Устройство для программного управления

35 Изобретение относится к автомати ческому управлению и может быть применено при автоматизации агрегатных .многопроцессных гальванических линий.Известно устройство для про граммного управления многопроцессными гальваническими линиями, работающие по принципу обслуживания запросов, поступающих от подвесок с деталями в момент окончания выдержек времени в позициях запроса 1.1.Если к моменту освобождения авто- оператора выдержка закончилась в двух или нескольких позициях, то в этих устройствах при опросе зоны обслуживания данного автооператора обслуживается первый встретившийся запрос, независимо от порядка,в каком заканчивались выдержки в позициях, При таком способе обслуживания запросов на некоторых позици ях возможны достаточно большие отклонения фактических выдержек от номинальных, т.е. показатели качества могут быть достаточно низкими. 25Наиболее близким к изобретению является устройство для централизованного программного управления ав. тооператорами, содержащее диспетчерский пульт, связанный через первый 30 блок связи и блок управления с запоминающим узлом, а через первый переключатель команд для задания технологического процесса с блоком управления автооператорами, второй переключатель команд для задания основной ванны, связанный с блоком управления автооператорами и регистром для счета времени основных ванн, задающий генератор, импульсы с которого поступают на регистр для счета 40 времени основных ванн, блок управления автооператорами, соединенный с блоком управления и регистром для счета, времени основных ванн, и второй блок связи с автооператорами, 45 связанный с блоком управления авто. операторами и запоминающим узлом 21.Недостатком данного устройства, в котором принята канальная схема обслуживания подвесок и каналы обслу живаются последовательно от младших номеров к старшим, является несовпадение порядка окончания выдержек в позициях и порядка обслуживания подвесок, закрепленных эа своими ка налами Это может привести к значи,тельным передержкам в некоторых позициях, а следовательно, к снижению качества обработки деталей на гальванической линии.60Цель изобретения - повыаение точности управления технологическим про-цессом.Поставлейная цель достигается тем, что в устройство для программного 65 управления, содержащее генератор импульсов, блок управления, первым выходом соединенный с первыми входами счетчиков времени и последовательно соединенные диспетчерский пульт, счетчики команд, элемент ИЛИ; блок памяти и блок связи, первым выходом подключенный к первому входу диспетчерского пульта, второй вход которого соединен с вторым выходом блока управления, вторыми входами счетчиков времени и счетчиков команд, третьими входами подключенных к первым входам счетчиков времени и третьему входу диспетчерского пульта, второй выход которого через блок управления соединен с вторым входом блока связи, второй выход которого подключен к второму входу блока управления, а третий выход - к третьим входам счетчиков времени, четвертыми входами соединенных с выходом генератора импульсов, а пятыми входами - с четвертым выходом блока связи; четвертый выход блока управления подключен к второму входу блока памяти, введен блок формирования запросов, первым входом соединенный с выходами счетчиков времени, вторым входом - с третьим входом блока связи и вторым выходом блока управления, третьим входом - с первым выходом диспетчерского пульта, а выходом - с третьим входом блока управления.Блок формирования запросов содержит формирователь кода канала, первым выходом через регистры соединенный с входом первого дешифратора, выходы которого соединены с выходом блока, второй выход Формирователя кода канала через счетчик подключен к входу второго дешифратора, выходами соединенного с вторыми входами регистров, третьи входы которых подключены к второму входу счетчика и к второму входу блока, первый вход блока соединен с первыми входами формирователя кода канала, а .третий вход блока - с вторыми входами формирователякода канала.На Фиг.1 представлена функциональная схема устройства для программного управления, на Фиг.2 - то же, дис петчерского пульта, на Фиг. 3 - то же, блока управления, на фиг.4 - то же, счетчика времени, на фиг.5 структура команды,на фиг.