Устройство программного управления подвижным объектом

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ ТОР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(61) Дополнительное к авт. свид-ву -22) Заявлено 06.07.76(21) 2383301/29 рисоединением заявкиооударотаеииыи иомит Совета Мииистроа ССС оо делам изооретений и открытийБюллетень 2 ия 05 А, я. та опубликова опи 2) Авторы изобретен Н. Прохоренков и А. Н, Корогодин нтральное конструкторское бюро автоматизмеханизации(54) УС СТВО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИООВИжНЫМ ОВЪККТОМ 2 содержпения(23) Приоритет(43) Опубликовано 15,07 Изобретение относится к промышленному транспорту и может быть использованов системах, где требуется повышенная надежность и точность позиционного перемещения по заданной программе, например наскладах тарно-штучных грузов, оборудованных кранами-штабелерами.Известно устройство программного управления подвижным объектом, ащееблок ввода программы, блок срав, блокуправления приводом, датчик перемещенияцифраторы перемещения 1,Недостатком известного устройства является низкая надежность работы при сбояхв цифраторе перемещения.Наиболее близким техническим решением15к данному изобретению является устройство программного управления подвижнымобъектом, содержащее датчик путевых импульсов, блок задания программы, подключенный к одному из входов блока сравнения, к выходу которого подключен блок управления электроприводом, блок коррекции,включающий в себя датчик щаговых импульсов, кинематически связанный с приводоми соединенный с входом счетчика импульсов, элемент ИЛИ, подключенный одним из гз входов к датчику путевых импульсов, а другим - к одному из выходов счетчика импульсов, блок формирования единичных импульсов, включающий в себя элемент И, один из входов которого соединен с выходом элемента ИЛИ блока коррекции, элемент Память, один из входов которого соединен с другим выходом счетчика импульсов, а выход - с другим входом элемента И, и схему задержки, блок точного позиционирования, включающий в себя элемент Память и элемент И, один из входов которого соединен с выходом элемента Память а другой - с одним из выходов счетчика импульсов 2 .Однако при сбое в работе счетчика шаговых импульсов и преждевременной установке в нем числа, соответствующего длине фиксированного отрезка пути, в блок сравнения поступает информация о ложной позиции адресования, которая в дальнейшем не исправляется, что может привести к аварийным ситуациям.Если датчик путевых импульсов в результате динамики взаимодействия с упором на позиции адресования вырабатывает серию сигналов, то блок формирования единичных импульсов не выполняет своих функций идопускает искажение информации, т. е. посылает нес 5 олько импульсов,Блок точного останова, определяя постоянный тормозной путь, не может обеспечитьтребуемого допуска позиционирования порожнего и груженого подвижного объекта.Цель изобретения - повышение точности позиционирования.Поставленная цель достигается тем, чтоблок коррекции снабжен элементами И, Па Омять и дополнительным элементом ИЛИ,при этом один из входов элемента Памятьсоединен со счетчиком импульсов, выход -с одним из входов элементов И, другой входодного из которых подклЮчен к датчику путевых импульсов, а выход - к нулевомувходу элемента Г 1 амять и через дополнительный элемент ИЛИ соединен с нулевымвходом счетчика импульсов и вторым входом элемента Память блока формирования единичных импульсов, другой вход второго элемента И подключен к второму выходу блока сравнения, а выход - к блокууправления, причем блок формирования единичных импульсов снабжен дополнительнымэлементом Память, один из входов которого соединен с выходом элемента И, а выход, соединен с другим входом блока сравнения, с вторым входом дополнительного элемента ИЛИ блока коррекции и через схемузадержки со своим нулевым входом, кроме30того, блок точного позиционирования снабжен датчиком веса, дополнительными элементами И, элементои ИЛИ и цифроаналоговым преобразователем, причем один извходов элемента Память соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами двух дополнительныхэлементов И, первый вход каждого из которых соединен со вторым выходом блокасравнения, второй вход - с выходами счетчика импульсов, а третий вход одного из 40дополнительных элементов И соединен с датчиком веса, другой вход элемента Памятьрсоединен с выходом дополнительного элемента ИЛИ блока коррекции, а входы каждого из других дополнительных элементов И45соединены с соответствующими выходамисчетчика импульсов блока коррекции и выходом элемента Память, а их выходы ивыход первого элемента И этого блока соединены через цифроаналоговый преобразователь с третьим входом блока управления. 50На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.