Устройство для циклового программного управления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соаетсмик С Оцммистмчесиим Ресаублих(5 тМ. Кл,6 05 В 19/08 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(53 УДК б 21.503 .55(088,8) Дата опубликовании описания 251080(72) Авторы изобретения В. Я,. Стродс и В, И. Знтин Рижский ордена Ленина государственный электротехнический завод ВЭФ им. Б. И. Ленина(71) Заявитель 54) УС".РОЙСТВО ДЛЯ ЦИКЛОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах программного управления двухпозиционными объектами.Известна система программного 5 управления роботами, содержащая генератор тактовых импульсов, связанный со схемой совпадения, блок распределения импульсов, наборное штекерное поле, схему управления объектом. Из-. 1 О вестная система обеспечивает управление движением исполнительного механизма робота и внешнего технологического оборудования 1.Однако система не обеспечивает 15 защиту исполнительного механизма от аварийных ситуаций при неправильвом наборе программы и в случае отказа механизма.Наиболее близким по технической 20 сущности к предлагаемому является устройство для .программного управления, содержащее датчики положения и последовательно соединенные генератор импульсов, элемент И, блок 25 распределения импульсов, блок набора программы, элементы ИЛИ, триггеры, блоки задержки, вторые триггеры, единичные входы которых подключены к .соответствующим датчикам положения. 30 Известное устройство обеспечиваетпрограммное управление промышленнымроботом 21,Недостатком известного устройстваявляется сложная схема управленияследующим шагом программы, так какна каждый датчик положения требуется отдельный триггер. Каждый датчикпсложения опрашивается только вопределенном шаге программы. Применение таких датчиков положения недает возможности построения постоянных защитных блокировок, что усложняет процесс программирования и необеспечивает надежную работу устройства.Цель изобретения - повышение надежности устройства.Указанная цель достигается тем,что устройство для циклового программного управления, содержащееблок датчиков положения и последовательно соединенные генератор импульсов, ключ, первый элемент И,блок распределения и блок наборапрограммы, подключенный первымивходами к первым входам блоков управления, второй вход первого элемента И подсоединен через триггерк выходу первого элемента задержки,а второй выход блока набора программы - ко входу второго элементазадержки, введены последовательносоединенные формирователь режимов,анализатор и элемент ИЛИ, а такжепоследовательно соединенные логический блом, второй элемент И и элемент НЕ, выход которого подключенко входу первого элемента задержкивторой вход триггера соединен с выходом второго элемента И, подключен-ного вторым входом к выходам блоков Еуправления, а третьим входом - квыходу блока датчиков положения ико второму входу анализатора, третийвход которого соединен с выходомлогического блока, .а второй выход - 1со вторыми входаьйю блоков управления,подсоединенных третьими входами ковторому входу блока распределения ичерез элемент ИЛИ - к выходу второго элемента задержки, формирователь щрежимов подключен к блоку распределения, первый вход логического блокак выходу блока датчиков положения, авторой вход - к третьему выходу блока набора программы,На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит генераторимпульсов 1, через ключ связанныйс первым входом первого элемента И2, выход которого связан с первым Збвходом блока 3 распределения, который через блок 4 набора программыи блоки 5 -5 управления подключен4 ик управляемым объектам б -б", блокФ7 датчиков положения, выход которого соединен с одним из входов логического блока 8, подключенного ковходу второго элемента И 9, выходкоторого связан с элементом НЕ 10и нулевым входом триггера 11, первый элемент задержки 12, соединенныйс единичным входом триггера 11, формирователь 13 режимоввключенныймежду выходом блока 3 распределенияи третьим входом анализатора 14,выход которого связан с одним входомэлемента ИЛИ 15, другой вход которого подключен к выходу второго эле"мента 1 б задержки между циклами.Блок 3 содержит счетчик, элементсброса и дешифратор и предназначендля последовательного распределения программных сигналов и выдач кода шага для определения условий блокировом.Блоки 5 -5" содержат логические 55элементы И и триггер и предназначенны для управления объектами б -бБлок 7 представляет собой совокупность датчиков, количество и типкоторых зависит от применяемых бОобъектов б -б, и датчика контролямпредыдущего оборудования.Блок 8 содержит набор логическихэлементов и предназначен для организации связи объектов б -б с прей дыдущим технологическим оборудованием.формирователь 13 содержит наборлогических элементов, соответствующих возможным аварийньм и запретнымситуациям на каждом шаге программыи предназначен для подачи кода условий блокировок на анализаторе 14.Анализатор 14 содержит набор логических элементов и предназначен длясравнения кода условий блокировокс данными блока 7 и выдает командына блокировку или сброс блоков 5 -5например при нахождении исполнительного органа объекта в зоне действияштампаеМины 17,18,19 и 20 представляютсобой совокупность параллельных линий связи, количество которых зависит от числа управляемых объектов.устройство также содержит ключ 21.