б - функциональная схема блока связи с авто- операторами, на фиг. 7 - то же, блока Формирования очереди запросов. Устройство для программного управления (фиг.1) содержит диспетчерскийульт 1, блок управления 2, счетчии команд 313, (где 1-число каналов ), счетчики времени 44., генератор импульсов времени 3, элемент ИЛИ 6, блок памяти 7, блоксвязи с автооператорами 8, блок Формирования очереди запросов 9.Диспетчерский пульт (Фиг.2) предназначен для задания технологического процесса обработки деталей.Он состоит иэ кнопок 1010;, 5элементов И 1111;, триггеров12,12; ламп индикации 13 13;,выхода 14 дешифратора блока управления, входа 15 пульта оператора,шины 16 - шины блока 2 управления, 1 Ошины 17, второго входа 18 пультаоператора,Блок (фиг.З) управления включает элементы И 19 19;, генератор тактовых импульсов 20, распределитель тактовых импульсов 21, распределитель каналов 22, дешифратормикрокоманд 23, триггер 24. Микропрограммы обслуживания каналов реализуются с помощью генератора тактовых импульсов 20, который подключенк входу последовательно соединенных распределителей тактовых импульсов 21 и каналов 22. Выходы распределителя тактовых импульсов 21 подключены к входам дешифратора микрокоманд 23, который при наличии разрешающих сигналов с выхода какоголибо из элементов И 1919; ипри отсутствии запрета с триггера 24 выдает последовательность 30микрокоманд. Распределитель каналовпоследовательно формирует разрешающие сигналы, поступающие на шиныканалов 16 16, Счетчики команд33 формируют последовательность адресов команд программ поперемещению подвесок с деталямипо гальванической линии в соответ. -ствии с технологическими процессами, входы 25,,25; блока управления, выходы блока управления27 и 28.Счетчики времени (фиг.4) предназначены для обеспечения определенныхвыдержек времени подвесок в каждойпозиции. Счетчик времени состоит 45из элемента И 29 и 30, триггера разрешения счета 31, вычитающего счетчика 32, дешифратора нуля 33, информационной шины 34,входа 35 счетчикавремени, входа 36 счетчика времени, 5 Овыхода 37 счетчика времени.Блок связи с автооператорами(фиг.б) служит для приема команд изблока памяти 7, их промежуточногохранения, обработки и формирования 55управляющих сигналов автооператорам,Он включает элементы И 38, триггер 39,элемент И 40 счетчик 41 цикла работы автооператора, дешифратор 42, элементы И 43 и ИЛИ 44, блок 45 включения привода вертикального движенияавтооператора, блок 46 включения привода горизонтального движения автооператора, предварительный регистр команды 47, исполнительный регистр ко,манды 48, элементы И 49 и 50, эле мент ИЛИ 51, дешифратор номеров позиции 52, шины 53-59 управления.Блок формирования очереди запросов (фиг.7 ) последовательно в соответствии с порядком окончания выдержек времени подвесок в позицияхформирует запросы от подвесок и выдает их для обслуживания в блок управления. Блок формирования очередизапросов включает формирователь кода канала 60, регистры 61 61;,дешифратор каналов 62, счетчик запросов 63 и дешифратор запросов 64.Генератор импульсов времени 5служит для формирования импульсовопределенной частоты, используемыхдля счета времени выдержки подвесок в позициях,Элемент ИЛИ 6 обеспечивает .приемкодов адресов команд со счетчиковкоманд и выдачу их в блок памяти 7.Блок памяти 7,предназначен дляхранения программ, описывающих маршруты движения подвесок по гальванической линии в соответствии с технологическими процессами.Еоманда по перемещению подвескииз одной позиции в другую (фиг.5) содержит адрес позиции запроса, гденаходится подвеска, вызывающая автооператор, адрес позиции назначения,в которую. данную подвеску необходимоперенести, длительность выдержки вэтой позиции, а также дополнительные сведения (например признак последней команды ),Блок управления (фиг.З) предназначен для формирования управляющих.сигналов и организации синхроннойработы всех функциональных узловустройства. В блоке управления, построенному по микропрограммномупринципу, принята канальная схемаобслуживания подвесок с помощьюавтооператоров. За каждой подвескойзакрепляется отдельный канал,.Всеканалы обслуживаются в режиме разделения времени последовательно,начиная с младших номеров. Обслуживпоследний канал со старшим номером,блок управления переходит на обслуживание первого канала и т.д. Микропрограммы обслуживания каждого канала идентичны. Выполнение микропрограмм обесПечивает вызов автооператора к позиции, перенос подвески вследующую позицию с заданием времени выдержки в ней.