Знамени научно-исследовательский институт комплексной автоматизации и Московский завод точных измерительных приборов (71) Заявители (54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ

Изобретение относится к автома- тическому управлению и может быть использовано лри автоматизации циклических и периодических процессов.

Известно многоточечное обегатцее а устройство, применяемое в периодических и циклических системах конттроля и „ правления, с помощью которого решаются вопросы равномерного последовательного коммутирования небольшого числа датчиков или анализаторов качества на вторичные приборы.

Устройство состоит из генератора импульсов, пересчетной схемы и дешифратора (1 3.

Счет с. помощью этого устройства ведется в унитарном коде и только до четного числа.

Наиболее близким к предлагаемому яв-. ляется пневматическое обегающее устрой-го ство, содержащее счетный триггер и цепочку последовательно соединенных триггерных ячеек. C помощью этого устройства счет может быть проведен в уни2 тарном коде, но до любого числа не более восьми, при этом применяется некоторая перекоммутация устройства (2 ).

Нер достатки известного устройстванеобходимость перекоммутации устройства при счете до четного и нечетного числа и при включении его для счета до числа более восьми как при счете в унитарном,так и при счете в десятичных кодах, отсутствие возможности взвода счетного триггера и триггерных ячеек от дополнительных входов, что необходимо в случае соединения устройства с механической памятью, необходимой для сохранения текущего состояния устройства.,lpga пропадании питания. В устройстве отсутствует оперативное управление, как в автоматическом, так и в ручном режимах работы.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик устройства.

3 95500

Поставленная цель достигается тем, что в пневматическом обегающем устройстве, содержащем входные и выходные каналы, в том числе для пуска, останова, задания числа, сброса в исходное состояние, счета в автоматическом и ручном режимах, струйномембранный счетный триггер с двумя ячейками, мембранный повторитель и инвертор, а также цепочку, состоящую 1о из последовательнс соединенных струйно-мембранных триггерных ячеек, где и кратно 8, с первыми включающими входами которых через повторитель соединен выходной канал счетчиков триггера, вход питания второй ячейки которого и входы питания струйномембранных григгерных ячеек подключены к выходу инвертора, а выходы струйно-мембранных триггерных ячеек подключены к выходным каналам устройства, введены блок управления, состоящий из двух триггеров с раздельными входами и трех элементов

И-ЗАПРЕТ-ИЛИ И-ИЛИ и ИЛИ а также

У У

25 две дополнительные струйно-мембранные триггерные ячейки нулевая и П+ ,,+1-ая, и переключатель режимов, под ключенный одной клеммой к выходу инвертора, другой - к каналу внещнего источника питания, а третьейк каналу питания первой триггерной ячейки струйно-мембранного счетного триггера и к каналу питания нулеВ0Н струйно-мембранной триггерной ячейки, вторые включающие входы триг- З5 герных ячеек цепочки, кроме нулевой, и второй вход счетного триггера соединены с соответствующими дополнительно введенными в устройство взводящими входными каналами, два включающих входа первого триггера с раздельными входами, входящего в блок управ- ления, соединены соответственно с входным каналом "Пуск" устройства и с дополнительно введенным в него взво 5 дящим пусковым входным каналом, а один из двух выключающих входов данного триггера соединен с входным каналом "Стоп" устройства в текущем сос тоянии, один вход элемента И-ЗАПРЕТ- 50

ИЛИ соединен с счетным входным каналом в автоматическом режиме, второй вход - с выходом первого триггера с раздельными входами, третий вход с дополнительно введенным в устрой- 55 ство счетным входным каналом,в ручном режиме, а выход элемента И-ЗАПРЕТИЛИ вЂ” с основным счетным входом счет6 4 ного триггера, первый и второй входы элемента И-ИЛИ соединены с соответствующими дополнительно введенными в устройство каналом задания числа в десятичном коде, один вход упомянутого элемента - с входным каналом сброса устройства в исходное состояние, другой - с каналом задания числа в унитарном коде, а выход элемента

И-ИЛИ вЂ” с включающим входом второго триггера с раздельными входами в блоке управления, включающий вход данного триггера - с входным каналом устройства, который соединен с выходом нулевой триггерной ячейки при счете в десятичном коде, а вход, запрещающий включение данного триггера, с входным каналом счетного триггера, выход второго триггера с раздельными входами блока управления соединен с входом инвертора и одним входом элемента ИЛИ, второй вход этого элемента соединен с входным каналом "Пуск" устройства от п+1-". триггерной ячейки, третий вход элемента

ИЛИ подключен к одному из дополнительно введенных в устройство входных взводящих каналов, а выход элемента

ИЛИ соединен с включающим входом нулевой струйно-мембранной триггерной ячейки, вход питания и+1-й триггерной ячейки присоединен к каналу подачи питания к ячейкам от инвертора, а ее выключающий входк входному каналу устройства, с которым соединен канал сброса от h-1-й ячейки.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - схемы коммутации при счете в десятичном и унитарном кодах.

