Устройство для контроля перемещения подвижных объектов

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для контроля параметров подвижных объектов. Цель изобретения - повышение надежности устройства, которое содержит регистры , дешифратор, сумматор, блоки памяти параметров объекта и кодов сообщений, реверсивный счетчик, компараторы, триггеры, элементы ИЛИ, группы элементов И, элементы И, элементы задержки , приемник и передатчик сигналов о положении объектов контроля. Устройство обеспечивает контроль, фиксацию и анализ параметров, характеризующих перемещение подвижного объекта. 2 з.п.ф-лы, 3 ил. «

!

„„SU„„1652965

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51) 5 С 05 В 23/02

1

-{:А

gt,e,, . f;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4702329/24 (22) 11 ° 04.89 (46) 30.05.91„ Бюл. 1,"- 20 (71) Каунасский политехнический институт им. А.Снечкуса (72) К.-В.А.Волкас, P.-И.И.Талишаускас, С.И.Дайлиде, t1.Ï.Ñòàñþëåíèñ и В.И.Ветерис (53) 621.396(088.8) (56) Заявка ФРГ Р 3409980, кл. G 06 F 3/023, опуб. 1985, Заявка ФРГ h - 3625271, кл. G Об F 11/39, опуб.1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЕРЕИЕЦЕНИЯ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для контроля параметров подвижных объектов в автоматизированных системах управления подвижными объектами.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 и 3 — схемы соответственно передатчика и приемника сигналов о положении объекта контроля.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 регистры, дешифратор 3, сумматор 4, блок 5 параметров объекта (первый блок постоянной памяти), реверсивный счетчик 6, первый компаратор 7, первый триггер 8, первый 9 и второй

10 элементы ИЛИ, первую-третью группы элементов И 11, 12, 13, первый 14, второй 15, третий 16 элементы И, первый 17, второй 18, третий 19, четвер2 (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для контроля параметров подвижных объектов, Цель изобретения — повышение надежности устройства, которое содержит регист- ры, дешифратор, сумматор, блоки памяти параметров объекта и кодов сообщений, реверсивный счетчик, компараторы, триггеры, элементы ИЛИ, группы элементов И, элементы И, элементы задержки, приемник и передатчик сигналов о положении объектов контроля. Устройство обеспечивает контроль, фиксацию и анализ параметров, характеризующих перемещение подвижного объекта °

2 з.п.ф-лы, 3 ил. ю

3 тый 20, пятый 21 элементы задержки, блок 22 памяти кодов сообщений (второй блок постоянной памяти), второй регистр 23, четвертый 24, пятый 25 и шестой 26 элементы И, второй компаратор 27, четвертую группу 28 элементов И, второй триггер 29, седьмой элемент И 30, шестой 31, седьмой 32, восьмой 33 элементы задержки, передатчик 34 и приемник 35 сигналов о положении объекта контроля, входы

Q6-41 и выходы 42-48 устройства, а также входящие в состав передатчика

34 и приемника 35 высокочастотный генератор 49, колебательный контур

50, сердечник броневого типа с катушкой 51 и емкостный элемент (конденсатор) 52, вход 53 передатчика, колебательный контур 54, сердечник броневого типа с катушкой 55, емкостный элемент (конденсатор) 56, 1652965 детектор 57, пороговый элемент 58 и выход 59 приемника, Передатчик (фиг. 2) собран на транзисторе 60 проводимости р-и-р

5 по схеме трехточки с автотранс!!!орматорной связью. Резистором 61 ограничивается эмиттерный ток, а резистор 62 задается рабочая точка транзистора 60. Конденсатор 63 предотвра- 10 щает замыкание потенциала базы транзистора 60 по постоянному току через катушку 51 на корпус. Через диод 64 и ограничительный резистор 65 по входу 53 при высоком уровне передаваемого логического сигнала положительной полярности происходит запирание транзистора 60 и срыв генерации. Катушка 51 колебательного контура 50 намотана на половине броневого фер" ритового сердечника. Питание генератора производится постоянным напряжением постоянного тока отрицательной полярности.

Принципиальная электрическая схема приемника 35 показана на фиг. 3.

