Устройство для программного управления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЛЮЛВЪН%ПВРЕСПУБЛИН 51)4 С 05 В 19/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИИ ВТ 0 СКОМУ :ВИД:СТОУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР 00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Волжскоеобъединение по производству легковых автомобилей (53) 621.503.55(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 773523, кл. С 05 В 19/08, 1980.2. Авторское свидетельство СССР Р 537328, кл. С 05 В 19/08, 1975 (прототип).(54)(57) УСТРОЙстВО Для,пРОГРАминогО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу первого элемента И, соединенного выходом со счетным входом счетчика импульсов, подключенного разрядными выходами к входам блока набора программы, связанного первым и вторым выходами через первый и второй элементы задержки соответственно с входом обнуления счетчика импульсов, с вторым входом первого элемента И, а третьими вцходамн через первые элементы ИЛИ - с еднничными и .нулевыми входами триггеров, датчики положений, .о т.л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повыщения надежности устройства, в него введены пороговый элемент, вторые элементы И, вторые.элементы ИЛИ, блок индикации и по числу датчиков положения элементы ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, подключенные первымн входами к выходам соответствующих датчиков положе. ния, вторыми входами - к выходам соответствующих вторых элементов ИЛИ, а выходами - к третьим входам перво го элемента И, к входам блока индикации ик входам порогового элемента, соединенного выходом с первыми входами вторых элементов И, подключенных вторыми входами к прямым выходам триг геров, причем входы вторых элементо ИЛИ связаны с четвертыми выходами блока набора программы.Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах программного управления металлообрабатывающих станков и автоматов.Известно устройство для циклового программного управления, содержащее . блок датчиков положения, последовательно соединенные генератор импульсов, ключ, первую схему И, блок рас- пределения импульсов, блок набора 1 О программ и блоки управления, а также ,формирователь режимов, анализатор, второй элемент И, блок задержки, инвертор и триггер 11) .Однако данное устройство имеет . 15ограниченную область применения вследствие того, что управление следующим тактом программы осуществляют по совпадению сигналов, поступающих на вторую схему И от триггеров блока 10 управления и сигналов датчиков, т.е. включенному или выключенному состоянию каждого триггера управления должно однозначно соответствовать определенное состояние соответствующего 25 датчика. Если этого соответствия нет, то включение следующего такта программы не происходит. Поэтому данное устройство неприемлемо для управления оборудованием, в котором исполнительные механизмы могут под действием одной команды вызывать последовательное переключение различных датчиков, или если датчики переключа-. ются под воздействием нескольких механизмов.Кроме того, недостатком устройства является также сложный процесс программирования, так как при подготовке устройства к работе необходи мо предусматривать все возможные варианты аварийных ситуаций, могущих возникнуть на объекте управления, и разрабатывать применительно к каж- . дому объекту управления свои блоки 45 формирователя режимов и анализатора.При смене программы работы объекта или при его доработке требчется также доработка указанных блоков, т.е, в набор логических элементов, 50 входящих в состав блоков, необходимо вводить новые элементы, соответствую.щие новым возможным аварийным ситуациям.Наиболее близким к данному изобретению является устройство, содержащее датчики положения, последовательно соединенные генератор импульсов,элемент И, блок распределения импульсов, блок набора программы, элементыИЛИ и триггеры, а также первый блокзадержки, соединенный с блоком набора программы, и второй блок задержки, включенный между блоком набора программы и блоком распределения импульсов, 2.В устройстве каждый датчик положения опрашивается только в определенном такте программы, а его состояние в других тактах не контролируется. Поэтому при неисправности датчиков или при самовключении механизмов цикл не прерывается, что приводит к аварийным ситуациям или браку продукции, т.е, устройство имеет низкую надежность.