Устройство для программного управления намоточным оборудованием

.11,86. Бюл, Ресоюзный научипроектно-конст вательй инсле ский укторстромаши остро технологии э ния(54) У УПРАВЛ (57) И РОЙСТИЯ НАМ ПРОГРАММНОГО ОБОРУДОВАНИЕМ сится к обласлительной техдля использоваммного управДЛЯ ОЧН обретенматики авт ыч ники и ен а ния стемах г грегатами д ных изделий я быстроде ения а зводс яР ам ется задач устройств вышени тви бло ится пр ке прог мяти зано ри отрабо ов канало ограмм работы чик носчетвает содержимое счетчика адреса,9 ил,дает. на адресГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗ ные входы коммутатора, блока памяти, блока регистров к блока памятитекущих адресов код первого канала.Импульсы генератора поступают напервый вход синхронизатора, при этомтекущий адрес программы управленияпервым сигналом считывания из блокапамяти текущих адресов и через блокэлементов ИЛИ записывается в счетчикадреса, Затем синхронизатор вьдаетсигнал считывания управляющего словаиз блока памяти, Импульс синхронизатора через второй элемент И поступает на управляющий вход блока регистров и осуществляет в него запись изблока памяти, По сигналам блока регистров включаются рабочие органымеханизмов станка, Сигналы от датчиков через коммутатор подаются навходы компаратора, на другие входыкоторого подаются сигналы из блокапамяти. При совпадении указанных сигналов компаратор формирует сигналлогической единицы, который увеличи 127.3879,Пчелинска ед Заказ 6475/44г Тираж 836 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 3035, Москва, Ж, Ра35 Блок 21 вычитающих счетчиков образуют элемент 62 задержки, демульти- плексор 63 и в каждом канале управлеИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в системах программного управления агрегатами дпя производства намоточных изделий,Цель изобретения - расширение области применения и повьшения быстродействия устройства,На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства на фиг, 2 -диаграмма его работы, на фиг, 3функциональная схема блока управле -ния формированием адреса, на фиг.4 функциональная схема и диаграмма работы синхронизатора; на фиг. 5-8 -функциональные схемы блока запуска,задатчика режимов блока ввода уставок и блока вычитающих счетчиков, нафиг 9 - блок-схема алгоритма работы устройства.Устройство содержит коммутатор 1,компаратор 2, блок 3 памяти, блок 4регистров, счетчик 5 адреса, блок 6управления формированием адреса, блок 257 элементов ИЛИ, блок 8 памяти текуших адресов, генератор 9, синхронизатор 10,элемент И 11, счетчик 12номеров каналов, блок 13 запуска,элемент И 14, задатчик 15 режимов,блок 16 ввода уставок, блок 17 элементов ИЛИ, блок 18 памяти величинуставок, элемент ИЛИ 19, элемент ЗАПРЕТ О, бпок 21 вычитающих счетчиков.Блок 6 управления формированиемадреса образуют элемент И 22, элементы ИЛИ 23 и 24, РАВНОЗНА 1 НОСТЬ 25и ЗАПРЕТ 26 и 27,Синхронизатор 10 содержит элементы И - НЕ 28 и И 29, счетчик 30, дешиф 40ратор 31, элемент ИЛИ 32, триггер 33,Блок 13 запуска включает в себятриггер 34, одновибратор 3.5, датчик36 импульса начальной установки иэлемент ИЛИ 37.45Задатчик 15 режимов состоит из переключателя 38, элементов И 39 и 40и ИЛИ 41, а также триггера 42,Блок 16 ввода уставок содержитусилитель 43, группы 44 и 45 переключателей, элементы НЕ 46-51, кнопку52, элементы И-НЕ 53-55, элементНЕ 56, кпопку 5, элементы И-НЕ 5860 и элемент НЕ 61. ния вычитающий счетчик 64, блок 65дешифраторов, блок 66 цифровых индикаторов (количество дешифраторов ииндикаторов определяется количествомдесятичных разрядов счетчиков), выходной триггер 67 и элемент ЗАПРЕТ 68.Устройство работает следующим образом,В блок 3 памяти, выполненный набазе интегральных программируемых постоянных запоминающих устройств,длякаждой из групп механизмов намоточного оборудования записывается соответствующая программа работы,Программы состоят из определенногочисла управляющих слов, которые имеют три зоны и бывают трех видов;команды на включение и отключение механизмов;команды условного перехода;команды занесения величины уставки в блок вычитающих счетчиков.