Устройство для управления координатным транспортным средством

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для управления работой координатных транспортных средств с многократным адресованием грузов . Устройство содержит блок обработки. реализованный на базе ЭВМ, блок последовательного обмена информацией с ЭВМ верхнего уровня, блок энергонезависимой памяти, блоки ввода и вывода информации, блок задания режимов работы, блок выдачи команд перемещений, блок индикации и выходы адресных и позиционных датчиков. В зависимости от режима, формируемого блоков задания режимов работы, и информации от датчиков ЭВМ формирует команды управления транспортным средством/корректируя при перегрузке модель склада, записанную в блоке энергонезависимой памяти. При неисправности устройства модель склада и функции управления посредством модуля связи передаются ЭВМ верхнего уровня. При неисправности ЭВМ верхнего уровня команды управления формируются блоком выдачи команд перемещений . 1 з.п.ф-лы, 5 ил сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4818880/24 (22) 05.03.90 (46) 07.03.92.Бюл. ¹ 9 . (71) Производственное объединение "Вопогодский оптико-механический завод" (72) Н.Н.Алферьев и И,Г.Лабинский (53) 681.323 (088.8) (56) Терентьев Ю.Б., Чичерин Ю.И, Созда-. ние систем управления для ГПС. Электронная промышленность ¹ 4 — 5. 1985, с.

115 — 116.

Патент США № 4052702, кл. 364 — 200, G 06 F 3/00, G 06 F

5/04, опублик. 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КООРДИНАТНЫМ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для управления. работой координатных транспортных средств с многократным адресованием груИзобретение относится к автоматике и может быть использовано для управления работой транспортных средств с многократным адресованием грузов, например автоматических кранов-штабелеров.

Целью изобретения является повышение надежности работы за счет обеспечения завершения цикла работы при неисправности блока обработки.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг. 2 — принципиальная схема узла формирования команд вертикального перемещения; на фиг, 3 — алгоритм

„„. Ж„, 1718234 А1 (я)з 6 Об F 15/50, G 05 В 19/18 зов. Устройство содержит блок обработки, реализованный на базе ЭВМ, блок последовательного обмена информацией с ЭВМ верхнего уровня, блок энергонезависимой памяти, блоки ввода и вывода информации, блок задания режимов работы, блок выдачи команд перемещений, блок индикации и выходы адресных и позиционных датчиков. В зависимости от режима, формируемого блоков задания режимов работы, и информации от датчиков ЭВМ формирует команды управления транспортным средством, корректируя при перегрузке модель склада, записанную в блоке энергонезависимой памяти. При неисправности устройства модель склада и функции управления посредством модуля связи передаются ЭВМ 3 верхнего уровня, При неисправности ЭВМ верхнего уровня команды управления формируются блоком выдачи команд переме- С щений. 1 з.п.ф-лы, 5 ил. программного управления координатным е) транспортным средством в режиме преры- (р ваний по таймеру; на фиг. 4 — алгоритм выбора режима работы блока обработки и аатоматичеоко го режима работы; иа фиг. 5 — ) И алгоритм автономного режима работы бло- а ка обработки.

Устройство содержит блок 1 обработки, выполненный на базе ЭВМ, канал 2 для обеспечения интерфейса блока обработки, блок 3 последовательного обмена информацией, блок 4 энергонезависимой памяти, блок 5 ввода информации, блок б вывода

1718234

15

30

40

55 информации, блок 7 задания режимов работы, блок 8 выдачи команд перемещений в составе узла 8,1 формирования команд горизонтального перемещения, узла 8.2 формирования команд перемещения платформы и узла 8.3 формирования ко.манд вертикального перемещения„блок 9 индикации и выходы первого датчика 10 точного останова А10, второго датчика 11 точного останова штабелера А11, блока 12 адресных датчиков горизонтального перемещения А15 ... А20, блока 13 адресных датчиков вертикального перемещения А21 ...

А24 и блока 14 позиционных датчиков исполнительных механизмов, включающего датчики фиксации верхнего уровня подъемника А1, А2, выдвинутого влево А7.и вправо

А6. положения платформы,.ограничения хода подъемника вверх А9, смещения груза влево А12 и вправо А13 ° обрыва троса А14, фиксации нижнего уровня подъемника А31

А4 и исходного положения платформы А8.