Устройство содержит (фиг. 1) струйно-мембранный счетный триггер мембранные повторитель 2 и инвертор

3, струйно"мембранные триггерные ячейки 4-13, блок 14 управления, образованный триггером 15 с раздельными входами, элементами 16 ИЗАПРЕТ-ИЛИ и 17 И-ИЛИ, триггером 18 с раздельными входами, элементом 19 ЙЛИ, и переключатель 20, Все указанные узлы представляют собой интегральные модули, состоящие из струйных логических преобра,зователей 21 и согласующих усилителей 22 (ячейки 4 и 13). Все элементы, составляющие устройство, установлены на плате 23. Коммуникации между элементами выполнены внутри пла5 95500 ты. Внешние коммуникации выведены на штекерный разъем 24, а выходы с триггерных ячеек выведены еще и на индикаторы 25.

Устройство содержит цепочку последовательно соединенных триггерных ячеек 4-13, каждая из которых содержит струйный преобразователь 21 и согласующий усилитель 22. Преобразователь каждой четной ячейки 4, б, 1в

8, 10, 12 содержит два струйных элемента ЗАПРЕТ 26 и 27. Преобразователь каждой нечетной 5, 7, 9, 11, 13 ячейки содержит струйный элемент

ИЛИ-И 28 и элемент ЗАПРЕТ 29. Первые 15 включающие входы ячейки 4-13 подсоединены к единому запрещающему каналу 30, в который через мембранный повторитель 2 подается сигнал с выхода счетного триггера 1. Счетный триг- 10 гер 1 содержит две ячейки 31 и 32.

Вход питания к триггерным ячейкам, кроме нулевой (4 ), и к второй ячейке 31 счетного триггера 1 подается с выхода инвертора 3 по каналам 33 и 34.

Выходы 35-44 триггерных ячеек 413 и выход 45 счетного триггера 1 являются выходными каналами и соединены с выходными штекерами разъема Е

24. Для возможности циклического счета при n=lO выключающий вход сбро.са 46 три!-,герной ячейки 13 подается сигнал с выхода 35 нулевой ячейки 4, а на включающий вход запуска 47 нулевой ячейки 4 подается сигнал с выхо- З5 да 44 триггерной ячейки 13.

Для осуществления оперативного управления устройством в схему включены блок 14 управления и переключатель 20. 40

На схеме обозначены следующие входные и выходные каналы. Канал 48 "Пуск" устройства от кнопки, дополнительный (взводящий) пусковой входной канал

49, канал 50 "Стоп" устройства от кнопки счетный входной канал 5 в автоматический режим, выход 52 первого триггера 15 с раздельными входами из блока 14 управления, канал 3 подачи сигнала на взвод. счетного

50 триггера 1, счетный входной канал 54 в ручном режиме, канал 55 задания числа в унитарном коде, каналы 56 и

57 задания числа в десятичном коде, канал 58 "Сброс" устройства от кнопки в исходное состояние, канал 59 входа в инвертор, канал 60 выхода инвертора 3, канал 61 питания к ячейке 32 счетного триггера к нулевой ячейке 4 от переключателя 20, дополнительные (взводящие) входные каналы 62-72 счетного триггера и триг" герных ячеек, канал 73 внешнего источника питания, клемма 74 переключателя 20, канал 75, каналы 76 и 77, объединяемые при счете в десятичном коде, клеммы 78 переключателя 20.

Устройство работает следующим образом.

Блок 14 управления позволяет вести работу устройства в двух режимах: автоматическом и ручном.

Для работы устройства в автоматическом режиме следует с помощью пусковой кнопки подать на входной канал

48 (или 49) сигнал на включающий вход триггера 15 с раздельными входами. Для прекращения счета, т.е. останова устройства в текущем состоянии, следует подать сигнал на входной канал "Стоп" 50 (на выключающий вход триггера 15). Счетный сигнал канала 51 подается на один вход элемента М ЗАПРЕТ-ИЛИ 16 и в том случае, когда на выходе 52 триггера

15 сигнал равен единице, на выходе элемента 16 будет сигнал, который по каналу 53 проходит на взвод счетного триггера 1. При ручном режиме сигналы синхронно от кнопки с счетного входного канала 54 через элемент

И-ЗАПРЕТ-ИЛИ 16 по каналу 53 поступают на вход счетного триггера !.