Целью изобретения является повышение надежности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного управления, содержащее генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу первого элемента И,соединенного выходом со счетным входом счетчика импульсов, подключенного разрядными выходами ко входамблока набора программы, связанногопервым и вторым выходами через первый н второй элементы задержки соответственно со входом обнулениясчетчика импульсов и совторым входом первого элемента И, а третьимивыходами через первые элементы ИЛИ -с единичными и нулевыми входамнтриггеров, датчики положений, введены пороговый элемент, вторые элементы И, вторые элементы ИЛИ, блок индикации н по числу датчиков положения элементы ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, подключенные первыми входами к выходам соответствующих датчиков положения, вторыми входами - к выходам соответствующих вторых элементов ИЛИ, а выходами - к третьим входам первого элемента И, ко входам блока индикации и ко входам порогового элемента, соединенного выходом с первыми входами вторых элементов И, подключенных вторыми входами к прямым выходам триггеров, причем входы вторых элементовИЛИ связаны с четвертыми выходамиблока набора программы.На чертеже представлена блок-схемапредлагаемого устройства.Устройство содержит генератор 1импульсов, элемент И 2, счетчик им3 1167пульсов 3, блок 4 набора программ,первые 5 и вторые 6 элементы ИЛИ,триггеры 7, вторые элементы И 8, первый 9 и второй 10 элементы задержки,датчики 11 положения, элементы 12 5ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, блок индикации 13,пороговый элемент 14.Блок,4 набора программ представляет собой наборное поле, в котороммежду входами и выходами блока мето Одами штеккерных соединений, пайкиили накрутки усТановлены перемычки(электрические связи)В данной программе весь цикл автоматической работы разбит на отдельные такты, Под тактом понимают промежуток работы устройства, в которомне происходит переключений ни одногодатчика 11 положения и ни одного исполнительного механизма объекта 20управления. Каждое переключение означает переход к новомуследующемупо порядку такту. Такты последовательно пронумерованы и номера соответствуют номерам. выходов кольцевого 25счетчика 3, начиная с исходного,т.е. такту номер один соответствуетпервый выход счетчика, номер два -второй и т,д.Причем ко входам первых элемен- ЗОтов ИЛИ 5 подключают перемычками 4набора программ те выходы счетчика3, в тактах программы которых триггер 7 переводят соответственно вединичное или нулевое состояние,т.е. включают или выключают соответствующие триггерам 7 исполнительныемеханизмы. Ко входам элементов ИЛИ бподключают выходы счетчика 3, в тактах программы которых датчики, соответствующие элементам ИЛИ 6, имеютвключенное состояние.Ко входам элемента 9 задержкиподключен выход счетчика 3, соответ-.ствующий последнему такту программы,а ко входам элемента 10 задержки -выходы счетчика 3, соответствующиетактам, в которых по программе работы предусмотрены выдержки временимежду тактами, 56Элементы 12 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ служатдля определения соответствия включенного или выключенного состояниядатчиков 11 заданному состоянию;Т.е., логическое значение сигнала 55от датчика 11 на первом входе элемента 12 соответствует логическомузначению сигнала, на втором входе,585 4поступившему из блока 4 набора программы через элемент ИЛИ 6 то навыходе элемента 12 ЗКВИВАЛЕНТНОСТЬ -разрешающий сйгнал.:Если значениясигналов. не соответствуют друг другу,то на выходе элемента 12 - запрещающий сигнал.Блок индИкации 13 служит для визуального отражения. порядковых номероввходов или, другими словами, порядковых номеров датчиков 11 положения,по которым поступают запрещающиесигналы.Пороговый элемент 14 определяетколичество поступающих на его входызапрещающих сигналов. Если одновременно на его входах два и более запрещающих сигналов, то на выходе элемента 14 - также запрещающий сигнал,если один или их отсутствие - то навыходе элемента 14 - разрешающийсигнал,Устройство работает следующимобразом,Объект управления и устройстводля программного управления находятся в исходном состоянии. Датчик,определяющий начало автоматическогоцикла (например, переключатель), невключен. С нулевого (исходного) выхода счетчика 3 единичный сигналчерез перемычки блока 4 набора программ и элементы ИЛИ 6 поступает нате элементы 12 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, датчики 11 которых фиксируют исходноесостояние, и датчик 11, которыйопределяет начало автоматическогоцикла, Поскольку объект в исходномсостоянии, то все элементы 12 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ формируют разрешающий .