Каждый узел формирования команд горизонтального перемещения и узел формирования команд вертикального перемещения содержит первый 15, второй 16, третий 17, четвертый 18, пятый 19, шестой 20, седьмой

21, восьмой 22 и девятый 23 элементы И-НЕ, первый 24, второй 25 и третий 26 элементы

И, первый 27., второй 28, третий 29, четвертый 30 и пятый 31 элементы НЕ, элемент

ИЛИ 32 и выходной усилитель 33.

Блок 3 последовательного обмена информацией соединен с 3ВМ верхнего уровня управления (участкового или цехового).

Он реализует преобразование параллель ного кода, принятого от блока 1, в последовательный и передачу его по . двунаправленной линии к ЭВМ, верхнего уровня, а также прием последовательного кода, переданного по другой двухпроводной линии от ЭВМ верхнего уровня, обратное и реобраэование его из последовательного кода в параллельный и передачу последнего в блок обработки.

Блок 3 используется для организации автоматического режима работы устройства.

Блок 7 задания режимов работы выполнен на базе наборного поля иэ клавишных выключателей. Блок 9 индикации реализован на базе матричного газоразрядного индикатора, например, типа ИМГ-1-03.

Адресные датчики применены бесконтактного типа, индуктивные, например типа

КВД. Считывание информации с адресных датчиков осуществляется посредством специальных металлических пластин (шунтов), расположенных на металлоконструкции склада. Каждой адресной позиции соответствует определенный набор шунтов, позволяющий осуществлять адресацию в параллельном двоичном коде.

Устройство для управления координатным транспортным средством работает следующим образом.

Установка начальных условий производится при включении питания. Цепи сброса на схемах не показаны. После включения процессор блока 1 опрашивает входные линии блока 7 задания режимов работы и определяет установленный режим (автономный или автоматический). В автономном режиме блок 1 передает на блок 9 индикации сообщение Готовность", подтверждая при этом готовность выполнения инструкций, вводимых с блока 7. При задании при помощи блока 7 режима "перегрузка" процессор передает данные по режиму в память блока 1 обработки, где это задание хранится до конца выполнения перегрузки;

В памяти блока 1 производится хранение адресов выгрузки и загрузки, а также код груза, Кроме того, блок 1, управляя блоком

4 энергонезависимой памяти, производит контроль корректности вводимых заданий (контроль свободных и занятых ячеек склада), Данный контроль возможен, так как структура блока 4 отражает структуру склада, т.е. для каждого адреса ячейки в складе определен адрес ячейки памяти; При контроле ячеек склада блок 1 при необходимости автоматически определяет ближайшую для перегрузки свободную ячейку склада.

После ввода задания по перегрузке процессор передает конечный адрес назначения в память 3ВМ.и выдает сигнал "Пуск" на объект управления.

Получив конечный адрес. назначения, ЭВМ определяет текущее состояние штабелера по информации от адресных датчиков

А15 ... А20 горизонтального перемещения, и роиз водит расчет и выдачу сигналов скоростей перемещения на приводы исполнительных механизмов объекта управления, отслеживает перемещение штабелера, производит его плавную остановку у заданной ячейки склада, управляет перемещением груэозахватов. После выполнения перегрузки блок 1 выдает сигнал "Останов" на объект управления и сообщение "Выполнено" на блок 9 индикации, производит соответствующую корректировку информации в блоке 4 энергонезависимой памяти для того, чтобы она соответствовала реальному положению груза, перегрузка которого осуществлялась.

Алгоритмы работы (фиг. 3, 4, 5) предусматривают автономный и автоматический режимы работы устройства. Управление штабелером осуществляется.в режиме прерываний по таймеру. Буквой Т обозначен

1718234

При неисправности блока 1 обработки, а также при накладке оборудования работа устройства осуществляется в режиме директив оператора. В этом <:лучае команды коорпризнак перегрузки: Т=1 — перегрузка есть, PRW — подпрограмма корректировки

Т=Π— перегрузки нет.Для реализации Елго- модели склада по результатам перегрузки; ритмов управления использованы следую- PRPE — подпрограмма выхода из режищие подпрограммы: . ма прерываний по таймеру при аварийном

lNO — индикация ошибок, обнаружен- 5 или нормальном завершении перегрузки, ных подпрограммой TEST; . В процессе работы блок. 1 считывает