В катушке 55 колебательного контура

54, настроенного -.в резонанс на частоту передатчика 34, наводится ЭДС, напряжение которой при помощи детектора на диоде 66 и конденсаторе 67 преобразуется в напряжение постоянного тока и через делитель на резисторах 68, 69 подается на пороговый элемент, выполненный на транзисторах 70, 71 в виде триггера с эмиттерной положительной обратной связью через резисторы 72, 73. Коллекторными нагрузками транзисторов 70, 71 являются резисторы 74- 75. Выходной логический

40 сигнал передатчика снимается с коллекторной нагрузки транзистора 71 через выход 59. Питание приемника осуществляется по входу 76 напряжением постоянного тока положительной полярности.

Код типа подлежащего передаче сообщения

Устройство работает следующим образом.

Коды позиционных мест подвижных объектов

Импульсом с выхода элемента задержки 18, задерживающего импульс на время модификации адреса в сумматоре 4, содержимое ячейки базового адреса блока 5 считывается на вход регистра 2, в который считанный код

Оператор нажимает клавишу с назва нием типа подвижных роботов, которые подлежат контролю. Эта клавиша находится на линейке идентификационных клавиш пульта управления (не показана). Допустим, что в данном случае контролю подлежит захват подвижного робота !!Груз взят!!! и оператор на*имает клавишу !!Контроль груза" Код от нажатой клавиши поступает на вход

36 устройства и после подачи импульса синхронизации на вход 37 он заносится в регистр 1. Указанный код состоит из двух частей: кода базового адреса. первого сообщения и кода числа сообщений, которые подлежат выдаче °

В исходном состоянии все узлы и элементы сброшены в нулевое состояние (цепи установки в исходное начальное состояние не показаны).

С выхода регистра 1 код базового адреса первого сообщения, подлежащего выдаче, поступает на олин вход сумматора 4, на другой вход которого подается код с выхода счетчика 6. . Однако счетчик 6 в данный момент времени сброшен, поэтому на втором входе сумматора 4 будет код, равный нулю. Синхроимпульс с входа 37 парал-. лельно с записью кода в регистр проходит через элемент ИЛИ 9 на элемент задержки 17, где задерживается на время записи кода в регистр 1, и затем поступает как на вход элемента задержки 18, так и на синхронизирующий вход сумматора 4, суммирующего код базового адреса с выходным кодом счетчика, равным в данный момент

000...0.

В результате на выходе сумматора 4 установится код базового адреса первого сообщения. который поступает на адресный вход блока 5 памяти. В блоке

5 в различных областях записаны идентификационные данные о параметрах подвижных элементов.

Структура кодового слова в ячейках памяти блока 5 имеет вид: записывается импульсом синхронизации, поступающим на синхронизирунпций вход с выхода элемента 19 задержки.

Дешифратор 3 расшифровывает коды позиционных мест и высоким потенциалом на одном из своих выходов откры1652965 вает те группы элементов И 11-13, выходы которых соответствуют позици- l ям" указанных, объектов. Другие входы этих же элементов И 11-13 подключены к другому информационному выходу ре5 гистра 2, с которого код подвижного робота поступает на выход устройства.

И, наконец, импульсом с выхода элемента задержки 20 код сообщения выда= ется через соответствующий выход 4345 для индикации.

С выхода элемента 20 задержки импульс поступает также на синхровход компаратора 7, проверяя выполнение

1 условия равенства кодов со счетчика

6 и числа сообщений в регистре 1.

Поскольку это условие не выполняется (считано на индикацию только первое сообщение). то на выходе компара- 20 тора сигналов не будет. Импульс синхронизац .и с выхода элемента 20. задерживается также элементом 21 на . время работы компаратора 7 и триггера 8 и поступает далее на вход элемен- 25 та И 15. Поскольку в данный момент триггер 8 находится в нулевом состоянии, то высоким потенциалом с инверсного выхода он поддерживает элемент

И 15 в открытом состоянии и на суммирующий счетный вход счетчика 6 поступает единица, соответствующая одному выцанномч сообщению. Па подвижных захватах роботов установлены передатчики 34, а на контрольной точке отсчета — приемник 35.

Дискретный сигнал со входа 53 пРи

его низком уровне разрешает работу генератора 49. При этом электромагнитные колебания в контуре 50 вызы- 4р вают изменение магнитного поля, направленного в пространство. При сближении магнитных систем 50 и 54 передатчика 34 и приемника 35 на некоторое расстояние в контуре 54, настро- 45 енном в резонанс на частоту передатчика, появляются электромагнитные колебания, напояжение которых в блоке детектора преобразуется в напряжение постоянного тока, которое подается на вход порогового элемента 58, формирующего при определенном уровне входного напряжения высокий уровень стандартного логического сигнала. При высоком уровне на входе передатчика про- 55 исходит срыв генерации генератора 49, колебания в контуре 50 затухают и, сле.довательно, исчезают колебания s контуре 54 приемника 35. Напряжение на

6 входе детектора приравнивается к нулю, и на выходе его уровень напряжения постоянного тока тоже равняется нулю.