Устройство работает следующим образом.сна диспетчерском пульте 1 (фиг.2) нажатием кнопки задают маршрут движения подвески с деталями по гальванической линии в соответствии с требуемым технологическим процессом.Пусть нажата кнопка 10 . Поступающий ,при нажатии кнопки сигнал взводит .триггер 12 и загорается лампочка ин 1029145дикации 13, сигнализируя о занятости первого канала. Сигнал с выхода кнопки 10 по шине 17 поступает на установочные входы счетчика команд 31 и на вход Формирователя 60 кода канала блока 9 (фиг.7 ). В счетчике 5 команд 3 устанавливается начальный адрес команды, а с выхода формирователя 60 блока 9 поступает код первого канала и заносится в один из регистров 61 61;. С второго 1 О выхода формирователя 60 сигнал поступает на вход счетчика запросов 63, увеличивая его содержимое на единицу, При включении устройства для программного управления счетчик запро 5 сов обнуляется. Поступающий с выхода формирователя 60 сигнал устанавливает счетчик запросов в первое состояние, при этом на нервом выходе подключенного к счетчику запросов 63 дешифратора запросов 64 появляется, сигнал, поступающий на вход регист- ра 61. Следовательно, код первого канала с выхода формирователя 60 заносится в регистр 61;.С выхода регистра 61 код канала поступает на вход дешифратора кана.лов 62.Так как на вход дешифратора каналов поступает код первого канала, о появляется сигнал на первом выхо де дешифратора 62 и по шине 25 посту-ЗО пает на вход элемента И 19 блока управления (Фиг,З). На второй вход1 элемента 19 по шине 18 поступает сигнал разрешения с выхода триггера 12 диспетчерского пульта 1. На 35 третий вход элемента 19 по шине канала 16. поступает разрешающий сигнал с выхода распределителя каналов 22. Так как на всех входах элемента И 19 имеются разрешающие сигналы, то появляется разрешающий сигнал и на выходе этого элемента, поступающий на вход дешифратора микрокоманд 23, при этом на выходе дешифратора 23 появляются микрокоман ды обслуживания первого канала. Первая микрокоманда по шине 27 поступает в блок памяти 7 и по.адресу, поступающему на:вход блока памяти с выхода счетчика команд 3 через зле мент ИЛИ б, из блока памяти считывается команда. Счетчики команд З.,3 отробируются сигналами с распределителя каналов 22 и, так как имеется разрешающий сигнал на шине 16 поступающий на вход счетчика команд 55 3, то на вход элемента ИЛИ б поступает код адреса только с выхода это го счетчика. Считанная из блока памяти команда по шинам 53 поступает в предварительный регистр команды 47 ц блока связи с автооператорами 8(фиг.б)Второй микрокомандой производится проверка занятости автооператора. Если автооператор занят, то с выхода триггера 39 на первый вход элемен та И 38 поступает разрешающий сигнал, на второй вход которого по шине 28 поступает вторая микрокоманда с блока управления 3, при этом на выходе элемента И 38 появляется сигнал, который по шине 26 поступает на вход триггера 24 блока управления (фиг.З) . Триггер 24 взводится и с его выхода сигнал, воздействуя на вход дешифратора микроконд 23, запрещает дальнейшую выдачу микроконд кроме микрокоманды сброса триггера 24, которая поступает в конце мнкропрограммы обслуживания каждого канала.Если автоокератор свободен, то отсутствует сигнал с выхода элемента И 38 (Фиг.б ), следовательно, триггер 24 в блоке управления (фиг.З) не взводится и с дешифраторамикрокоманд 23 продолжают поступать микрокоманды обслуживания первого канала.Третьей микрокомандой увеличивается содержимое счетчика команд 31 на единицу,. переписывается код времени выдержки из регистра команды 47 блока 8 в счетчик времени 4 , производитУ ся опрос, не является ли команда в регистре 47 последней, формируется .: признак занятости автооператора ипроизводится перевод блока 8 на автономный режим работы, в блоке 9 уменьшается содержимое счетчика запросов 63 на единицу, а коды номеров каналов регистров 6161 сдвигаются из регистров со старшйми номерами в регистры с младшими номерами, т.е. код канала регистра 612 заносится в регистр 61, содержимое регистра 61 заносится в регистр 612 И т.д.Рассмотрим работу блоков от третьей микрокоманды подробнее.