INA — индикация аварийных ситуаций,: информацию с позиционных датчиков блока обнаруженных подпрограммой AW; : 14. При возникновении аварии,т.е. присраTEST — подпрограмма тестирования - батывании хотя бы одного датчика, блока 1. оперативной и энергонезависимой памяти,:30 выдает сигнал "Стоп".на объект управления внешнихустройств, блока 3 последователь-: и информацию на блок 9 для индикации ного обмена информацией;...: причины останова.штабелера, В$3$ — выдача слова состояния штабе- .: При задании с блока 7 режима ввода лера в ЭВМ верхнего уровня... информации(модели склада) с внешнего ноPMOD — прием модели склада и табли- 15 сителя (например, перфоленты) ЭВМ выдацы кодов из ЭВМ верхнего уровня; ет соответствующий сигнал на устройство

PPMOD — передача модели склада и: - управления внешним носителем, по которотаблицы кодов в ЭВМ верхнего уровня; . ". му начинается ввод информации с предваUO — установка ошибок в слове состоя-:.. рительно подготовленного внешнего ния; 20" носителя. При вводе информации блок 1 упAW — подпрограмма проверки аварий- . равляет блоком 4 энергонезависимой памяных ситуаций. неработающего штабелера;: ти, занося в. него информацию по

KLAW — подпрограмма опроса блока 7.: определенному алгоритму, т.е. чтобы коды задания режимов работы; грузов записывались в нужные ячейки памяPQQ — прием задания на перегрузку от 25 ти, соответствующйе физическим адресам

ЭВ верхнего уровня, установка начальных ячеек склада. При этом сигналы управления

ЭВМ условий для перегрузки; .. поступают на блок 4 по шине управления, а

PQ -подпрограмма задания перегрузки " сигналы данных — по шине данных. При зас блока задания режимов работы, проверки . дании с блока 7 режима вывода информации заданной ячейки и груза, поиска ближай- 30:на внешний носитель блок 1 обработки вышей свободной ячейки и ближайшей ячейки;- дает соответствующий сигнал на устройство с заданным грузом, установки начальных: управления внешним носителем, по котороусловий для перегрузки; . му считывается информация о модели склаN — просмотр кодов груза по номеру . да из блока 4. В режимах ввода и вывода ячейки склада; 35 информации на внешний носитель блок 1

0- просмотр номеров ячеек склада по контролируетправильностьввода(произвокоду груза; дит подсчет контролируемых сумм) и рабо. PF — перфорация модели склада и таб- - тоспособность устройств ввода-вывода.

При возникновении ошибки при вводе инFSU-считывание модели складаитаб- 40 формации или при неисправности устЛИЦЫ КОДОВ; ройств ввода-вывода ЭВМ выдает

COD - запись таблицы кодов; сообщение блоку 9 для индикации неиспPULT — пультовый режим — просмотр равности устройства ввода-вывода, оперативной, энергонезависимой постоян- . В автоматическом режиме работы (от ной памяти и регистров внешних устройств; 45 . ЭВМ верхнего уровня) команды и инструкPRDA — режим проверки неисправно- ции поступают из канала последовательной стей датчиков, установленных на штабеле- связи на блок 3. Причем последовательре; ность поступления кодов из блока 3 такая

ОТ вЂ” отработка торможения привода .. же, что и из блока 7 в автономном режиме. штабелера; 50 Блок 1 обработки выдает на блок 9 индикаОА — подпрограмма отработки устрани- ции сообщение о работе от ЭВМ верхнего мой аварии (утыкание платформы подъем- уровня. Все сообщения о возникающих неника, возврат платформы в исходное исправностяхиаварийныхситуациях, каки положение перед началом работы); в автономном режиме. принимаются бло-

PRRA — управление горизонтальным 55 ком 1, но передаются не на блок 9, а на блок движением, выбор скорости, реверса; .. 3.

PRWE — управление вертикальным движением подъемника;

РВЫ вЂ” управление движением платформы подьемника;

1718234 динатных перемещений задаются блоком 7 задания режимов работы, формируются блоком 8 и с него передаются на объект управления.