Следовательно, и на выходе 59 порогового элемента 58 появляется низкий уровень логического сигнала.

Особенностью схем на фиг. 2 и 3 является нечувствительность системы передатчик-приемник к односторонним изменениям питающих напряжений, так как при уменьшении напряжения питания уменьшаются колебания в контуре

50, и тем самым уменьшается амллитуда колебаний в катушке контура 54, и уменьшается напряжение на входе порогового элемента 58, но порог срабатывания тоже уменьшается, так как его определяющее напряжение нестабилнзировано и пропорционально величине питающего напряжения.

При перемещении подвижных роботов мимо контрольной точки импульс с выхода 9 поступает на входы элементов

И 24-26 и проходит через один из них, открытый дешифратором 3, на вход считывания фиксированной ячейки блока 22 памяти.

В каждой из Аиксированных ячеек блока 22 записан код, включающий код типа подвижного робота и код сообщения, соответствующего данному типу подвижного объекта.

Этот код считывается из блока 22 и поступает на входы регистра 23, куда заносится тем же импульсом считывания, прошедшим через элемент ИЛИ 10 и задержанным элементом 31 задержки на время считывания данных из блока 22.

После записи кода в регистр 23 импульсом, задержанным элементом задержки 32 на время занесения кода в регистр 23. опрашивается компаратор 27, сравнивающий код типа подлежащего передаче сообщения в регистре

23 и кода типа подвижного объекта в регистре Z. Если упомянутые коды совг: падают, то компаратор вырабатывает сигнал, устанавливающий триггер 29 в единичное состояние, при котором высоким потенциалом с прямого выхода он открывает элемент И 30, на другой вход которого поступает тот же импульс, задержанный элементом 33 на время срабатывания компаратора. 27 и .триггера

29. Этот импульс проходит на выход

46 устройства через элемент И 30 и далее поступает, например, в канал прерывания ЭВМ.

165?965

По этому сигналу ЭВМ переходит на подпрограмму опроса содержимого регистра 23, информационные выходы которого подключены ко входам элементов

И 28. С этой целью на вход 41 прихо5 дит сигнал опроса, который во-первых, поступает на другие входы элементов

И 28, переписывая содержимое регистра 23 через элементы И 20 на выход

47; во-вторых, сбрасывает триггер 29 в нулевое состояние и, в-третьих, через элемент ИЛИ 9 вновь поступает в тактирующую цепочку элементов задержки 17-21.

Если же код регистра 2S будет отличаться от кода регистра 2, компа ратор 27 не будет вырабатывать сиг( налов. В этом случае импульс с выхода элемента 3 задержки через элемент

И 30 не пройдет, так как последний

20 будет блокирован низким потенциалом с прямого выхода триггера, Зато будет открщт элемент 16 И высоким потенциалом с инверсного выхода триггера 29; и импульс с выхода элемента И 16 проходит как на выход 48 устройства, сигнализируя об ошибке в параметрах подвижного робота, так и на вычитающий вход счетчика 6, уменьшая его содержи30 мое на единицу, и на вход элемента

ИЛИ 9, возвращая устройство на новый цикл работы.

Работа устройства описанным образом повторяется до тех пор, пока счетчик 6 не зафиксирует число выданных сообщений, равное тому числу, которое записано в регистре 1. Ком,паратор 7 за< iксирует факт этого равенства по сигналу с выхода элемента задержки 20 и установит триггер 8 в единичное состояние, при которюм элемент И 14 будет открыт, а элемент И 15 — закрыт.

Тогда тот же импульс, задержан- 45 ный элементом 21 на время срабаты" вания компаратора 7 и триггера 8, проходит через элемент И 14 как на выход 42 в качестве сигнала окончания контроля, так и на входы сброса 50 триггера 8, счетчика 6, регистров 1 и 23, подготавливая устройство к новому циклу контроля.