Вид комачды определяется соответствующими признаками ("11", "00",или "10"), занесенными в третью зону памяти, При чтении последней признаки возникают на линиях связи 1.1и Ь 2, которые являются операционнымивыходами блока 3 памяти.Разряцы первых информационных выходов (шина Б) образуют выходы зоны 1 памяти, которая предназначенадля хранения комбинаций состояний,в которые должны прийти механизмы посигналам зоны 11, если значения признака "11" и для хранения кодов условий возможных переходов, если значения признаков 00".Разряды вторых информационных выходов (шина В) образуют выходы зоны11 памяти, которая предназначена дляхранения комбинации сигналов управления механизмами на данном шаге,если значение признака "11", кодовадреса условного перехода, если значение признака "00", иликодов адреса уставки, если значение признака "10"Адресация и чтение содержимого всех трех зон выполняется параллельно в соответствии с кодом, поступающим по шине Р с выходов счетчика 12 номеров каналов (старшие разряды кода адреса) и о шине Т с выхода счетчика 5 адреса (младшие разряды кода адреса). Старшие разряды кода адреса определяют области памяти, в которых записаны программы работы каждой из групп механизмов намоточного обору127 10 определяется числом каналов управления. управление каналами разделено во времени сигналами (фиг 2),поступающими от счетчика 12 номеров каналов, при этом синхронизатор 1 О формирует импульсы, необходимые для вьдачи и отработки одной команды соответствующей программы. Последний на своем первом выходе (линия свя 40 зи А) вырабатывает импульс, который не проходит через закрытый элемент И 14 (сигнал "Чтение блока 8" не об- . разуется), не обеспечивает с помощью блока 6 управления формированием ад реса формирование сигнала записи в счетчик 5 адреса (линия связи И). Так как чтение информации из блока 8 памяти текущих адресов при этом не происходит, то на его выходе име- Ю ется нулевой код, который и записывается в счетчик 5 адресаОтработка команды по нулевому адресу, выполняемая по второму - четвертому импульсам синхронизатора, ничем не от личается от отработки других команд программы. После отработки команды содержимое счетчика.5 адреса по шидования, а младшие разряды - конкретные ячейки соответствующих областейпамяти, в которых записаны управляющие слова этих программ.Младшие разряды кода начального 5адреса программ работы каждой изгрупп механизмов представляют собойнулевую кодовую комбинацию, т,е. начальный адрес программы по каждомуканалу - нулевойПри включении устройства обеспечивается .автоматические занесениенулевых кодовых комбинаций в блок 8памяти текущих адресов следующим образом,При включении питания блок 13 за -пуска по второму выходу вьдает сигнал, закрывающий первый элементИ 14, а по первому выходу формирует кратковременный импульс нНачальная установка (линия связи 11), который поступает на входы сброса синхронизатора 10,.счетчика 12 номеровканала, задатчика 15 режимов и блока21 вычитающих счетчиков, устанавливая д 5их в исходное состояние, причем нашине Р появляется код первого канала,а на линии связи У - нулевой сигнал,разрешающий прохождение импульсовгенератора 9 на вход синхронизатора.Количество управляемых групп механизмов намоточного оборудования 3819 4не Т заносится в блок 8 памяти текущих адресов импульсом, вырабатываемом синхронизатором 10 на пятом выходе (линия связи Е). Аналогично происходит обращение в начале цикла кнулевым адресам по остальным каналам. После первого обращения к программам всех каналов счетчик 1 2 номеров каналов возвращается в исходное положение и на его выходе переноса (линия связи Я) вырабатываетсяимпульс, поступающий в блок 13 запуска. Под действием этого импульсапоследний формирует на своем второмвыходе (линия связи Ч) разрешающийсигнал, поступающий на первый управ- . ,ляющий вход задатчика 15 режимов ивторой вход первого элемента И 14,который после этого начинает пропускать импульсы синхронизатора 10 навторой управляющий вход блока 8 памяти текущих адресов. Благодаря этому текущий адрес программы из блока8 памяти текущих адресов считываетсяи переписывается в счетчик 5 адреса,.