В диспетчерском пуЛьте (фиГ,2) микрокоманда по шине 14 поступает на первый вход элементов И 11 .,11, На второй вход этих элементов по шинам 1616 поступают разрешающие сйгналы с распределителя каналов 22 блока управления 2. Так как обслуживается первый канал, то имеется разрешающий сигнал на входе элемента И 11 поступающий по шине 16, на третий вход элементов И 111,11;подается сигнал с предварительного регистра команд 47 блока 8. Этот сигнал появляется лишь в том случае, если была считана последняя команда программы,описывающей маршрут движения подвески в соответствии с.технологическим процессом. В этом случае появляется сигнал на выходе элемента И 11, который сбрасывает триггер 12. В результате этого гаснет лампа индикации, сигнализируя об окончании технологического процесса и освобождении первогоканала.Третья микрокоманда, поступая на вход счетчика команд 3, увеличивает1029145 1его содержимое на единицу, тем самымв счетчике устанавливается адрес следующей команды,В счетчике времени 4(фиг;4 ) треья микрокоманда по шине 14 постуает на первый вход элемента И 29. 5.На второй вход этого элемента поступает разрешающий сигнал по шине.канала 16. Сигнал а выхода элементаИ 29 сбрасывает триггер 31 и егозапрещающий сигнал, поступая на вход 10элемента И 30 и не пропускает навход этого элемента импульсы с генератора 5, поступающие на шину Зб.Сигнал,.поступающий с выхода элемента И 29 на вход вычитающего счетчика 32, разрешает запись в него поступающего по шинам 34 кода временивыдержки из предварительного регистра команды 47 блока 8.Поступая по шине 14 на исполнительный регистр команды 48 блока 820фиг.б ), третья микрокоманда разрешает перепись в него из предварительного регистра команды 47 кодов адресов позиции запроса и позиции назна чения. Одновременно третья микрокоманда возводит. триггер 39 и обнуляетсчетчик цикла 41Сигнал с выходатриггера 39 поступает на элемент И 40,разрешая подачу . сигналор на входсчетчика цикла 41 и на элемент И 38, З 0разрешая выдачу.по шине 26 сигналазанятости автооператора.В блоке формирования очереди запросов 9 фиг 7) третья микрокоманда, поступая на вход счетчика запросов 63, уменьшает его содержимое,на единицу, а поступая на входы регистров 61 . 61;, сдвигает кодыномеров. каналов иэ регистровсо старшими. номерами в регистры с младшиминомерами, тем самым производитсяподключение к дешифратору каналов.62 следующего канала для обслуживания, а вся очередь запросов продвигается на единицу в сторону регистров с младшими номерами.Четвертая микрокоманда сбрасыВает триггер 24 блока управления 2,и цикл его работы по обслуживаниюпервого канала заканчивается. Распределитель каналов 22, получив сигнал 50с выхода распределителя тактовыхимпульсов 21, Формирует разрешающий сигнал на шине 16,Далее обслуживается второй канал, затем третий и т.д. 55 Полууив команду, блок связи с автооператорами 8 (фиг.б 1 работает ,автономно, Как было отмечено, треть-ей микрокомандой обнуляется счетчик цикла 41,при этом появляется сиг нал на первом выходе дешифратора 42,.который через элемент ИЛИ 44 поступает в блок 46 включения при" вода горизонтального движения арто- оператора, который по шине 56 включа-,65 ет привод горизонтального движения.Одновременно сигнал с первого выходадешнфратора 42, поступая на первыйвход элемента Й 50, пропускает изрегистра команды 48 код адреса позиции запроса через элемент ИЛИ 51на дешифратор позиций 52, которыйпо шинам 58 выдает информацию оНомере позиции запроса. Начинаетсядвижение автооператора в запрашивае;мую позицию. При достижении автооператором позиции на первый вход элемента И 43 по шине 54 поступает сиг"нал.обратной связи "Стоп по адресу".На. втором входе элемента И 43 имеется сигнал обратной связи Нижнее по"ложение автооператора", поступающийпо шине 55. Появляющийся сигнал навыходе элемента И 43 проходит на выход элемента И 40 и устанавливаетсчетчик цикла 41 в следующее состояние. Теперь появляется сигнал на втором выходе дешифратора 42, который,поступая на первый вход элементаИ 49, пропускает из регистра команды 48 код адреса позиции назначениячерез элемент ИЛИ 51 на дешифраторпозиций 52. Одновременно сигнал свторого выхода дешифратора 42 поступает на вход блока включения приводавертикального движения автооператора 45, а через элемент ИЛИ 44 навход блока включения привода горизон-.тального движения автооператора 46.С блока включения привода вертикального движения автооператора 45 пошине 57 включается. привод автооператора на движение вверх,С второго выхода .