Устройство для программного управления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ960740 (61) Дополнитвльное к авт. свид-ву Р 813374 (22) Заявлено 26.02.81(21) 3286903/18-24 ($g) + Кп 3

G 05 В 19/407 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 2309.в2. Бюллетень ¹35 (53) УДК621.50. . 355 (088. 8) Дата опубликования описания 230982 (72) Авторы б

Б.В. Васильев, В.П. Тарбаев, A.Ä. Динкель, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автоматическому управлению шахтными подъемными машинами и может быть использовано в цифро-аналоговых и цифровых системах автоматического управления в качестве программного устройства задания скорости.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее последовательно соединенные блок ключей, блок задания скорости, блок сравнения, коммутатор и реверсивный счетчик, второй вход которого подключен к первому выходу блока датчиков, а выход — ко второму входу блока сравнения, третий вход которого соединен через первый задатчик со вторым выходом блока датчиков, а второй выход — с первым входом блока ключей, подключенного вторым входом к третьему выходу блока датчиков, формирователь импульсов и второй задатчик, первый преобразователь код-частота и последовательно соединенные блок регистров, логический блок .и второй преобразователь код-частота, выход которого подключен ко второму входу блока задания скорости, выход которого соединен с первым входом первого преобразователя код-частота, подключенного вторым входом к выходу формирователя импульсов и второму входу второго преобразователя код-частота, первый вход блока регистров соединен с выходом второго эадатчика, а второй вход — co вторым выходом блока ключей (1).

Однако это устройство имеет низкие функциональные воэможности из-эа невозможности плавного ручного вмешательства оператора в процесс формирбвания выходного кода. В известном устройстве имеется блок задания уровня, который задает максимальную скорость и скорость дотяжки, а также ускорения и замедления, но при этом каждый параметр задается отдельным своим устройством ввода задания. Для обеспечения плавного ручного вмешательства в работу программного устройства в данном случае требуется одновременное изменение уставок нескольких устройств ввода задания, причем заранее рассчитанных, что практически осуществить невозможно.

В устройстве блок задания уровня . предназначен для настройки конкретной, только одной программы движе30 ния шахтной подъемной машины. Для 960740 (фиг. 2) в начале работы устройста точка а, в точке начала замедлеия h и в точке стопорения р. Втоой задатчик 16 осуществляет задание еличийы рынка на участках от точки до точки Ь (элемент 16.1), от точи с до точки d (элемент 16.2), от очки f до точки е (элемент 16.3), т точки Л до точки m (элемент 16.4), т точки h до точки g (элемент 16.5). ервый задатчик 2 задает"максимальый уровень выходного сигнала на частке от точки е до точки h (элеент 2 ° 2), уровень дотяжки от точки до точки р (элемент 2.1), задает ровни начала изменения. ускорений очки Ь, d, m (элемент 2.4, 2.5, 2.6) определяет наклоны участков этими лементами от точки Ь до точки с, т точки d до точки f,. от точки в до очки h. Начала криволинейных участов" (точки с, f, h) определяются чисами, вводимыми соответственно эле.У ентами 2.7-2.9.

В исходном состоянии выходное чисо N блока 4 задания скорости и выодное число N счетчика 3 равно нулю. риггеры 14.1-14.5 блока 14 и тригер 8.4 блока 8 находятся в нулевом остоянии. В блок 1 сравнения введео число с элемента 2 ° 2, соответстующее максимальной скорости, а таке числа с элемента 2.4-2.9, задающие оответствующие величины наклонов и еличины скоростей, соответствующих ачалам криволинейных участков тахораммл. Схем совпадения 2.11 и 2.12 ткрыты, а 2.10 закрыта. Коммутатор подключает счетчик 3 на сложение. рмирователь 7 импульсов выдает им- . ульсы частотой Гр на преобразоватеи код-частота 17 и б.

