Устройство для программного управления позиционированием

) С 05 В 19 димирско ЬоОаннуф м- (,)ииии 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНРЫТИ(71) Ковровский филиал Вла гполитехнического института(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕМ,содержащее датчик положения, генератор тактовых импульсов, блок наборапрограммы, подключенный выходами квходам коммутатора, связанного первым и вторым выходами со счетнымивходами соответственно первого ивторого счетчиков импульсов, подключенных выходами через первый и втордешифраторы к первому и второму вхо дам блока сравнения, связанного выходом с первым входом второго коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности позиционирования, в него введены делитель частоты, первый и второй нуль- органы, подключенные выходами к уп. равляющим входам соответственно 4 первого и второго счетчиков импульсов, а входами - к первому и второму выходам датчика положения, соединенного третьим выходом с вторым входом второго коммутатора, подключенного выходом к управляющим входам первого нуль-органа и блока набора программ, связанного входами с выходами делителя частоты, подключенного входомк выходу генератора тактовых импульсов2Устройство по п.1, о т л и ": ч а ю щ е е с я тем, что датчик положения выполнен в виде излучателя инфракрасного света и фотореле, подключенного первым, вторым и третьим выходами к соответствующим выходам датчика положения.Изобретение относится к автоматическому управлению, в частности кустройствам, предназначенным для регулирования положения в пространстве, и может быть использовано в позиционных системах программного управления для транспортирования объекта управления в определенной после.довательности от одной рабочей позиции к другой,Известно устройство для программного управления положением объекта,содержащее последовательно соединенные эадатчик программы, счетчик,блок сравнения, привод и датчик положения, например вращающийся трансФорматор, а также генератор импульсов, делитель частоты, формировательнапряжения, два фазосдвигающих бло"ка и два формирователя импульсов 1.В данном устройстве двигатель йеремещаемого объекта и датчик положения связаны механически, При наличии механической связи неизбежны какрадиальные смещения геометрическихосей вала двигателя и датчика положения, так и их угловой перекос. Этовносит значительную погрешность вустановку заданного положения объектаи снижает надежность устройства.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство, содержащее датчик положения, - телевизионную.систему с подключенными к ней блокомдля отфильтровывания импульсов строки пусковых импульсов, блоком напряжения сравнения и компаратором, атакже селекторы переключения, задающие программу, выходы которых подключены к входам счетчиков, соединенных выходами с электрическойоценочной системой с 64-позиционным 40регистром смещения. Один из выходовдатчика положения соединен со счетчиком, другой - с позиционным регистром смещения. Электрическая оценочная система выполняет функциюдешифраторов информации .счетчиков,Выход электрической оценочной системы подключен к, компьютеру, в котором происходит сравнение расшифрован"ной информации, .поступающей со счетчиков. Выход компьютера подключенк входу блока управления перемещением объекта, выход которого соединен с блоком включения перемещающего устройства. Генератор им-пульсов одним из выходов подключенк счетчику, а другим - к позиционному регистру смещения.Иэображение действительного положения объекта преобразуется в точечную информацию, которая затем 60преобразуется в цифровую форму.В цифровой форме в устройство поступает также информация, характеризующая положение объекта. Вкомпьютере происходит сравнение дей ствительного и заданного параметрапозиционирования и рассчитываются параметры отклонений между ними, Управляющей является информация, харак.теризующая разность между действительным и требуемым положениямиобъекта Я .Ограниченная разрешающая способность датчика положения - телеви.зионной системы вследствие конечного числа разложений на строки огра,ничивает точность позиционированияобъекта. При использовании известного устройства в неблагоприятныхпогодных условиях (снег, дождь, туман и пр.) значительно ухудшаетсякачество изображения, а следовательно, в блоки обработки поступает неточная информация, что резко снижает точность устройства и его надежность, Кроме того, устройствосложно по конструкции.Цель изобретения - повышениеточности позиционирования,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для програм.-:много управления позиционированием,содержащее датчик положения, генератор тактовых импульсов, блок набора программы, подключенный выходами к входам первого коммутатора,связанного первым и вторым выходамисо счетными входами соответственнопервого и второго счетчиков импульсов, подключенных выходами черезсоответственно первый и второй де"шифраторы к первому и второму входам блока сравнения, связанного выходом с первым входом второго коммутатора, введены делитель частоты,первый и второй нуль-органы; подключенные к управляющим входам соответственно первого и второго счетчиков импульсов, а входами - кпервому и второму выходам датчикаположения, соединенного третьимвыходом с вторым входом второго коммутатора, подключенного выходом куправляющим входам первого нульоргана и блока набора программ,связанного входами с выходами делителя частоты, подключенного входомк выходу генератора тактовых импульсов,Датчик положения выполнен в видеизлучателя инфракрасного света ифотореле, подключенного первым, вторым и третьим выходами к соответствующим выходам датчика положения.