Устройство для программного управления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву Р 830308 (22) Заявлено 1706.81 (21) 3300951/18-24 (34) М. Ку(. з

G 05 В 19/18 с присоединением заявки N9 (23) Приоритет.

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (33) УДК 621. 869 (088, 8) Опубликовано 30.11,82. Бюллетень М44

Дата опубликования описания 30.11.82 (72) Авторы изобретения

В.В. Ткачев и Л.И. Цвиркун

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знаменигорный институт им. Артема (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автомати ке, в частности к управляющим автоматам, используемым для автоматизации процессов бурения, наращивания и разборки става буровых кареток, По основному авт.св. Р 830308 известно устройство для программного управления (1).

Однако при использовании указанного устройства для программного управления буровой кареткой необходимо большое количество датчиков положения механизмом. Причем некоторые из них трудно установить на буровой каретке, работающей в ограниченных подземных пространствах, так как они не будут с достаточной надежностью контролировать выполнение отдельных операций.

Цель изобретения — повышение надежности и уменьшение количества датчиков положения, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного управления, содержащее задатчик положения и последовательно соединенные блок датчиков положения, формирователь команд, блок памяти, первый дешифратор и формирователь. управляющих сигналов, первый элемент

И и последовательно соединенные счетчик импульсов, второй дешифратор, второй элемент И и элемент ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом формирователя команд, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом задатчика положения и вторым входом второго элемента И, выход первого дешифратора подключен к третьему входу формирователя команд и входам задатчика положения и счетчика импульсов, введены генератор импульсов, первый задатчик времени, второй элемент ИЛИ и последовательно соединенные третьи элементы ИЛИ,второй задатчик времени, делитель частоты, четвертый элемент ИЛИ, второй счетчик импульсов, коммутатор и триггер, выход которого подключен к четвертому входу формирователя команд, второй вход — к управляющему входу счетчика и к выходу второго элемента ИЛИ, входами подключенного к входам первого и второго задатчиков времени и к выходам третьих элементов ИЛИ, входы которых соединены с выходами первого дешифраЗ0 тора, причем выходы первого задат978103

10 I5

30

З5 и каждой штанги с блока дешифратора 3 чика времени подключены к информа-. ционным входам коммутатора.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство для программного управления состоит из управляющей схемы 1, содержащей блок 2 памяти, первый дешифратор 3 команд и комбинационную схему формирователя 4 команд, предназначенную для анализа сигналов, подключенных на ее вход с выходов блока, состояшего из датчиков 5 положения вращателя на раме, датчиков 6 положения кассеты, датчиков 7 положения упора, датчиков 8 положения захватов, выходов блоков

9 режима работы, формирователя 10 управляющих сигналов, задатчика 11 числа забуриваемых штанг, элементы И 12 и 13, подключенные на вход элемента ИЛИ 14 и последовательно соединенных реверсивного счетчика

15 и дешифратора 16 числа штанг.Датчики 5 — 8 положения механизмов буровой каретки объединены в блок 17 датчиков положения. На выход первого дешифратора 3 подключены последовательно соединенные третьи элементы ИЛИ 18, второй задатчик 19 времени,,целитель 20 частоты, четвертый элемент ИЛИ 21, второй счетчик 22 импульсов, коммутатор 23 и триггер 24, выход которого подключен на вход формирователя 4 команд, при этом информационные входы коммутатора 23 через первый задатчик

25 времени подсоединены к выходам третьих элементов ИЛИ 18 и на входы второго элемента ИЛИ 26, выход которого подсоединен к управляющему входу второго счетчика 22 импульсов и к второму входу триггера 24, а генератор 27 импульсов подключен на вход делителя 20 частоты. Количестно третьих элементов ИЛИ равно числу операций, завершение которых осуществляется по сигналу в функции времени. При управлении буровой кареткой это такие операции: остановка вращателя, включение и отключение захватов, срыв резьбы и т,п, При построении устройства для программного управления по указанному принципу первый и второй задатчики времени выполняются в виде переключателей или матриц ИЛИ, изменением которых достигается настройка на необходимую для выполнения операций задержку времени, а программа работы буровой каретки закладывается в самой структуре автомата при соответствующем построении комбинационных схем формирователем 4 команд и

10 управляющих сигналов. Делитель

20 частоты имеет переменный коэффициент деления, зависящий от кода, поступающего на его управляющие входы, 40

Устройство работает следующим образом.