Счет с помощью предлагаемого устройства может вестись как в унитарном так и в десятичном коде. При унитарном коде заданное число подается на канал, а при десятичном двузначном числе - в каналы 56 и 57 устрой- . ства.

Установка устройства в исходное состояние осуществляется либо при достижении заданного числа, либо сигналом от кнопки сброса, подаваемым в канал 58. При этом сигнал с выхода элемента 17 подается на включающий вход триггера 18, сигнал выхода которого по каналу 59 подается на вход инвертора 3. На выходе 60 инвертора

3 появляется нулевой сигнал. Питание со всех триггерных ячеек, кроме нулевой (4 ), и с ячейки 31 счетного триггера пропадает. На нулевой (4 ) ячейке и ячейке 32 остается питание, подаваемое по каналу 61 с клеммы 78 переключателя 20.

7 955006

Взвод счетного триггера 1 и триггерных ячеек 4-. 13 может быть осуществлен от дополнительных входных каналов 62-72. Эти каналы могут быть использованы, например, в случае, когда необходимо запомнить состояние устройства в текущий момент при пропадании питания, а при возобновлении его восстановить состояние устройства.

Канал 48 (пуск в автоматическом режиме) второго устройства соединяется с любым выходом 36-43 первого устройства (кроме нулевого 35), например с 43 (фиг. 2). В исходное состояние схема устанавливается подачей сигнала "Сброс" в канал

59 обоих устройств. При этом на выходах 35 нулевых ячеек устанавливается сигнал единица.

Причем устройство работает при суете в унитарном или десятичном кодах. При работе в десятичном коде переключатель 20 установлен так, что % питание с канала 73 подводится к клем ме 74 переключателя и через клемму

78 по каналу 61 поступает на питание нулевой ячейки 4 цепочки и ячейки 32 счетного триггера 1 (фиг. 1).

2О

В блоке 14 управления предусмотрена возможность задания счета до любого двузначного числа (каналы 56 и 57), т.е. максимально до 99, при этом необходимо два устройства (одно 23 считает единицы, другое - десятки).Переключатели 20 в обоих устройствах должны быть установлены так, чтобы клемма 74 была соединена с клеммой

78. На фиг. 2 дана схема необходи- gy мых соединений в двух устройствах обегания при счете в десятичном коде.

В обоих устройствах включающий вход

47 соединен с выходом 44, а выход

35 - с входом 46 и каналом 75. Далее выход 35 нулевой ячейки первого устройства соединен с каналом 51 второго устройства, а в канал 51 первого устройства подан счетный сигнал.

Каналы 56 и 57 обоих устройств объединены соответственно и на них по-. дают одинаковые сигналы от заданно-, го числа. Например, задано число 75.

Для его набора следует на объединенный канал 56 десятков. подать сигнал с выхода 42 второго устройства, а на объединенный канал 57 единиц сигнал с выхода 40 первого устройства. Каналы 76 и 77 второго устройства необходимо объединить, а на первом устройстве эти каналы объединяются, только в том случае, когда счету до заданного числа каждый раз предшествует сигнал от кнопки пуска в канал 48. Канал 54 (ручной режим) на втором устройстве открыт в атмосферу. И

Каналы 50 обоих устройств объединяются и на них подают сигнал остановки в текущем состоянии "Стоп".

При счете в унитарном коде устройства соединяются в цепочку. На первом в цепочке устройстве клемма 78 переключателя 20 соединяется с клем мой 74, а на остальных - с клеммой 79.

На фиг. 3 дана схема необходимых соединений для двух устройств обегания при счете в унитарном коде. Счет в унитарном коде возможен до любого числа, но при этом возрастает число устройств. Счетный триггер 1 используется только на первом устройстве, а на последующих устройствах он снимается и на местах интегральных модулей устанавливаются заглушки. Счетным входом на все последующие устрой-. ства является выход 45 первого устройства. Выход 45 первого устройства соединяется с выходом 45 следующего устройства. В канал 55 первого устройства подается заданное число, до которого ведется счет в унитарном коде. Это сигнал с выхода того устройства, где это число будет получено.

