Устройство для программного управления

(19)( 111) 5 В 19/18 РЕТЕНИЯ САНИЕ ТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее блок программы, соединенный первым выходом с установочным входом регистра сдвига, а вторым выходом - с первым входом сумматора, подключенного вторым входом к выходу датчика обратной связи, выходам п младших разрядов - соответственно к ин. формационным входам дешифратора, а выходами старших разрядов через элемент ИЛИ - к управляюшему входу дешифратора, блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены блок приоритета, элемент И и генератор импульсов, подключенный входом к выходу элемента И, а выходом - к тактовому входу регистра сдвига, соединенного выходами с входами элемента И и с соответствующими первыми входами блока приоритета, подключенного вторыми входами к выходам дешифратора, а выхо. дами - к соответствующим входам блока управления.Изобрезение относится к регулирунщими упрацлянщим системам общего назначения, в частности к цифровой системе прорцммцого управления, и может найти при.мснсние в автоматических системах управ.ленин кранами-штабелерами. подъемниками и лругнмц подвижными объектами.Известна цифровая система программно.го управления, солержацсая послеловательно вклоченнце преобразователь код - напряжение, усилитель, блок управления, датчик обратной связи и сумматор, второй вход котороп соелицен с выхолом блока залания программ, а выходы старших разрядов которого голнлючены к элементу ИЛИ, логический блок выделения старшего разряда, один вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, лругце вхолы которого соединены с соответствующими выходами млалших разрядов сумматора, а выходы которого соединены с соответствующими входами преобразователя коднапряжение,Система позволяет с высокой точностью производить автоматическое управление подвижнцм объектом и при приближении к заданному алресу осуществлять плавное торможение объекта путем снижения полаваемого на блок управления управляющего напряжения 1.Недостатком системы является отсутствие плавного разгона подвижного объекта, что значительно ограничивает область ее применения из-за большого ускорения при разгоне и возникающих при этом недопустимых перегрузок.Наиболее близким техническим решением к изобретению является цифровая система программного управления, содержащая последовательно соединенные логический блок вылеления стариего разряда, преобразователь кол - напряжение, усилитель, блок уп. равления, датчик обратной связи и сумматор, выходами младших разрядов непосредственно, а выходами старших разрядов через элемент ИЛИ соединенный с входами логического блока выделения старшего разряда, а также регистр начального адреса, вхолом соединенный с выходом латчика обратной связи, буферный регистр, входами соединенный с выходами сумматора, схему сравнения кодов, входами соединенную с выходами датчика обратной связи и буферного регистра, коммутатор, первым входом соединенный с выходом регистра начально. го адреса выходом соединенный с вторым входом сумматора, блок задания программ, первым выходом соединенный с сумматором, буферным регистром и коммутатором, вторым выходом соединенный с регистром начальйого адреса, третьим выходом соединен. иая с коммутатором, входом соединенная с выходом схемы сравнения кодов, 5 30 Система позволяет осуцесгвить разгон иторможение подвижного обьекга по заранесзаданной программе, обссиечивакшей движение с допустимыми лля подвижного объектаускорениями 12).