Работа устройства в режиме директив оператора рассмотрена на примере формирования команды "вверх" узлом 8.3 формирования команд вертикального перемещения блока 8 (фиг. 2)..В этом случае задействованы входы В2, В4 блока 8 Условиями. выполнения команды являются: подъемник не находится в верхнем положе.нии — поступает сигнал "0" с датчика А9 ограничения хода подъемника вверх; штабелер находится на одной из адресных позиций по координате Х вЂ” поступает сигнал ."1" с датчика А10 точного останова штабелера; контейнер с грузом либо отсутствует, либо расположен на грузовой площадке платформы подьемника без смещения — поступают сигналы "0" с фотоэлектрических датчиков А12, А13 смещения груза влево и вправо, не. произошло обрыва троса подьемника — поступает сигнал "1" с датчика А14 обрыва троса. При выполнении этих условий,возможно несколько вариантов реализации команды "вверх".

Телескопическая платформа находится в исходном положении (поступает сигнал

"1" с датчика А8 исходного положения телескопической платформы), на грузовой площадке платформы находится контейнер с. грузом — поступает сигнал "1" с фотоэлектрического датчика А5 наличия груза.. В этом случае подъемник может быть перевецен в любую адресную позицию по координате Z, при этом блок 8.обеспечивает точное позиционирование подъемника по сигналам датчиков А1. А2 фиксации верхнего уровня подъемника, что позволяет перемещать платформу с контейнером в любую свободную ячейку, Телескопическая платформа находится в исходном положении, на грузовой площадке платформы отсутствует контейнер— с датчика А15 поступает сигнал "0". Подьемник может быть переведен в любую адресную позицию по координате 2, Блок 8 обеспечивает точное позмционирование на нижнем уровне яруса по сигналам датчиков

А3, А4 фиксации нижнего уровня подъемника. Это позволяет подводить платформу подъемника под контейнер, установленный в ячейке.

Телескопическая платформа находится в крайнем правом или крайнем левом положении поступает сигнал "0" с датчика А6 или

А7, с датчика А8 поступает "1"; Платформа находится в выдвинутом положении, подъемник может перемещаться только с нижне10

20 го уровня яруса на верхний или обратно. Это позволяет осуществить операцию "груз положить" ("груз взять"). После этого свободная платформа (платформа с контейнером) возвращается в исходное. положение и транспортное средство может быть направлено в любую адресную позицию по координатам Х и Z.

Телескопическая платформа находится в промежуточном положении —. поступает сигнал "1" с датчиков А6, А7, с датчика А8 поступает сигнал "0". Блоком 8 формируется сигнал запрета на перемещение транспорт- . ного средства по координатам X u Z..

Рассмотренное устройство может быть использовано в транспортных стеллажах, где недопустима останови транспортного средства по условиям технологического процесса или техники безопасности.

Формула изобретения

1. Устройство для управления координат- . ным транспортным средством, содержащее

25 блок обработки, блок последовательного обмена информацией, блок энергонезависимой памяти, блок ввода и блок вывода информации, подключенные посредством канала к блоку обработки, выходы первого и второго

30 датчиков точного останова, выходы блока адресных датчиков горизонтального перемещения, блока адресных датчиков вертикального перемещения и блока позиционных датчиков исполнительных меха35 низмов, включающего датчики фиксации верхнего уровня подъемника, наличие груза на платформе подъемника, выдвинутого влево и вправо положения платформы, исходного положения платформы, ограниче40 ния хода подъемника веер<, смещения груза влево и вправо,. обрыва троса. фиксации нижнего уровня подъемника, соединены с соответствующими входами блока ввода информации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

45 целью повышения надежности работы за счет обеспечения завершения цикла работы при неисправности блока обработки, в него введены блок задания режимов работы, блок выдачи команд перемещений, включа50 ющий узел формирования команд горизонтального перемещения, узел формирования команд перемещения платформы и узел формирования команд вертикального перемещения, и блок индикации, причем вход

55 блока задания режимов работы соединен с информационным входом блока вывода информации, первый и второй выходы блока задания режимов работы соединены соответственно с входами команды перемещения и режима работы блока выдачи команд