Программа работы устройства составляется таким образом, чтобы управляющее слово, записанное по нулевому адресу программы, содержало кодовую комбинацию состояний датчиков, необходимую для работы устройства в автоматическом режиме и включающуюналичие сигнала от датчика пуска, икодовую комбинацию сигналов управления, включающую сигнал нИзменение режима разрешено" (линия связи у), который поступает на второй управляющий вход задатчика 15 режимов.В устройстве предусмотрено два режима работы: запись числовых уставок и автоматический режим, выбор которых осуществляется с помощью датчика 15 режимов. Соответствующий режим работы устанавливается переключателем 38 задатчика 15 режимов, при этом изменение режима работы осуществляется только после занесения начальных нулевых адресов программ в блок 8 памяти текущих адресов (разрешающий сигнал на линии связи 7) и в исходном состоянии станка, т.е, тогда, когда цикл работы станка еще не начался или уже закончен, о чем свидетельствует отработка управляющего слова по нулевому адресу (разрешающий сигнал на линии связи у).Для ввода или изменения программы намотки катушек электротехнических иэделий (количество катушечных групп, 1273879количество катушек в группе, число витков. в каждой катушке, скорость разгона и замедления при намотке и т,д,) переключатель 38 устанавлива 11 11 ют в нижнее положение Ввод уставок В этом случае на выходе эадатчика 15 режимов (линия связи Ч) возникает единичный сигнал, который поступает на синхронизатор 10 и блок 16 ввода устанок, блокируя первый и разрешая О работу второму, при этом синхронизатор 10 останавливается в положении, когда на всех его выходах (А,В,С,Р, Е,Г) отсутствуют сигналы управления,В блоке 16 ввода уставок набирают ся на переключателях 44 и 45 величина и адрес числовой уставки, коды которых подаются непосредственно и через блок элементов ИЛИ 17 (шины ш и Е соответственно) на информационные и адресные входы блока 8 памяти величин уставок. При подаче сигнала (нажатии соответствующей кнопки в блоке 16 ввода уставок) на первый управляющий вход (линия связи Ь) бло ка 18 памяти величин уставок в последний записывается величина уставки по заданному адресу, Контроль записанной информации осуществляется в результате нажатия в блоке 16 ввода уставок кнопки 57 и возникновения на его выходе (линия связи ) сигнала, который через элемент ИЛИ 19 поступает на второй управляющий вход блока 18 памяти величин уставок и35 управляющий вход блока 21 вычитающих счетчиков, Считанная информация заносится в соответствующий счетчик . блока 21 вычитающих счетчиков, имеющий в своем составе индикаторы.4 ОТаким образом, последовательно уставка за уставкой в блок 18 памяти величин уставок заносятся намоточные,данные катушек, подлежащих изготовлению. С помощью переключателя 38 задатчика 15 устанавлинается автомати ческий режим работы оборудования, при этом на выходе задатчика возникает нулевой сигнал, разрешающий прохождение импульсов генератора 9 навход синхронизатора 10. Цикл начинается после поступления сигнала. от датчика пуска, подключенного к входу коммутатора 1. До прихода этогосигнала изменение текущего адреса программы, а следовательно, и выполнение цикла не происходит.Отработа программы намоточногооборудования осуществляется путем поочередного для каждого цикла считывания управляющих слов из блока 3 памяти.При отработке команды, например, программы 1-го канала счетчик 12 номеров каналов выдает по шине Р на адресные входы коммутатора 1, блока 3 памяти, блока 4 регистров, блока 8 памяти текущих адресов и блока 21 вычитающих счетчиков код, соответствующий номеру первого канала, В результате этого к коммутатору 1 подключаются датчики дискретных сигналов состояний механизмов первого канала, на вторые адресные входы блока 3 памяти подается код, соответствующий зоне памяти, где записана программа работы механизмов первого канала, н блоке 8 памяти текущих адресов выбирается ячейка, где хранится текущий адрес программы управления первым каналом, н блоке регистров 4 и в блоке 21 вычитающих счетчиков подготавливаются к приему