сигнал, кроме элемента 12соответствующего датчику 11 начала цикла.Зайрещающий сигнал с выхода дайногоэлемента 12 не разрешает прохождениеимпульсов генератора .1 через элементИ 2,Далее включают данный датчик 11 (например, включают переключатель)т,е. включают цикл. Сигнал на выходе соответствующего датчику 11 элемента 12 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ меняется на разрешающий. Импульс генератора 1 проходит на счетный вход (кольцевого) счетчика .3 и переключает счетчик. Единичный сигнал формируется на первом выходе счетчика 3 (на остальных выходах при этом нулевой сигнал)те, включается первый такт програм 5 11675 мы. Единичный сигнал с первого выхода счетчика 3 через перемычки блока 4 набора программ, элементы ИЛИ 5 триггера 7 и элементы И 8 поступает на соответствующие исполнительные 3 механизмы и вызывает их срабатывание. Одновременно сигнал первого такта через блок 4 и вторые элементы ИЛИ 6 поступает на элементы 12 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, С выхода одного из них, 1 датчик 11 положения которого должен дать разрешение на включение второго такта программы, на элемент И 2 по" ступает запрещающий сигнал. Последний не разрешает прохождение импуль сов через элемент И 2, Счетчик 3 непереключается. По достижению исполнительными механизмами данного датчика 11 положения соответствующий ему элемент 12 формирует разрешающую 26. команду. Элемент И 2 пропускает импульс, счетчик 3 переключается, Единичный сигнал присутствует теперь только на его втором выходе. Он через блок 4 набора программ, элементы И ИЛИ 5, триггеры 7, элементы И 8 вызывает необходимые по программе переключения исполнительных механизмов. Одновременно на выходе элемента 12 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, соответствующего Эп датчику 1 1 начала третьего такта, формируется запрещающий сигнал. По достижении исполнительными механизмами данного датчика 11 происходитИвключение такта три и т.д. по цик-лу.Сигнал, поступивший на выход счетчика 3, соединенный со входом элемента 10 задержки вызывает появление на его выходе запрещающего Ю сигнала. Он поступает на вход элемента И 2 и запрещает прохождение через него импульсов генератора 1. По истечении выдержки времени блока 10 устройство продолжает отработку программы.По достижении устройством последнего такта программы единичный сигналс соответствующего выхода счетчика 3 через блок 4 попадает на вход элемента 9 задержки. Элемент 9 Формирует при этом кратковременный сигнал, достаточный для перевода циклического счетчика 3 в нулевое (исходное) состояниеДанный сигнал поступает на вход установки счетчика 3 в нулевое состояние и переключает его.Устройство готово к новому циклу работы. Если во время отработки программы возникает неисправность, например неисправность датчика 11 положения или самовключение исполнительного механизма, то происходит неэапрограммированное переключение определенных датчиков 11 положения. Условие эквивалентности на входах элементов 12 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ нарушается. На входы элемента 14 (логический порог 2) поступают два или более запрещающих сигнала.Элемент 14 также формирует запрещающий сигнал, поступающий на первые входы вторых элементов И 8, выдача управляющих команд на объект управления прекращается и его исполнительные механизмы останавливаются, чем достигается высокая надежность . устройства.На блоке индикации 13 при этом отображены номера входов или, другими словами, порядковые номера датчиков 11, фиксирующих ненормальный режим работы обЪекта управления, что существенно облегчает последующий ремонт объекта.Применение изобретения позволяет защищать исполнительные механизмы объекта управления от повреждений при аварийных ситуациях, Кроме того, на индикаторе вьдается оперативная информация о ходе работы устройства и о характере возникающих сбоев, что существенно облегчает последующий ремонт оборудования.1167585 акто аказ 4436/46Тирак 863 ВНИИПИ Государственного комите по делам изобретений и отк 113035, Москва, 3-35, Рауаскав на