1718234

10 перемещений, а третий выход соединен с ла, à выход соединен с первым входом чегвходом блока ввода информации, выходы вертого элемента И-НЕ, выход девятого первого и второго датчиков точного остано- элемента И-НЕ соединен с вторым входом ва соединены с первым и вторым входами элемента ИЛИ, соединенного выходом с точного останова блока выдачи команд 5 первым входом третьего элемента И, перперемещений, выходы первого и второ- вый и второй входы первого элемента И го датчиков фиксации верхнего уровня являются соответственно первым и вторым подъемника, первого и второго датчи- входами точной фиксации верхнего уровня ков фиксации нижнего уровня подъем- подъемника узла, а выход. соединен с пер-ника, датчиков наличия, груза на 10 вым входом пятого элемента И-НЕ и с перплатформе подъемника, датчиков вы- вым входом седьмого элемента И-НЕ, двинутого влево и вправо положения первый и второй входы второго элемента И платформы, датчиков исходного поло- являются соответственно первым и вторым жения платформы, ограничения хода входами точной фиксации нижнего уровня подъемника вверх, смещения груза вле- 15 подъемника узла, а выход соединен с перво и вправо и обрыва троса соединены вым входом шестогоэлемента И-НЕ, второй с соответствующими входами блока вы- вход пятого элемента И-НЕ и вход первого дачи команд перемещений, выходы элемента НЕ являются входом наличия грублока выдачи команд перемещений со- эа на платформе подъемника узла, единены с выходами устройства и вхо.- 20 выход пятого элемента И-НЕ соединен с дами первой группы блока индикации вторым входом третьего элемента И и втосоответственно; входы второй груп- рым входом четвертого элемента И-НЕ, выпы которого соединены с выходами ход первого элемента НЕ соединен с блока адресных датчиков горизон- вторым входом шестого элемента И-НЕ, вытального перемещения., блока ад- 25 ходом соединенного с третьим входом четресных датчиков вертикального вертого элемента И-НЕ истретьим входом перемещения и блока позиционных- третьегоэлемента И, первый и второй входы датчиков исполнительных механиз- третьего и восьмого элементов И-НЕ являмов соответственно, входы третьей, ются соответственно входами выдвинутого группы блока индикации подключе- 30 положения влево и вправо платформы узла, ны к второму выходу блока вывода выход третьего элемента И-НЕ соединен с информации. вторым входом седьмого элемента И-Н Е, со2. Устройство по и. 1, отл и ч а ю щее- единенного выходом с четвертым входом с я тем, что каждый узел формирования третьегоэлемента И, вход второгоэлемента команд горизонтального перемещения и 35 НЕ является входом исходного положения узел формирования команд вертикального платформы узла, а выходы соединен с третьперемещения содержит первый, второй, им входом восьмого элемента И-НЕ, выхотретий; четвертый, пятый, шестой, седьмой, дом соединенного с пятым входом третьего восьмой и девятый элементы И-НЕ, первый, элемента И, вход третьего элемента НЕ яввторой и третий элементы И, первый, вто- 40 ляется входом ограничения хода подъемнирой, третий, четвертый и пятый элементы ка вверх узла, выходом соединенного с

НЕ, элемент ИЛИ и выходной усилитель, шестым входом третьего элемента И, входы причем первый и второй входы первого эле- пятого и четвертого элементов НЕ являются мента И-НЕ являются cooTBGTGTBOHHQ вхо- соответственно входами смещения груза дами команды перемещения и 45 влево и вправо узла, а выходы пятого и четавтоматического режима узла, а выход сое- вертого элементов НЕ соединены с седьдинен с первым входом элемента ИЛИ, пер- мым и восьмым входами третьего элемента вый и второй входы девятого элемента И-НЕ - И соответственно, девятый, десятый и одинявляются соответственно входами режима надцатый входы третьего элемента И являдиректив оператора и команды перемеще-. 50 ются соответственно первым и вторым ния узла, а третий вход девятого элемента входами точного останова транспортного

И-НЕ и первый вход второго элемента И-НЕ средства и входом обрыва троса подъемнисоединены с выходом четвертого элемента ка узла,,а выход соединен с входом усилитеИ-НЕ, второй вход второго элемента И-НЕ ля, выход которого является выходом является входом команды перемещения уз- 55 команды перемещения узла.

1718234

17182:34

М

Ф

1718234

1718234

1718234

Фиг,5 .Редактор Т.Юрчикова

Составитель А,Жеренов

Техред М,Моргентал Корректор Т.Палий

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

Заказ:883 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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