Формула изобретения 55

1. Устройство для контроля перемещения подвижных объектов, содержа" щее три регистра, дешифратор, сумматор, блок памяти параметров объекта, реверсивный счетчик, первый комнаратор, первый триггер, два элемента

ИЛИ, три группы элементов И, три элемента И и пять последовательно соединенных элементов задержки, информационный вход первого регистра является входом устройства для ввода кода контролируемой операции, вход разрешения записи первого регистра и первый вход первого элемента ИЛИ подключены к входу синхронизации устройства, входы сброса первого и третьего регистров, сумматора и реверсивного счетчика и нулевой вход первого триггера соединены с выходом первого элемента И, который является выходом сигнализации окончания работы устройства, первые входы первого и второго элементов И связаны с выходом пятого элемента задержки, вход синхрониза ли первого компаратора и первые входы элементов И трех групп подключены к выходу четвертого элемента задержки, вход разрешения записи второго регистра подключен к выходу третьего элемента задержки, информационный вход — к выходу блока памяти параметров объекта, первая группа выходов — к группе входов дешифратора, а вторая группа выходов — к группам входов элементов

И групп с первой по третью, вторые входы которых соединены с выходами дешифратора, выходы элементов И групп с первой по третью являются выходами устройства для выдачи информационных сообщений о перемещении объекта контроля, выход сумматора связан с адресным входом блока памяти параметров объекта, входы первого и второго слагаемых — соответственно с первым выходом первого регистра и с выходом реверсивного счетчика, а вход разрешения суммирования — с выходом первого элемента задержки, вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, выход второго элемента задержки соединен со входом разрешения считывания первого блока постоянной памяти, входы операндов первого компаратора связаны соответственно со вторым выходом первого регистра и с выходом реверсивного счетчика, а выход — с единичным входом триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно ко вторым входам первого и второго элементов И, выход второго элемента И соединен с суммирующим входом

16529б5 реверсивного счетчика, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства путем контроля параметров перемещения объектов, в устройство введены блок памяти кодов сообщений, элементы И с четвертого по седьмой, второй компаратор, четвертая группа элементов И, второй триггер, последовательно соединенные

10 элементы задержки с шестого по восьмой, передатчик и приемник сигналов о положении объекта контроля, связанные между собой посредством электромагнитных колебаний, вход передатчика сигналов о положении объекта конт15 роля является входом запуска устройства, выход приемника сигналов о положении объекта контроля соединен с первыми входами элементов И с четвертого по шестой, вторые входы которых связаны с выходами дешифратора, а выходы — с входами разрешения считывания блока памяти кодов сообщений и со входами второго элемента ИЛИ, вычитающий вход реверсивного счетчика, второй вход первого элемента ИЛИ и выход устройства для сигнализации о наличии ошибок в параметрах перемещения объекта контроля подключены к выходу третьего элемента И, первый вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера, а второй вход и первый вход седьмого элемента И связаны с .выходом восьмого элемента задержки, вход синхронизации 35 второго компаратора подключен к вы ходу седьмого элемента задержки, вхо-! ды операндов соответственно — к первой группе выходов третьего регистра и к второй группе выходов второго 40 регистра, а выход — к единичному входу второго триггера, прямой вы- . ход которого соединен со вторым входом седьмого элемента И, а нуле,вой вход и первые входы элементов

И четвертой группы и третий вход первого элемента ИЛИ связаны со входом устройства для опроса заФиксированных сообщений о перемещении объекта, выход седьмого элемента И является выходом устройства для сигнализации о прерывании работы, выходы элементов И четвертой группы служат для выдачи устройством зафиксированных сообщений о перемещении объекта, вторые входы элементов И четвертой группы подключены к второй группе выходов третьего регистра, информационный вход которого соединен с выходом блока памяти кодов сообщения, а вход разрешения записи — с выходом шестого элемента задержки, вход которого связан с выходом второго элемента ИЛИ.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что передатчик сигналов о положении объекта контроля содержит сердечник броневого типа с контурной катушкой, подключенной к высокочастотному генератору и емкостному элементу, вход запуска высокочастотного генератора является входом передатчика сигналов.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что приемник сигналов о положении объекта контроля содержит сердечник броневого типа с контурной катушкой, концы которой подключены к обкладкам емкостного элемента.и входам детектора, выход которого соединен со входом порогового элемента, выход которого является выходом приемника сигнапов..

1652965

1Г> 2905 фиг.2

7б ! (Ж ! !

1 ! ! ! ! .

l ! II ! .1! фиг.3

Составитель В. Воронков

Редактор Т. Орловская Техред Л.Олийнык Корректор >f. Ревская

Заказ 2188 Тира!к 489 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. У!огород, ул. Гагарина, 101