3) и (4) безусловно справедливы при условии, если N — нечетное число, если N —четное число, направления движения равноценны, так как равноудален при обоих направлениях движения.

На основании этих логических выражений составлена таблица состояний дешифратора и соответствующих им выходных команд.

3С

1594486

В = В = 4

1 приЪ=О, А ) В

А ) В

А <В

0 1

А о В

А <В

О.

Пример. Перемещение объекта иэ 4-й позиции в 14-ю при N = 16 (фиг. 4 и таблица) .

Согласно приведенным логическим ныражениям напранление движения выбирается "Назад" (против часоной стрелКи), так как

= A, - N/2 = 6, при а = 1, И, следовательно, на входе дешифрато-15 ра 4 формируется кодовая комбинация.", Ц результате чего на его седьмом выходе (06) вырабатывается нулевой поТенциал, поступающий на выходную шину ("Назад"). 25

При движении объекта против часоВой стрелки и переходе его в сектор

LI (при достижении позиции с номером

1 6) на входе дешифратора 4 кодовая комбинация "0110" сменяется на "1101" З0 так как в этом случае и фактическая

И заданная позиции уже принадлежат сектору II (а = 1, Ъ = 1) и номер фактической позиции больше номера

ЗаданнОй позиции (16 0 14). Нулевой сигнал на седьмом выходе (06) дешифратора исчезает, но одновременно появляется на двенадцатом выходе (11),, также связанном с выходной шиной "-".

Объект продолжает двигаться против 40 часовой стрелки и при достижении им

Позиции с заданным номером 14 на обоих выходах блока 3 сравнения (А ) В и А (В) появляются нулевые сигналы,.

При этом на входы дешифратора 4 посту-45 пает новая кодовая комбинация: в результате чего на четвертом (03) выходе дешифратора, связанном выходной шиной "Стоп", формируется нулевой сигнал . Объект останавливается.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспеччнает автоматический ,выбор по кратчайшему пути направления движения объекта в замкнутых технологических контурах, при этом имеет простой алгоритм работы и его техническая реализация не требует вычислительных блоков (сумматора, вычитателя и т.п.). Устройство полностью реализонано на комбинационной логике, повышающей надежность и помехоустойчивость -схемы в условиях действия помех.

Ф О р м J л а и з о б p e т е н и

Устройство для управления перемещением механизма по замкнутой трассе, содержащее блок задания адреса, блок датчиков положения и блок сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения надежности его работы, в него введен 4-разрядный дешифратор„ при этом выходы признака сектора трассы блока датчиков положения и блока задания адреса соединены соответственно с первым и вторым адресными входами дешифратора, третий и четвертый адресные входы которого подключены соответственно к выходу

А ) В и выходу А (В блока сравнения, первый А и второй В входы блока сравнения соединены с информационными выходами задания адреса и блока датчиков положения соответственно, управляющий вход дешифратора соединен с шиной "Пуск", причем первый и четвертый выходы дешифратора соединены с выходной шиной "Стоп" устройства, второй, шестой, седьмой, девятый и двенадцатый выходы — с выходной шиной "Назад", а третий, пятый, восьмой, десятый и одиннадцатый выходы— с выходной шиной "Вперед".

1594486

tl

tl

Ю 0з ф

b К к

". n к В В и

1594486 (6) Имад» (б ) 13 (рву

Редактор М.Бланар

Корректор T.Ìàëåö

Заказ 2828 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101

12 (ц1 ) Составитель А.Аникии

Техрер Л.Олийнык