Устройство для программного управ-ления перемещением исполнительногоэлемента

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИТИЗЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 26.10.79 (21) 283356 4/18-24

Союз Советеких

Социайиетичееких

Реепубпик ни840806

©Q,, .г

С (51)М. Клз

0 05 В 19/04 с присоединением заявки йо

Государствеинмй комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Г3риоритет—

Опубликовано 2306.81.Бюллетень N9 23 (5З) УДКб 21. 503. .55(088.8) Дата опубликования описания 23пб81

П.И. Валтруконис, М. Н. Гундарин,,В. А. Китаев, Ц-т .,нов и В.Л. Трачевский

f !

1 (72) Авторы изобретения. (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ HPOFPAMMHOI О УПРАВЛЕНИЯ

ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА

Изобретение относится к автоматйке и вычислительной технике и может быть использовано в позиционных системах программного управления, предназначенных для транспортировки объекта в определенной последователь-. ности по рабочим позициям технологической линии.

Известно устройство для позиционного управления приводом перемещения объекта, содержащее элемент задания места остановки, выполненный в виде позиционного распределителя, датчик фактического положения объекта, выполненный на базе многоконтактных переключателей, и исполнительные реле g1).

Недостатком этого устройства является низкая помехозащищенность изза большого количества контактов дат«2О чика фактического положения, задействованных в цепи управления перемещением - на и позиций требуется 2n + 2 контакта.

Известно также устройство для авто . матического управления перемещением объекта, содержащее источник питания, элементы задания адреса, датчик положения объекта, командные блоки и релейный элемент 2) ° 30

Однако это устройство имеет низкую надежность и помехозащищенность вследствие невозможности точного подбора элементов устройства, а также из-за естественной дестабилизации характеристик элементов схемы во время эксплуатации.

Кроме того, необходимость специального подбора элементов многоступенчатого делителя (для обеспечения нейэменности и равенства величин напряжений его ступеней) и исполнительных блоков и релейного элемента (дпя надежности их срабатывания при большом диапазоне изменений входных напряжений) снижает воэможности реализацли и надежности его работы, так как "Уход" характеристик любого элемента приводит к сбоям.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для программного задания сигналов перемещения объекта, содержащее датчики положения объекта, переключатель, элементы ЗАПРЕТ включенные на выходах устройства 131.

Однако устройство обеспечивает управление перемещением объекта только по четырем рабочим позициям, фиксиру840806 вьем датчиками после установки пе.реключатвля в соответствуищее необходимой позиции положение. При этом схема его логической части содержит десять

Многовходовых логических элементов (четыре элемента ИЛИ и шесть элементов ЗАПРЕТ). В общем случае, когда требуется управлять перемещением бъекта по п позициям, она содержит

n - 2) ° 3+4 логических элемента.

Например, при управлении перемеще- (0 нием тележки фотоупора, регулирующей положение концов раската под обрезку, логическая часть устройства построена из 43-58 логических элементов. Схема этого устройства построена. таким образом, что сигналы всех датчиков и, контактов переключателя подаются на входы логических элементов и при эксплуатации несут логическую нагрузку поэтому помеха даже в одном из 2п (n - число рабочих позиций) каналов 20 связи вносит сбой в работу всего устройства. Протяженность соединительных линий между датчиками и переключателем, которая в реальных производственных условиях как правило значительна, р5 еще более увеличивает вероятность появления сбоев.

Кроме того, при переключении переключателя из исходной позиции через несколько положений его контакт при прохождении через промежуточные положения создает кратковременный сигнал

"Вперед", т.е. вся схема устройства оказывается в неустойчивом состоянии.

Постоянный сигнал "Вперед" сформируется только при установке переключателей в нужную позицию, что также снижает эксплуатационные характеристики устрой ст ва и е ro над еж ност ь.

Цель изобретения — расширение области применения за счет возможнос- 40 тн реализации перемещения объекта при неограниченном количестве рабочих позиций и повышение надежности и помехозащищенности устройства.

Поставленная цель достигается тем, 45 что устройство, содержащее датчики положения исполнительного элемента, подключенные выходами к первым входам программного переключателя, перВый Выход KoTopoI Î соединен с IIGpBbIMH () входами элементов И, содержит Фазовый дискриминатор и делитель напряжения, подключенный выходами к вторым входам программного переключателя, второй выход которого соединен с входом фазового дискриминатора, подключенного к вторым входам элементов И.

Кроме того, дискриминатор содержит два усилителя, подключенные входами . через конденсатор к входу дискрими- натора, а выходами — через триггер к 49 выходам дискриминатора.

На Фиг. 1 показана схема устройствар на Фиг. 2 - схема фазового дискриминатора.

Устройство содержит датчики 1 — 1, положения исполнительного элемента, программный переключатель 2, делитель 3 напряжения, фазовый дискриминатор 4 и Элементы 5 и 6 И.

Дискриминатор 4 содержит конденсатор 7, включенный на общеМ входе усилителей 8 и 9, выходы которых подключены к триггеру 10.