Сигнал начала работы поступает с датчика 8.1. При этом триггер 14.1 переходит в единичное состояние и число с элемента 16.1 ввода задания через ключ 15.1 поступает на вход второго преобразователя код-частота

17. Одновременно через сумматор 14.6 и коммутатор 4.2 счетчик 4.1 коммутируется на сложение. На выходе второго преобразователя 17 формируются импульсы, частота которых f< пропорциональна входному коду, задаваемому с элемента 16.1

N fg

С„ где N

С„

Э перехода на какую-либо другую диа- лы грамму движения необходимо измене- в ние уставок всех устройств ввода н

° задания. Можно регулировать выход- р ной код известного устройства изв менением только уставки устройства 5 а ввода задания максимальной скорости, к но в данном -случае управление не т будет плавным и в задаваемой диас грамме движения могут появиться- О, участки с рывками, превышающими 10 П допустимые. н

Цель изобретения. — расширение . у функциональных возможностей, уст- м ройства путем введения возможнос- К ти плавного ручного вмешательства 15 у оператора.в процесс формирования т выходного кода. и

Поставленная цель достигается э тем, что в устройство для програмо много управления, введены третий и четвертый преобразователи код-частбта, преобразователь частота-код л и датчик угол поворота-код, соединенный выходом с первым входом третьего преобразователя код-частота, л подключенного вторым входом к выходу формирователя импульсов, а выхоT дом — к первому входу четвертого преобразователя код-частота, связанного вторым. входом с выходом реверсивного счетчика, а выходом — со :30 д входом преобразователя частота-код.

На фиг. 1 дана структурная схема устройства, на фиг. 2 — тахограмма. н

Устройство. содержит блок. 1 срав- 35 нения, первый задатчик 2, реверсивный счетчик 3, блок 4 задания скорости, коммутатор 5, первый преобразо- . ватель код-частота б, формирователь

7 импУльсов, блок 8 датчиков, блок 4п л

9 ограничения рывка; четвертый преобразователь код-частота 10, третий преобразователь код-частота 11, датчик угол поворота-код 12, преобразователь.частота-код 13, блок 14 45 ключей, блок 5 регистров, второй задатчик 16, второй преобразователь код-частота 17, логический блок 18 °

Блок 1 состоит из элементов 1.11.8 сравнения, блок 2 состоит из элементов 2.1-2.9 памяти и элементов

2.10-2.12 совпадения, блок 4 состоит из счетчика 4.1 и коммутатора 4.2, блок 8 состоит из датчиков 8.1-8.3 и триггера 8.4, блок 14 состоит из триггеров 14.1-14.5 и сумматоров

14.6-14.7, блок 15 состоит из регистров 15.1-15.5, блок 16 состоит из элементов 16.1-16.5 совпадения, блок 18 состоит из элементов 18.118.2 разделения. 60

Устройство работает следующим образом.

Формирователь 7 импульсов выдает на выходе импульсы с постоянной частотой. Блок 8 датчиков выдает сигнавходное число, задаваемое элементом 16 ° 1; числовая емкость суммато; ра второго преобразователя код-частота 17; эталонная частота формирователя 7 импульсов.

На входе блока 4 задания скорости .(счетчика реверсивного) число изменяется по закону

N4- J Х„dt

"с„

960740 соответствующее максимальной скорости формируемой тахограммы. Одновременно элементом 1;2 триггер 14.3 переводится в исходное нулевое состояние.

Момент начала замедления, точка

h (фиг. 2), определяется сигналом с

Ny и

2М,Ъ

50 жением

55 к где . f>

Код числа поступает на вход первого преобразователя 6, на выходе которого формируются импульсы частотой f, определяемые выражением

2. — н — я —. Р

Nq 1з Еэ N с,, с где N — числовая емкость сумматора с первого преобразователя код-частота 6.

Число на выходе счетчика 3 изменяется в соответствии с выражением что соответствует параболическому закону изменения тахограммы на пер,вом криволинейном участке а-Ь (фиг.2)

При равенстве М, и числа, задающего величину наклона участка Ь-с, с элемента 1-3 вырабатывается сигнал и переводит триггер 14.1 в нулевое состояние, в результате чего отключается вход второго преобразователя

17 и вход "Сложение" счетчика 4.1.

Число на выходе 4 остается на участке Ь-с постоянным и равным N<(t„).

Число на выходе счетчика 3 для участка Ь-с изменяется по выражению р и (й ) fg N (tq 1

2. 6.

Nc Мс., что соответствует линейному закону изменения числа во времени. Величина наклона определяется числом N., вводимым элементом 2,4.

При равенстве N с числом, задаваемым элементом 2.7 на выходе элемента 1 ° 6, вырабатывается сигнал и триггер 14.2 переводится в единичное состояние, в результате чего число с элемента 16.2, задающее величину рывка на участке с-d, вводится во второй преобразователь код-частота 17, выход. которого подключается.на вход "Сложение" счетчика 4.1.