Нелостатком системы является то, что разгон осуществляется по олцой и той же программе, что и торможение, причем смена градации скорости происходит прн смене текущего адреса, т. е. не чаще, чем один раз за время движения между соседними алресами (рядами). Поэтому при разгонепроисходит следующее явление. Г 1 осле смены ад-реса и увеличении напряжения на выхолс цифроаналогового преобразователя подвижный объект начинает разгоняться и дости гает нужной скорости. Далее подвижныйобъект движется с постоянной скоростью до слелующей смены адреса (или нескольких адресов), после чего разгон повторяется.Таким образом, часть времени разгона ухо.дит ца движение с промежуточными с коростями, что снижает бьстролействие всей системы. Особенно это заметно цри малой разнице в начальном и заданном адресах, ког- .да большую часть пути (или весь путь) под.вижного объекта занцманэт участки разго на и торможения.Целью изобретения является повышениебыстродействия устройства.Поставленная пель достигается гем, чтов устройство для программного управления, ЗО содержащее блок программы, соединенныйпервым выходом с установочным входом регистра сдвига, а вторым выходом - с первым входом сумматора, подклочеццого вторым входом к вьхолу датчика обратной связи, выходами младших разрядовсоотЗ 5 ветствецно к информационным вхолам дешифратора, а выходами старших разрядов через элемент ИЛИ - к управляющему входу дешифратора, блок управления, вве.лены блок приоритета, элемент И и генератор импульсов, подклкценный входом к вы ходу элемента И, а выхоломк тактово.му входу регистра сдвига, соединенного выходами с вхолами элемента И и с соответствующими первыми входами блока приори тета, подключенного вторыми входами к выходам дешифратора, а выходамн - к соответствуюспим входам блока управления.На фиг, 1 приведена блок. схема устцяйства; на фиг, 2 -- принципиальная схема блока приоритета; на фиг. 3графикизависимости скорости подвижного объекта 5(1 от пройденного пути (кривая 1 -- лля прототипа, кривая 2 - для предлагаемой системы).Устройство содержит дешифратор 1,блок 2 приоритета, блок 3 управления, дат.чик 4 обратной связи, сумматор 5, элемент ИЛИ 6, генератор 7 импульсов, регистр 8 сдвига, элемент И 9. блок программы 10.Блок 2 приоритета скорости солержити двухвходовых элементов И -1-1 Е 1113(пчисло с.коротей полвижцого оГэъекта)У и вхоловых элементов ИНЕ 4 - -16. с(ис. ло сзходов п элемецтов И -НЕ 1416 определяется по 1)ядковым цомеэом скорости, ца которой лацньй элемент вьлает сигнал Лог. О в блок 3. Так, элемент И - НЕ 4, соотвстствуюсций первой (мицимальцой) скорости, имеет один (первый) вхол, элемент И - НЕ 5 (вторая скорость) имеет лва входа, элемент Ив .НЕ 6 (п скоросгь) имеет и входов.Входь с второго по п элемецтов И - НЕ 5 и 16 соелицяэотся с соответствуннцими выходами элемецтов И - НЕ меньших скоростей. В конкретном примере (фиг. 2) второй вход второго элемента И - НЕ 15, второй вход п-го элемента И - -НЕ 6 (и, соответственно, вторые входы всех элемецтов И - НЕ с третьего по п - 1) соелицецы с выходом элемента И - НЕ 4. Третий пхол п-го элемента И - НЕ 16 (и третьи входы элементов И - НЕ с третьего цо п - ) соедицецы с выхолом второго элемента ИНЕ 15 и т. д. п-ый вход элемента ИНЕ б соелицец с выходом п - -1 элемента ИНЕ (це показан),В качестве блока О программ можно использовать любую клавиатуру, обесцечивакэшую выдачу комдцлы Пуск и вьгддцного алреса в параллельцом двоичном коде. Блок 3 упрзвлецця шаговым двигателем в завцсимости от тина полвижцого объекта может быть реализован различцыми способами. Например, в краце-штабелере СК 2 - -б, 6 в качестве блока управления использова. цы реле, коммутирунпцие шунты в обмоткдх маршевого двигателя. В качестве дат. чика 4 обратцой связи использованы дат. чики типа КВГ - 16, включенные по одному ца каждый разряд и выдающие текущий алрес в лвоичцом коде, Остальные элемецты схемы являются стацлартцыми и могут быть вы полцецьэ, цацример, ца интегральных микросхемах серии К 55. Устройство работает следующим ооразом.