Переключатель 2 выполнен на два направления, к выходам одного из которых подключен делитель 3, а его об ий контакт соединен с входом дискринатора 4. Выходы второго направления переключателя 2 соединены с соответствукщими датчиками 1 — 1 положения, а общий контакт этого направления соединен с установочными входами элементов 5 и б И. Количество рабочих позиций практически не ограничено и определяется только числом датчиков 1.

Переключатель может быть выполнен бесконтактным, например, на элементах

БВК, КВД. Каждому положению переключателя 2 соответствует положение объекта, Фиксируемое соответствующим датчиком 1.

Делитель 3 выполнен резистивным (на резисторах R), но может быть и диодным. Подбора одинаковых ступеней не требуется — важно наличие ступени, перепада напряжения.

Устройство работает следукщим образ ом.

При положении, например, на первой позиции, объект воздействует на датчик 1, сигнал с выхода которого по цепи соответствующий этому датчику контакт переключателя 2 — общий контакт этого же направления блокирует элементы 5 и б И. Сигналы на выходах устройства в этом случае отсутствуют.

На входе дискриминатора 4 имеется потенциал, соответствующий параметрам первой ступени делителя 3, конденсатор

7 дискриминатора 4 заряжен до напряжения этой ступени, его усилители

8 и 9 находятся в исходном состоянии, а триггер 10 по обоим выходам — в состоянии "0", которое устанавливается по сигналу с общего контакта второго направления переключателя 2 (нв показано). Для перемещения объекта на

i-ю позицию контактор переключателя

2 устанавливается в положение, соответствующее этой позиции. При этом при переключении,переключателя 2 с первого положения блокировка с элементов 5 и 6 И снимается, а в моменты перехода контактора переключателя

2 через промежуточные контакты до соответствук цей позиции i в дискриминаторе 4 отрицательными перепадами напряжения (значения напряжений этих ступеней уменьшаются) с переключатвля 2 Формируются сигналы на перемещение объвкта "Назад". Элемент б И

840806 выдает сигнал управления. на перемещение объекта "Назад".

Объект, двигаясь назад, последовательно проходит перед датчиками всех предыдущих позиций, сигналы которых отключены от схеьи переключателем 2 и не влияют на ее работу. При установке объекта в позицию сигналы с датчика 1 по цепи датчик 1 - соответствующий контакт переключателя 2 общий контакт переключателя 2 блокирует элементы 5 и 6 И и устанавливает. триггер 10 в состояние "0". Сигнал управления на выходе элемента 6 снимается, и объект останавливается.

При вызове объекта, например, с

h-ой позиции на первую, движок переклю 5 .чателя устанавливается в положение 1, блокировка с элементов 5 и 6 И снимается, и в моменты перехода контакта переключателя 2 через промежуточные контакты дискриминатор 4 по положи- 20 тельным перепадам напряжения делителя

2 через конденсатор 7 и усилитель 8 формирует сигнапы на перемещение

"Вперед", которыми устанавливает триггер 10 в состояние на выдачу сиг- д5 нала на перемещение объекта "Вперед", ЭТот сигнал снимается при достижении . исполнительным элементом позиции 1 по сигналу с датчика 1 „.

Аналогичным образом устройство вырабатывает сигналы управления при установке переключателя 2 в любое промежуточное положение.

Конструкция устройства и объем аппаратуры не изменяются при изменении числа рабочих позиций, что делает 35 это устройство универсальным и позволяет использовать его для программированного перемещения практически любых объектов техники.

Устройство обладает высокой по- 40 мехозащищенностью, так как во время перемещения объекта к логической части устройства всегда подключен только один датчик и срабатывание ос»тальных датчиков (они отключены от 45 схем) не влияет íà его работу, В любом из статических состояний схема устройства заблокирована сигналом датчика 1 этой позиции.

При первом же переключении, переключателя 2 формируется сигнал соответствукщего направления перемещения и объект перемещается до установленной позиции беэ остановок в промежуточных позициях.

Кроме тож, устройство обладает боЛьшей надежностьЮ за счет уменьшения объема оборудования.

Формула иэ обретения

1. Устройство для программного управления перемещением исполнительного элемента, содержащее датчики положения исполнительного элеменва, подключенные выходами к первым входам . программного переключателя, первый выход которого соединен с первыми входами элементов И, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышенкя надежности и помехозащищенности устройства, оно содержит фазовый дискриминатор и делитель напряжения, подключенный выходамн к вторым входам программного переключателя, второй выход которого соединен с входом фазового дискриминатора, подключенного выходами к вторым входам элементов

И.

2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что Фазовый дискриминатор содержит два усилителя,, подключенные входами через конденса:тор к входу дискриминатора, а выходами - через триггер к выходам дискриминатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 570882, кл. G 05 В 19/08, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 646310, кл. С 05 В 19/04, 1977.

3.. Авторское свидетельство СССР

9 507859 кл. G 05 В 19/04, 1974 (прототип).

840806 фиг. Я

Составитель И,Колокольцов.

Редактор.Г.Кацалап ТЕхред Т.Маточка Корректор Л.Иван

Подписное

3акаэ 4 762/б 8 Тираж 940

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгоррд, ул. Проектная, 4