блока 45 на вход схемы включенчяпривода горизонтального движенияавтооператора 46 поступает сигнал,запрещающий выдачу сигнала на шину 56, При достижении автооператором верхнего положения по шине 59 навход блока 45 поступает сигнал обратной связи "Верхнее положениеавтооператора, при этом исчезаетсигнал на шине 57, а также:сигнал запрета на входе схемы 46, на выходе которой появляется сигнал включения привода горизонтального движения автооператора. При достиженииавтооператором позиции назначенияпоявляется сигнал обратной связи"Стоп по адресуф, который через шину 54 поступает на вход элементаИ 43 и вход блока 45, с выхода которого по шине 57 выдается сигналвключения привода автооператора на,движение вниз, С второго выходаблока 45 на вход блока 46 поступаетсигнал запрета, при этом исчезаетсигнал на шине 56., При достиженииавтоаператором нижнего положенияпоявляется сигнал обратной связи"Нижнее положение автооператораф.Этот сигнал по шине 55 поступаетна вход элемента И 43. На другом вхо-де этого элемента уже имеется сиг 1029145нал "Стоп по адресу". Сигнал с выхода элемента И 43 через элемент И 40 поступает,на вход счетчика цикла 41, изменяя его состояние. Появляется сигнал на третьем выходе дешифратора 42, который сбрасывает триггер занятости автооператора 39, а поступая по шине 35 на вход триггера 30 счетчика времени (фиг.4) взводит его. На этом автономный цикл работы блока 8 заканчивается. 10Разрешающий сигнал с выхода триггера 31 поступает на вход элемента И 30, пропуская на вход счетчика времени 32 импульсы с генератора импульсов времени, поступающие на шину 36. Счетчик работает в режиме вычитания поступающих на его вход импульсов. Как только содержимое счет. чика 32 становится равным нулю, Т:е. при окончании выдержки времени, на выходе подключенного к нему дешифратора нуля 33 появляется сигнал, который поступает на вход элемента И 30, запрещает прохождение импульсов на выход счетчика 32, а поступая по шине 371 на вход формирователя кода канала 60 блока 9 (фиг.7), формирует на выходе его код первого канала, который, в зависимости от состояния счетчика запросов 63, заносится в один из регистров 61 61. Если 30 содержимое счетчиков запросов перед поступлением сигнала на вход формирователя 60 равное нулю, то после поступления сигнала одновременно с появлением кода канала на выходе Фор мирователя 60 появляется сигнал, который, поступая на вход счетчика запросов 63, увеличивает его содержимое на единицу, при этом появляет ся сигнал на первом выходе подклю ченного к счетчику запросов дешифра-тора запросов 64. Первый выход дешифратора 64 соединен с входом регистра 61 и в него заносится код первого канала с формирователя 60. При окон-чании выдержки времени в другой поэиции поступает сигнал с соответствующего счетчика времени, содержимое счетчика запросов вновь увеличивается на единицу, появляется сигнал на втором выходе дешифратора 64, при этом код канала, соответствующий номеру счетчика времени, с которого поступает сигнал об окончании выдержПр окончании выдержки времени втретьей позиции соответствующий код канала заносится в регистр 61 э и т.д. Таким образом создается очередь запросов.Запрос формируется также и при нажатии кнопки в диспетчерском пульте 1 (фиг,2), при этом появляется сигнал на,одной иэ шин 1717, который,поступая на вход формирователя 60 блока 9, производит аналогичную работу, что и сигнал с одноименного счетчика времен, который поступает по шинам 37,37;.Обслуживание каналов производится в том порядке, в котором они записаны в регистрах 61 61;, начиная с регистра 61. При каждом обслуживании производится уменьшение содержимого счетчика запросов 63 на единицу., а коды каналов регистров 6161; сдвигаются в сторону регистров с младшими номерами, т.е.код канала регистра 612 заносится в регистр 61 , и т.д.Таким образом, предлагаемое устройство для программного управления обслуживает подвески в таком же порядке, в котором заканчиваются вы;. держки времени для этих подвесок.Испытания показывают, что передержки подвесок, достигающие до введения блока формирования очереди запросов для отдельных позиций двух минут, уменьшаются до 30 с,т.е. введение блока Формирования очереди запросов приводит к повышению точности управления технологическим процессом, а витоге к повышению качества покрытий деталей.0 ирееиацоеинюе аа В 3 ссные анны- Шины кннинпе уира упрайенЮзиопса а 3 еисаапщп позиции мОескай иаднацгиия