На чертеже приведена функциональная схема устройства.устройство содержит генератор 1тактовых импульсов, делитель 2 частоты, блок 3 набора программы,первый коммутатор 4, первый 5 ивторой 6 счетчики импульсов, первый7 и второй 8 дешифраторы, блок 9сравнения, второй коммутатор 10,первый 11 и второй 12 нуль-органы,а также датчик 13 положения, включающий в себя излучатель 14 инфракрасного света и фотореле 15,5Предлагаемое устройство для программного позиционирования объекта в конкретном варианте исполнения применяется для программного управления перемещением тележки 16 счетчи ка кубатуры лесоматериалов, которая перемещается вдоль заданных позиций 17.Устройство .работает следующим образом. 15При включении устройства позиционируемый объект (тележка 16)начи- нает перемещаться по направлению к заданным позициям (измерительной платформе 17), а генератор 1 так товых импульсов вырабатывает сигнал, который поступает на делитель 2 частоты, где делится таким образом, что на вход блока 3 набора программы поступает и сигналов с частотой пй ( где и - целое число). Число и Частота сигналов определяется количеством заданных позиций установки тележки 16. Если на измерительной платформе 17 лежит один штабель лесоматериалов, то для измерения его объема необходимо установить тележку 16 строго посредине этого штабеля. Для обеспечения этой операции на вход задатчика 3 программы достаточно .подать два,сигнала с частотой 35 1 Й и 2 й, Если на измерительной платФорме 17 лежит три штабеля, то для измерения их объема необходимо установить тележку 16 в трех положени ях - посредине каждого штабеля. 40 Для обеспечения этой операции необходимо три сигнала частотой 1 Е, ЗГ и бй Если на измерительной платформе 17- и штабелей, то требуется три сигнала частотой 1 Й, пй, 2 пЕ. С бло ка 3 набора программы на коммутатор 4 подаются два или три сигнала определенной частоты в зависимости от количества штабелей. лесоматериалов, Как только тележка 16 переместится настолько, что край штабеля на измерительной платформе 17 затемнит просвет между излучателем 14 инфракрасного света и фотореле 15 датчика 13 положения тележки, частотный сигнал с коммутатора 4 подается на счетный вход счетчика 6. Одновременно прерывается связь между нуль- органом 12 и счетчиком б, с которого снимается обнуление. Счетчики 5 (., б выполнены на ) К-триггерах по прин ципу сдвигающих регистров. Когда тележка достигает противоположного края штабелей лесоматериалов, размещенных на измерительной платформе 17, появляется просвет между 65 излучателем 14 инфракрасного светаи фотореле 15, Фотореле 15 включается,и с коммутатора 4 прекращаетсяподача сигнала частотой 1 Й на счетчик б, Одновременно ;на счетныйвход счетчика 5 с коммутатора 4начинает подаваться сигнал частотой2 ЪГ (где и - числе штабелей на измерительной платформе 17). Однакосигнал в счетчике 5 не накапливается, так как в этом положении происходит обнуление информации, подаваемой на этот счетчик, нуль-органом 11.Одновременно с включением фотореле15 на коммутатор 10 подается сигнал, содержащий информацию о ревер"се двигателя и тележка 16 начинаетперемещаться в обратном направлении.Как только край штабеля лесоматериалов на измерительнй палтформе 17попадет в просвет между излучателем14 ифотореле 15, последнее отключается, прерывая связь между счетчиком 5 и нуль-органом .11. В результате со счетчика 5 снимается обнуление, и он начинает накапливать сигнал частотой 2 пй,Состояния счетчиков постоянно расшифровываются дешифраторами 7 и 8. Сигналы с этих дешифраторов подаются на блок 9 сравнения. При уравнивании состояний счетчиков 5 и б с блока сравнения подается сигнал через коммутатор, при котором двигатель тележки 16 отключается. Во время останова тележки измеряется срединное сечение штабеля лесоматериалов. При включении датчика, контролирующего начало работы (не показан), включается связь счетчик 5 - нуль-орган 11 и счетчик 5 обнуляется. Одновременно подается сигнал на блок 3 набора программы и с последнего через коммутатор 4 на счетчик 5 начинает поступать сигнал частотой пй вместо сигнала частотой 2 пй. Однако в этом положении сигнал не накапливает информацию, так как постоянно обнуляется. При включении датчика, контролирующего конец работы (не показан), сигнал с выхода коммутатора 10 включает двигатель тележки 16. Одновременноразрывается связь счетчик 5 нуль-орган 11 и последний начинает накапливать сигнал частотой пй. Состояния счетчиков 5 и 6 вновь постоянно расшифровываются дешифраторами7 и 8 и при уравнивании состояний счетчиков 5 и б с блока 9 сравнения подается сигнал на коммутатор, по ко торому включается двигатель 10.После этого цикл работы устройства повторяется.Предлагаемое устройство имеет теоретически неограниченную разрешающую способность, определяемую числом триггеров в счетчиках. При65 31189 Составитель Н,ГорбуноваРедактор Л.11 челинская Техред А. Кикемезей КорректорЕ.СирохманЗаказ 7451/34 тираж 841 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 увеличении числа триггеров на порядокраэрешающая способность устройстваи, следовательно, точность также возрастают на порядок. В устройстве использован источник инфракрасного све-.та, поэтому на точность позицио-нирования не влинют погодные условия, снижающие видимость, а следовательно повьааается его надежность.Простота управления позволяет сократить количество обслуживающего персонала. При применении предлагаемого устройства в народноМ хозяйстведля измерения штабелей лесоматериалов на железнодорожных и автомобильных платформах вследствие болееточной установки тележки в заданныхпозициях повьапается точностьизмерения штабелей лесоматериалов, что