По команде Пуск формирователь

4 команд вырабатывает сигнал, который перебрасывает триггер блока 2 памяти в состояние, соответствующее началу работы автомата, на вход формирователя 4 команд при этом поступает образованная хл ...х,хкл.л ° ° ° xy х „ ...х, х„ „ ...х„ некоторая комл+л бийация сигналов Х от датчиков, а также с дешифратора 3 команд и блока

9 режима работы ° На выходе формирователя 10 управляющих сигналов действует сигнал Y, образованный сигналами у„ ...у„,, где п равно количеству электрогидропереключателей при подаче сигнала, на которые осуществляется включение продувки, скорости вращения, подачи вращателя, управление захватами и их поворотом, управление подводом манипулятора, кассеты и т.д.

При изменении информационных сиг-. налов Х формирователь 4 команд, анализируя сигнал с блоков дешифратора команд и сигнал блока режима работы вырабатывает сигнал возбуждения памяти,- который вызывает переброс триггеров в очередное состояние.

При этом формирователь 10 управляющих сигналов по сигналу с блока дешифратора команд вырабатывает сигнал Y соответствующий этой команде, обеспечивающий выполнение очередной операции, После забуривания команд подается сигнал Сложение на реверсивный счетчик 15, который суммирует их, Дешифратор 16 числа штанг выдает сигнал в виде позиционного кода, при этом сигнал, соответствующий каждому разряду подается на входы одного из элементов И 12 и

13, Задатчик 11 числа забуриваемых штанг по сигналу с блока 3 также выдает сигнал в виде позиционного кода на соответствующие элементы И.

По мере увеличения числа забуриваемых штанг логическая 1 перемещается из одного разряда в другой и соответственно по входам элементов И до тех пор, пока на другом входе элемента И не будет также логическая 1 с задатчика числа забуриваемых штанг, После этого логическая 1 поступает на вход элемента ИЛИ и соответственно на вход формирователя 4 команд. По этому сигналу, соответствующему забуриванию на заданную глубину, происходит переключение с режима Наращивание на разборку, т.е. блок 4 вырабатывает сигнал возбуждения памяти, переключающий триггер в состояние, соответствующее началу разборки, При этом блок дешифратора команд по мере отвинчивания очередной штан-, 978103

Формула изобретения

2О

30

40 ги выдает сигнал Вычитание на реверсивный счетчик 15, IlpM поступлении на разборку последней штанги, т,е, забурника, с дешифратора 16 поступает логическая 1 на вход формирователя 4 команд и преобразуется в сигнал, переключающий триггер в состояние, соответствующее завершению процесса разборки. При подаче сигнала с первого дешифратора 3 на задержку на одном из входов третьих элементов ИЛИ 18 и соответствующем выходе появляется логическая 1 . По этому сигналу второй задатчик 19 времени вырабатывает код частоты импульсов, соответствующий данной операции, и запускает делитель 20 частоты, который выдает импульсы с частотой, соответствующей коду на одном из своих ,выходов. Одновременно по сигналу с элемента ИЛИ 18 первый задатчик

25 времени соответственно данной операции задает код количества импульсов, поступающий на информационные входы коммутатора 23, а сигнал с выхода второго элемента ИЛИ 26 разрешает работу второго счетчика 22 импульсов, который начинает заполняться импульсами от генератора 27 импульсов. Код числа получаемых импульсов поступает на управляющие входы коммутатора 23, на выходе которого появляется сигнал через время, заданное кодом с первого задатчика

25 времени. Этот сигнал поступает на вход триггера 24, и устанавливает его в 1, которая поступает на четвертый вход формирователя 4 команд и вызывает окончание выполнения данной операции и переход к следующей. При этом на входах и выходах третьих элементов ИЛИ 18 появляется логический 0, по которому второй задатчик 19 времени запрещает работу делителя 20 частоты, а второй элемент ИЛИ 26 запрещает работу второго счетчика 22 импульсов, обну ляет его и триггер 24, Предлагаемое изобретение расширяет функциональные возможности устройства, повышает надежность и позволяет уменьшить количество датчиков.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого изобретения составляет 10000 руб ° в год, Возможный масштаб внедрения составит 30-40 устройств управления в год.

Устройство для программного управления по авт.св. Р 8.30308,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства и уменьшения количества датчиков, в него введены генератор импульсов, первый задатчик времени, второй элемент ИЛИ и последовательно соединенные третьи элементы ИЛИ, второй задатчик времени, делитель частоты, четвертый элемент ИЛИ, второй счетчик импульсов, коммутатор и триггер, выход которого подключен к четвертому входу формирователя команд, второй вход — к управляющему входу счетчика и к выходу второго элемента ИЛИ, входами подключенного к входам первого и второго задатчиков времени и к выходам третьих элементов ИЛИ, входы которых соединены с выходами первого дешифратора, причем выходы первого задатчика времени подключены к информационным входам коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

830308, кл. G 05 В 19/18, 1979 (прототип). !

978103

Составитель И. Швец 1

Редактор Ю. Середа Техред М.Гергель Корректор И, Буряк

Заказ 9214/62 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4