По комацле Пуск с блока О программы иа сумматор 5 полается код задаццого адреса и ца регистр сдвига подается сигнал цачальцой установки, устацавливаюший ца первом выходе регистра 0 и ца остальцых 1. При этом, тзк как це все вхолцые сигналы элемента И 9 равны Лог. 1, ца его выходе получается сигнал, разрешающий работу генератора 7 импульсов. На выходе сумматора 5 получается разность кодов текущего алреса, поступающего с датчика обратной связи 4, и залаццого адреса. Если максимальцый разряд разности меньше и (где п - число скоростей системы), то получеццая разность подается ца входы лешифратора 1, если максимальный разряд разности болыце илц равен п, то оц через элемент ИЛИ 6 подается ца вхол запрета дешифрдтораи устанавливает его цьхсдь в единичное состояние.Таким образом. цз входе блок 2 нрпо.ритетд (скоростц) подаются лвд кодл:р гистра сдвига 8 (код скорости рзгоцд) и с 5лсшифратора(кол скорости тормсжция).Блок 2 приоритета (скорости) осупцст.вляет выбор цдцмецьцэей из этих двух ско.росте й.Процсходиг это следующим оГразом.16 В начальный момент времс ци с игцдлЛог, 0 с репэстрз слвцгз 8 поступает ца первый вход блока 2 приоритет (скорости лважлы ицветирутся элемецтдми И- -НЕ 11 и 4, С вьхола элемецт И-НЕ 14 Лог, О подается ца входы элсмецтов И.НЕ 15 5 и 16, запрещая их работу цсзависцмо отсигналов, цоступакэщцх цд другие цх входи через элемецты И.Н 1, 2 и 13 с лсгчифрдтора . На вхол блок 3 цолдтся сцгцдл Лог, 0 с элемецтз И-НЕ 4, соответствующий мицимдльцой скорости. 1 осле прихо.ла первого импульса с гецертора 7 импульсов произойдет сдвиг ,1 ог. . С регистра ,8 сдвига )ог, 0 поступает цд элемецт ИНЕ 12, с его выход через элемент И-НЕ 5 цд вхол блока упрдвлсцця 3 (вторая ско.25 рость) и ца вхолы элемецтов ИНЕ (стретьего цо п), запрещая цх работу. Олцз.ко элемент ИНЕ 14 це блокируегся, т. е.если цд него поступит сигцз.ч (через элемецт И - НЕ 11) с децгцфрдторзо переходе ца первую скорость, то этот сигцал бу- ЗО дет полая ца блок 3 и олцовремеццо забло.кирует работу всех элс мс цтов И)Е выс.ших скоростей, вклкчая элемецт ИНЕ 5.Таким образом блок 2 приоритет (скорости) осуществляет вьГор цдимецьшей скорости, необходимой цд лдццом участке З 5 пути независимо от того, процходит разгоцили торможение полникиоко объекта. Следующий импульс с. гецердтора 7 импульсов слвицет Лог. О в регистре 8 в 40 третий разряд, т. е. системз перейдет цзтретью скорость, Г 1 од действием и та ктовы х импульсов Лог. О в регистре 8 пройдет через все разряды, т. е. системз последовательно пройдет все п скорсотей, цеобхоли.мые для пол цого рдзгоцд. 11 ослприхода 45 п+1 тактовых импульсов в рг цстрс 8 окажутся записаццыми все Лог. 1, которые через элемент 9 запретят лзлып йцун работу гецератора 7 импульсов.До выхода полвижцого обьс кд цд учас.50ток торможения с выхсэдд тдрцсго рдзрялд дешифраторсигцз,ч Ло. О поступает ца вход элемента И - НЕ 13 и кч рз элемецт И - НЕ 16 ца вход блок 3 (мкгимдльцзя скорость). При выхоле цд учсэзс горможеция Лог. О ца выхо;и х .ч ццфрд горд55 Гулет пе 1 эехолить цослссв ч. кцо с г цапервый выход, т. е. Гъл г ц., двтельцопройдены все и скорости цдвц: цг объскта..с.н разница между начальным и заданиям кодами скорости подвижного объекта меньшей 2 п, т. е, система не выходит на 1 аксимальную скорость, на блок приоритета скорости 2 поступают одновременно сигналы с регистра 8 сдвйга и дешифратора 1. Отнако блок 2 приоритета (скорости) подает на блок 3 управления только сигнал,соответствующий наименьшей скорости.Таким образом, за счет введения блока приоритета скорости и элемента И устройство обеспечивает наиболее быстрый выход на заданную скорость.1087960 06Составитель Н ГорбуноваТехред И. Верес Ко ректор А. Зимокосов Ваказ 2672/44 Тираж 842 ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент. г. Ужгород, ул. Проектная, 4