информации соответственно регистр и вычитающий счетчик, соответствующие первому каналу,Импульсы генератора 9 поступают на первый вход синхронизатора 10 (линия связи 2), который вырабатывает импульс на своем первом выходе (линия связи А), поступающий через первый элемент И 14 на второй управляющий нход блока 8 памяти текущих адресов как сигнал Чтение блока 8" и через блок 6 управления формированием адреса на управляющий вход (линия связи М) счетчика 5 адреса как сигнал "Запись в счетчик 5", при этом текущий адрес программы управления первым каналом считывается из блока 8 памяти текущих адресов на шину Б и через блок 7 элементов ИЛИ записывается в счетчик 5 адреса. Последний вместе со счетчиком 12 номеров каналов выбирает с помощью шин Т и Р ячейки памяти блока 3, соответствующие текущему адресу программы первого канала, После окончания первого импульса синхронизатор 10 выдает команду "Чтение блока 3", на своем втором выходе (линия связи В), которая поступает на управляющий вход блока 3 памяти, в результате чего происходит чтение управляющего слона, разряды которого появляются на операционных, первых и вторых информационных выходах блока (линии связи Ы, Ь 2, шины Б и Б соответственно),1273 7Дальнейшая работа устройства зависит от вида прочитанного слова изблока 3 памяти и результата сравнения кодов компаратором 2. При чтениииз блока 3 памяти слова первого видана второй и третий входы элементаИ 11 подаются разрешающие сигналы(на линиях связи Ь 1 и Ь 2 присутствуют признаки в виде сигналов логических единиц - "1"). Одновременно Ос командой на втором выходе синхронизатор 10 выдает импульс меньшей длительности на своем третьем выходе(линия связи С). Этот импульс черезэлемент И 11 поступает на управляющий 15вход блока 4 регистров (линия связиО) и осуществляет запись слова извторой зоны блока 3 памяти в регистр1-го канала блока 4 регистров. Посигналам этого регистра включаются 2 Орабочие органы первой группы механизмов станка и происходит изменение ихсостояний, которые фиксируются датчиком состояний механизмов первойгруппы. Сигналы от датчиков через 25коммутатор 1 поступают на один извходов компаратора 2 (шина Н), надругой вход которого поступает комбинация сигналов, записанная в первойзоне блока 3 памяти, При поступлениисигналов от датчиков, заданных программой (отработка заданного шагапрограммы), компаратор 2 формируетсигнал "1", который поступает (линиясвязи К) на первый вход блока 6 управления формированием адреса, в про 35тивном случае компаратор 2 формируетсигнал 0". Импульс с четвертого выхода синхронизатора 1 О по линии связи Р поступает на четвертый вход40блока 6 управления формированием адреса, на втором и пятом входе (линиисвязи Ь 1, Ь 2) которого в этом случае присутствует признак команды навключение и отключение механизмов,. - . 45В зависимости от выходного сигнала компаратора число в счетчике 5адреса увеличивается на единицу илиостается без изменений. Если на выходе компаратора 2 присутствует сигнал"1", блок 6 управления формированием50адреса формирует импульс, поступающий по линии связи К на счетный входсчетчика 5 адреса, если на выходекомпаратора 2 имеется сигнал "0",этот импульс не формируется,При чтении слова второго вида реализуется команда условного переходапо комбинации условий, в качестве ко 879 8торых могут быть использованы сигналы не только от датчиков состояний механизмов, но и органов управления от других устройств. В этомслучае на операционных выходах (линии связи Ь 1, Ь 2) блока 3 памятиприсутствует признак "00", элементИ 11 закрыт, блокируя прохождениеимпульса синхронизатора 1 О (линиясвязи С) на управляющийвход блока4 регистров, Компаратор 2 осуществляет сравнение сигналов от датчиковс комбинацией сигналов, поступающихс первого информационного выхода блока 3 памяти, При их совпадении компаратор 2 выдает сигнал "1", в результате чего импульс, формирующийсяна четвертом выходе синхронизатора10, поступает через блок 6 управления формированием адреса. и линиюсвязи Б на управляющий вход счетчика5 адреса. На.