Дальнейшая работа устройства при формировании участков с-d, d-f, f-e аналогична описанной.

При равенстве N> и числа, задающего значение максимальной скорости ,с элемента 2.2 сигнал "Больше" на выходе элемента 1.1 исчезает и вход

"Сложение" счетчика 3 коммутатором

5 отключается. На выходе счетчика

3 хранится постоянное число N -Nmay

| датчика 8.2 начала замедления, в результате чего триггер 14.4 переходит в единичное состояние и во второй преобразователь 17 вводится число с элемента 16 ° 4, задающее ве- личину рывка на участке h-m. Цдновременно триггер 8.4 переводится в единичное состояние, при этом в эле15 .мент 1.1 вводится число с элемента 2.1, задающее, величину скорости дотяжки, на выходе элемента 1.1 появляется сигнал "Меньше" и выход первого преобразователя 6 подключает- ° ся через коммутатор 5 на вход "Вычитание" счетчика 3. Одновременно запираются элементы 2.11 и 2.12 и отпирается элемент 2.10.

Таким образом, начинается. формирование участка замеддения тахограмия. Порядок переключения элементов устройства при переходе с формирования одного участка тахограььы на другой, обратный периоду разгона.

Окончание цикла формирования тахограьеы осуществляется подачей сигнала с датчика 8.3 стопорения, в ре;зультате чего триггеры 14.5 и 8.4 устанавливаются в .нулевое состояние и все элементы схемы приходят в исходное состояние. Одновременно счетчики 4.1 и 3 устанавливаются в нулевое состояние. Схема устройства готова к формированию следующего цикла тахограмми.

В автоматическом режиме работы подъемной установки рукоятка командоаппарата ручного управления находится в.крайнем положении, соответствующем максимальной скорости.

При.этом на выходе датчика угол поворота — код 12 максимальное число.

Это число подается на первый .вход, третьего преобразователя 11, на второй вход которого подана частота с формирователя 7 импульсов. 9 результате этого на выходе третьего преобразователя 11 получаем частоту, которая описывается следующим выравыходная частота третьего преобразователя код-частота 11;

- входное число третьего преобразователя 11, поступающего с датчика 12; — числовая емкость сумматора третьего преобразователя код-частота 11.

960740

)та-код 13 имеет линейную характерис тику N>hx KYfg Kú Kg где К - коэФфициент передачи

5 преобразователя 13.

Таким образом, введенные в схему два преобразователя код-частота, датчик угол поворота-код и преобразователь частота-код обеспечивают плавное вмешательство оператора в процесс формирования выходного кода.

Мд Еу Ny N fy

Э

К;е

К. М N), где f - выходная частота четверто3 го преобразователя код-частота 10

N1 - выходное число четвертого 15 преобразователя 10, поступающее со счетчика 3;

К - числовая емкость сумматора четвертого преобразователя 10, 20

К -. -- - постоянное число.

К К

Как видно иэ формулы выходная частота четвертого преобразователя 10 пропорциональна как выходному числу счетчика. 3, так и выходному коду датчика 12. В случае необходимости вмешательства машиниста в программу движения он выводит плавно рукоятку датчика 12 из крайнего положения в требуемое, в результате чего уменьшается чи о ММ. а следовательно и число на выходе преобразователя частотакод 13, т. е, число на выходе устройства, так как преобразователь частоВыходная частота третьего преобразователя 11 fy подается на второй вход четвертого преобразователя код° частота 10, на первый вход которого поступает число со счетчика 3. Тогда выходная частота третьего преобразователя 10 определится как

Формула изобретения

Устройство для программного управления по авт. св. 9 813374, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены третий и четвертый преобразователи код- . частота, преобразователь частотакод и датчик угол поворота-код, сое- .

Диненный выходом с первым входом третьего преобразователя код-частота,. подключенного вторым входом к выходу формирователя импульсов, а выходом— к первому входу четвертого преобразователя код-частота, связанного вторым входом с выходом реверсивного счетчика,,а выходом — со входом преобразователя частота-код.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 813374, кл. G 05 В 19/407, 1978 (прототип).

Составитель Н. Горбунова

Редактор С. Патрушева Техред З.Палий Корректор Н. Король

Заказ 7277/55 . Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

<Ьилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4