Например, при счете до 15 на вход первого устройства подается сигнал с выхода 40 второго устройства. Канал 55 второго устройства свободен и относится к последующим устройствам, если счет ведется более, чем .на двух. Выход 35 первого устройства соединяется с входом 46 и каналом

75 второго устройства. Выход 44 первого соединяется -с входом 47 второго, выход 44 второго вЂ” с входом 47 первого. Сигналы. пуска и счета в автоматическом режиме и счета в ручном режиме подаются соответственно в каналы 48, 51 и 54 только первого устройства, а сигнал останова (канал 50) на оба устройства. Установка устройств в исходное состояние осуществляется подачей сигнала Сброс" в каналы 58 второго и всех остальных устройств. Исходному состоянию устройств соответствует единичный сигнал на выходе 35 первого устройства и нулевой - на выходе 35 второго и всех остальных устройств.

06 10 формула изобретения

1О

Пневматическое обегающее устройство, содержащее входные и выходные каналы, в том числе для пуска, останова, задания числа, сброса в исходное состояние, счета в автоматическом и ручном режимах, струйно-мембранный счетный триггер с двумя ячейками, мембранный повторитель и инвертор, а также цепочку, состоящую 26 из последовательно соединенных струйно-мембранных триггерных ячеек, где и кратно 8, с первыми включающими входами которых через повторитель соединен выходной канал счетчиков 25 триггера,.вход питания второй ячейки которого и входы питания струйно-мембранных триггерных ячеек подключены к выходу инвертора, а выходы струйномембранных триггерных ячеек подклю- рр чены к выходным каналам устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик устройства, в него введены блок управления, состоящий из . двух триггеров с раздельными входами и трех элементов И-ЗАПРЕТ-ИЛИ, И-ИЛИ и ИЛИ, а также две дополнительные струйно-мембранные триггерные ячейки - нулевая и n+1-я и переклю40 чатель режимов, подключенный одной клеммой к выходу инвертора, другой к каналу внешнего источника питания, а третьей вЂ” к каналу питания первой триггерной ячейки струйно-мембранно4$

ro счетного триггера и к каналу питания нулевой струйно-мембранной триггерной ячейки, вторые включающие входы триггерных ячеек цепочки, кроме нулевой, и .второй вход счетного триггера соединены с: соответствующими

$O дополнительно введенными в устройство взводящими входными каналами, два включающих входа первого триггера с раздельными входами, входящего в блок управления, соединены соответственно с входным каналом "Пуск" устройства и с дополнительно введенным в него взводящим пусковым входным

9 9550

Кроме применения в комплексе "Режим", предлагаемое устройство может использоваться в любых случаях, когда требуется провести операцию счета как в унитарном, так и в деся- 5 тичном коде с использованием пневматических средств. каналом, а один из двух выключающих входов данного триггера Соединен с входным каналом "Стоп" устройства в текущем состоянии, один вход элемента И-ЗАПРЕТ-ИЛИ соединен с счетным входным каналом в автоматическом режиме, второй вход вЂ” с выходом первого триггера с раздельными входами, третий вход вЂ” с дополнительно введенным в устройство счетным входным каналом в ручном режиме, а выход элемента И-ЗАПРЕ1-ИЛИ вЂ” с основным счетным входом счетного триггера, первый и второй входы элементов ИИЛИ соединены с соответствующими дополнительно введенными в устройство каналом задания числа в десятичном коде, один вход упомянутого элемента вЂ” с входным каналом сброса устройства в исходное состояние, другой - с каналом задания числа в унитарном коде, а выход элемента И-ИЛИс включающим входом второго триггера с раздельными входами в блоке управления, включающий вход данного триггера вЂ” с входным каналом устройства, который соединен с выходом нулевой триггерной ячейки при счете в десятичном коде, а вход, запрещающий включение данного триггера, - c входным каналом счетного триггера, выход второго триггера с раздельными входами блока о управления соединен с входом инвертора и одним входом элемента ИЛИ, второй вход этого элемента соединен с входным каналом "Пуск" устройства от п +1-й триггерной ячейки, третий вход элемента ИЛИ подключен к одному из дополнительно введенных в устройство входных взводящих каналов, а выход элемента ИЛИ соединен с включающим входом нулевой струйно-мембранной триггерной ячейки, вход питания и +1-й триггерной ячейки присоединен к каналу подачи питания к ячейкам от инвертора, а ее выключающий вход - к входному каналу устройства, с которым соединен канал сброса от n +l-й ячейки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Берендс T.K., Ефремова Т.К. и др. Элементы и схемы пневмоавтоматики. М., "Машиностроение", 1976, с. 132

2. Авторское свидетельство СССР

N 467339, кл. G 06 D 3/00, 1972 (прототип).

955006

3 51 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. иэобретений и открытий

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

Заказ филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, Составитель О.Гудкова

Редактор Н.Ковалева Техред Л. Пекарь Корректор C.Øåêìàð