информационный входсчетчика 5 адреса поступает черезблок 7 элементов ИЛИ код адреса перехода с вторых информационных выходов блока 3 памяти, Происходит переход к заданному шагу программь 1 работы для данного канала. Если совпадения не произошло, компаратор 2 выда -ет сигнал "0". Через блок 6 управления формированием адреса на счетныйвход счетчика 5 адреса проходит импульс, сформированный на четвертомвыходе синхронизатора 10, что обеспечивает переход к следующему шагупрограммы,При чтении слова третьего видавыполняется команда занесения вели"чины уставки в блок 21 вычитающихсчетчиков, В этом случае на операционных выходах (линиях связи Ь 1,Ь 2) блока 3 памяти и блока 6 управления формированием адреса присутствуют признаки "1 О", блок 4 регистров закрыт для приема кода, а элемент ЗАПРЕТ 20 подготовлен к работе.Код адреса уставки с второго информационного выхода (шина Б) блока 3памяти через блок 17 элементов ИЛИпоступает на адресный вход блока 18памяти величин уставок. Сформированный на третьем выходе синхронизатора10 импульс проходит по линии связиС через элементы ЗАПРЕТ 20, ИЛИ 19на второй управляющий вход блока 18памяти величин уставок и управляющий вход блока 21 вычитающих счетчи-ков, Считанная из блока 18 величинауставки заносится в соответствующий10. 73879 это время превышает время, отведенное для данной технологической Опера ции оборудования, что происходит ваварийной ситуации (поломка датчикаили механизма), то устройство выдает 9 12 вычитающий счетчик блока 21, адрес которого определяется счетчиком 12 номеров каналов, Импульс, возникающий на четвертом выходе (линии связи Б) синхронизатора 1 О, поступает через блок 6 управления формированием адреса на счетный вход счетчика 5 адреса, что обеспечивает переход к следующему шагу программы. По команде первого вида, следующей за данной, включается механизм, обеспечивающий намотку соответствующей катушечной группы, а следовательно, от одногоиз датчиков счета витков сигналы поступают на первый информационныйвход блока 21 - второй вход устройства (шина Х 2). После отработки заданной величины уставки возникаетсигнал на соответствующем выходе блока 21 вычитающих счетчиков, которыйподключается к вторым информационнымвходам коммутатора 1 и воспринимается устройством так же,как сигналы отостальных датчиковПо следующей команде первого вида механизм, обеспечивающий намотку катушечной группы, отключается,Импульс, формирующийся на пятомвыходе синхронизатора 10, независимо от вида слова поступает по линиисвязи Е на первый управляющий входблока 8 памяти текущих адресов, наинформационный вход которого по шинеТ поступает содержимое счетчика 5адреса, а на адресный вход - по шинеР код номера первого канала. Текущийадрес программы из счетчика 5 адресапереписывается в блок 8 памяти текущих адресов. Импульс с шестого выхо да синхронизатора 10 переводит счетчик 12 номеров каналов в состояние,соответствующее второму каналу, затем синхронизатор 10 возвращается висходное состояние,Работа устройства при управлении вторым и последующими каналами при отработке всех шагов программы аналогична описанной. По отработке управляющего слова первого вида текущий адрес программы не меняется до тех пор, пока компаратор 2 не выдает результат сравнения, следовательно, не меняются и команды на включение и отключение механизмов. Если сигнал Неисправность", который поступает на сигнальный элемент намоточного оборудования. При этом устройство отключают, устраняют неисправность, а затем снова включают,На фиг, 2 показана диаграмма работы устройства при управлении четырьмя каналами, при этом условнопоказана различная последовательность10 сигналов в зависимости от вида управляющего слова и результата сравнениясигналов компаратором 2,В первом канале на первом шагепрограммы отрабатывается команда15 включения и отключения механизмов иосуществляется переход к следующейкоманде, на втором шаге осуществляется перезапись уставки из блока 18памяти величин уставок в первый счет 20 чик блока 21 и переход к следующейкоманде,Во втором канале на первом шагепрограммы выполняется команда условного перехода, условие не выполняется, осуществляется переход к следующей команде, на втором шаге - осуществляется перепись уставки из блока 18 во второй счетчик блока 21 и переход к следующей команде.