Устройство работает следующимобразом,До начала работы все блоки предварительно установлены в нулевое состояние. Сигналы из триггеров блоков 5 -5 по шине 18 управления поиступают на элемент И 9 и там сравниваются с сигналами, приходящими отблока 7 по шине 19. Элемент И 9выдает сигнал совпадения на триггер11 и элемент НЕ 10. Из триггера 11поступает сигнал "Разрешение" наэлемент И 2.После нажатия ключа 21 тактовыеимпульсы от генератора 1 поступаютна блок 3. Счетчик блока 3 выдаеткод первого шага на формирователь13. Сигнал управления из выходов бло ка 3 поступает на соответствующееприемное гнездо блока 4 и черезн 1 его на входы соответствующих блоков5 -5 . Происходит переключение тригигеров в блоках 5 -5" и сигнал воздействует на соответствующие управляемые объекты б -б".Одновременно сигнал управленияпо шине 18 управления поступает наэлемент И 9. Так как состояиие триггеров в блоках 5" -5" в начале выполнения програмьи на данном шаге несоответствует состоянию сигналов нашине 19, элемент И 9 выдает сигнал,"Несовпадение", который воздействуетна триггер 11, переключая его в положение "Запрет". Сигнал "Запрет" подается иа второй вход элемента И 2.Последняя запрещает поступление тактовых импульсов на блок 3, которыйпереходит в режим ожидания разрешения на следующий шаг. После того,как перемещающийся объект б -бдостиг заданного положения, сигналына шинах 18 и 19 совпадают и элементИ 9 выдает сигнал "Совпадение" наэлемент НЕ 10. Инвертированный сигнал запускает элемент 12, которыйчерез время задержки между шагамипереводит триггер 11 в положение"Разрешение". Время задержки ме:кдушагами необходимо для ожидания окончания механического дребезга объектов б"-6" и увеличивает точностьпозиционирования объектов б-б"в конечных позициях. Сигнал "Разрешение" поступает на элемент И 2 иблок 3 переходит на следующий шаг.Кроме того, устройство позволяетвыполнить следующие дополнительныедействия,Из блока 3 по шине 20 на Формирователь 13 поступает код шага программы. Последний выдает на анализатор 14 код условий блокировок длякаждого шага программы, который сравнивается с инФормацией, приходящейот блока 7 по шине 19.Анализатор 14 определяет степеньопасности создававшейся ситуации ив зависимости от этого воздействуетна блоки 5 -5 в виде сигналов блойкировок. В случае аварийных ситуацийчерез элемент ИЛИ 15 происходитсброс блоков 5 -5"и блока 3 в исходное положение.При необходимости согласованияработы объекта управления б -б" спредыдущим технологическим оборудованием, из блока 4 на вход блока8 подается сигнал запроса. Блок 8устанавливается в режим ожиданиясигнала из блока 7 и подает сигналблокировки на элемент И 9 и анализатор 14. Один из датчиков блока 7осуществляет контроль за предыдущимтехнологическим оборудованием, аостальные контролируют положениеобъектов б"-б" . После окончанияцикла работы предыдущего технологического оборудования, соответствующий датчик блока 7 выдает синхросигнал на вход блока 8, которыйвыходит из режима ожидания и снимает блокировку элемента И 9 и анализатора 14.Работа устройства продолжаетсясогласно набранной программы, илиописанию выше.Применение вышеупомянутых блоковв схеме устройства выгодно отличаетпредлагаемое устройство от известного, так как оно защищает исполнительные узлы управляемого объектаи внешнего технологического оборудования от повреждений при аварийных ситуациях. Выработка сигналовблокировки и сброса дает возможностьввести в работе управляемого объекта, например промышленного робота,"инстинкт самосохранения 1. Введение задержки между шагами программы увеличивает точность позиционирования в конечных положениях, что особенно важно при больших скоростях перемещения управляемыхобъектов.Формула изобретенияУстройство для циклового програм,много управления, содержащее блок датчиков положения и последовательно соединенные генератор импульсов, ключ, первый элемент И, блок распределения и блок набора програььы, подключенный первыми входами к первым входам блоков управления, второй вход первого элемента И подсоединен через триггер квыходу первого элемента задержки, а второй выход блока набора программы - ко входу второго элемента задержки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены последовательно соединенные Формирователь режимов, анализатор и элемент ИЛИ, а также последовательно соединенные логический блок, второй элемент И и элемент НЕ, выходы которого подключены ко входу первого элемента задержки, второй вход триггера соединен с выходом второго элемента И подключенного, вторым входом к выходам блоков управления, а третьим входом - к выходу блока датчиков положения и ко второму входу анализатора, третий вход которого соединен с выходом логического блока, а второй выход - со вторыми входами блоков управления, подсоединенных третьими входами ко второму входу блока распределения и через элемент ИЛИ - к выходу второго элемента задержки, Формирователь режимов подклЮчен к блоку распределения, первый вход логического блока - к выходу блока датчиков положения, а второй вход - к третьему выходу блока набора программы.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1.Белянин П.Н. Применяемые роботы. М., "Машиностроение", 1975,. с. 209-215.2.Авторское свидетельство СССРР 537328, кл. С 05 8 19/08, 1975Редак 7503 бО Тираж 95 бВНИИПИ Государственногопо делая изобретений113 О 35, Москва, Ж,Зака Подписноекомитета СССРи открытийРаумская наб.,4/ илиал ПИП"Патент,", г,ужгород,ул.Проектная Составитель Н.Белинкова