В третьем канале также выполняет,ся команда условного перехода, но условие выполняется, в счетчик 5 адреса заносится из блока 3 памяти за-.данный адрес.35 В четвертом канале осуществляется запись в четвертый регистр блока 4 команды включения и отключения механизмов, адрес в счетчике 5 не 40меняется и заносится в блок 8 памяти текущих адресов,Предлагаемое устройство можетбыть применено при управлении сложными намоточно-укладочно-заклиновочными агрегатами, обмоточно-изолированными комплексами, включающими транспортные системы, когда возникает необходимость параллельного выполнения операций единого технологического процесса изготовления обмотанных статоров, а также для числового программного управления различными агрегатами циклического действия с постоянной и переменной последовательностью операций в циклах как в электротехнической, так и в других отраслях промышленности.Формула изобретения 1Устройство для программного управления намоточным оборудованием по авт,св. У 1160366, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения быстродействия устройства, в него введены задатчик режимов, блок вычитающих счетчиков, блок ввода уста вок, второй блок элементов ИЛИ, элемент ИЛИ, элемент ЗАПРЕТ и блок памяти величин уставок, первый управляющий и информационные входы которого подключены к первому управляющему и 15 информационным выходам соответственно блока ввода уставок непосредственно, а адресные входы - к вторым информационным выходам блока ввода уставок через второй блок элементов ИЛИ, вторые входы которого соединены с вторыми информационными выходами блока памяти, вход сброса, первый и второй управляющие входы задатчика режимов соединены соответственно с 25 первым и вторым выходами блока запуска и вторым выходом блока регист,ров, вход блока ввода уставок подключен к входу запрета синхронизатора и выходу задатчика режимов,пер 30 вый прямой, инверсный и второй прямой входы элемента ЗАПРЕТ подключены соответственно к первому и второму операционным выходам блока памяти и третьему выходу синхронизатора, выход элемента ЗАПРЕТ соединен с пер 35 вым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым управляющим входом блока ввода уставок,выходы, вход сброса, адресные, вторые40 информационнье и управляющий входы блока вычитающих счетчиков подключены соответственно к вторым информационным входам коммутатора, первомувыходу блока запуска, информационнымвыходам счетчика номеров каналов,выходам блока памяти величин уставоки выходу элемента ИЛИ, соединенномус вторым управляющим входом блока памяти величин уставок, первые информационные входы блока вычитающихсчетчиков являются вторым входом устройства, а второй операционный выходблока памяти подключен к пятому входу блока управления формированием адреса и третьему входу второго элемента И,2,-.:Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я . тем, что.блок управления формированием адреса содержитэлементы И, РАВНОЗНАЧНОСТЬ, ИЛИ иЗАПРЕТ, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены с первым и вторым выходами блока соответственно,.первый вход которого связан с первымвходом элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ и первым прямым входом первого элементаЗАПРЕТ, второй вход - с первым инверсным входом первого элемента ЗАПРЕТ, первым прямым входом второгоэлемента ЗАПРЕТ и вторым входом элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, третий вход -с первым входом второго элемента ИЛИ,четвертый вход - с вторыми прямымивходами первого и второго элементовЗАПРЕТ и с первым входом элемента И,а пятый вход - с третьим входом .элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ и с инверсным входом второго и вторым инверсным входом первого элементов ЗАПРЕТ,подключенных выходами к первому входу первого и второму входу второгоэлементов ИЛИ соответственно, второйвход элемента И соединен с выходомэлемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, а выход -с вторым входом первого элемента ИЛИ.