Датчик 1 путевых импульсов через блок 2коррекции и блок 3 формирования единичных импульсов связан с блоком 4 сравнения, к которому подключен блок 5 заданияпрограммы,Один из выходов блока 4 сравнения соединен с блоком 2 и с блоком 6 точного позиционирования, а другой выход блока 4сравнения соединен с блоком 7 управления электроприводом 8. Блок 7 соединен также сблоком 6. Датчик 9 шаговых импульсов блока 2 подключен к счетчику 10, выход 11 которого соединен с элементом Память 12 ис одним из входов элемента ИЛИ 13, друпй вход которого подключен к дагчику 1.Один из входов элементов И 4 и 5 подключен к выходу элемента Память 12.Другой вход элемента И 14 соединен с датчиком 1, а элемента И 15 - с блоком 4. Выход элемента И 14 подключен к нулевомувходу (установки в нулевое состояние) элемента Память 12 и к одному из входовэлемента ИЛИ 16, выход которого соединенс нулевым входом счетчика 10.Вход элемента Память 17 блока 3 подключен к выходу .18 счетчика 10, а нулевойвход элемента Память 17 - к выходу элемента ИЛИ 16. Выход элемента Память17 связан с одним из входов элемента И19, другой вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ 13. Выход элемента И19 через элемент Память 20 соединен сэлементом ИЛИ 16 и с блоком 4. Выходэлемента Память 20 через схему 21 задержки связан со своим нулевым входом. Одиниз входов каждого элемента И 22 - 25 блока6 подключен к выходу соответствуюшегоразряда счетчика 10, а другой - к выходуэлемента Память 26.К одному из входов элементавПамять26 подключен выход элемента ИЛИ 16, а кдругому - выход элемента ИЛИ 27, одинвход которого подключен к выходу элемента И 28, связанного своими входами с одним из выходов блока 4 сравнения и свыходом 29 счетчика 10, а другой вход - сэлементом И 30, связанным своими входами с одним из выходов блока 4 сравнения,с выходом 31 счетчика 10 и с датчиком 32веса,Выходы элементов И 22 - 25 поразрядно подключены к цифроаналоговому преобразователю ЗЗ, связанному с блоком 7 управления.Устройство работает следующим образом,При вводе адреса в блок 5 задания программы блок 4 сравнения в случае рассогласования теку 1 цего адреса и заданного прекращает посылку сигнала с выхода блока 4сравнения в блок 7 управления, что позволяет осушествить пуск подвикшго об ьекта.При перемещении подвижного объектадатчик 1 на каждой адресной позишш генерирует сигнал, поступающий через элементИЛИ 13 на вход элемента И 9. С момента прохождения подвижного объекта на адреснойпозиции счетчик 10, установленный в нулевое состояние при завершении предшествуюгцего цикла адресования или при подаче питания, начинает регистрировать импульсы, который генерирует датчик 5, кинематичсски связанный с электроприводом 8.Какдому элементарному отрезку пути, проходимому подвижным объектом, соответствует один импульс, а длине пути между равноотстоящими одна от другой позициями адресования - определенное число импульсов, установленное в счетчике 10, которое на каждой очередной позиции адресования стирается для регистрации новой серии импульсов ца следующем участке пути.Не доходя каждой очередной адресной позиции в счетчике 10 устанавливается число, фиксируюгцееся появлением сигнала на выходе 18.Элемент Память 17 устанавливается в единичное состояние и ооеспечивает возникновение сигнала на одном из входов элемента И 19, В момент точного положения подвижного объекта на каждой адресной позиции датчик 1 посылает через элемент ИЛИ 13 сигнал на лругой вход элемента И 19,Появление сигнала на выходе элемента И 19 вызывает установку элемента Память 20 в единичное состояние.Сигнал на выходе элемента Память20 воспринимается блоком 4 сравнения, который фиксирует изменение текущего положения подвижного объекта ца одну адресную позицию и через элемент ИЛИ 16 устанавливает счетчик 10 и элемент Память 17 в нулевое состояние.Исчезновение сигнала на одном из входов, элемента И 19 исключает возможность появления сигнала на ее выходе, если датчик 1 вследствие помех различного рода многократно фиксирует одну позицию адресования.Если время установки элемента Память. 17 в нулевое состояние окажется большим по сравнению с временем появления сигнала помехи, то единичное состояние элемента Память 20 исключает возможность повторного поступления сигнала, фиксирующего адресную позицию, в блок 4.После прохождения адресной позиции схема 2 задержки устацавлНаст элемент Память 20 в нулевое состояние для приема сигнала датчикан; очередной адресной ПОЗ ЦИ 1.Если при нарушении нормальных условий работы или отказе датчик 1 це генерирует сигна,1 а на очередной адресной позиции, то счетчик 10 продолжает накапливать импульсы от датчика 9. На выходе 11 счетчика 10 появляется сигнал, резервирующий через дру ой вход элемента ИЛИ 13 отсутствующий сигнал датчика . Этот резервный сигнал воспринимается блоком 4 сравнения, как очередное изменение полокения подвижного объекта, и устанавливает элемент Память 12 в единичное состояние, выходной сигнал которого направляется на олпп 1 з входов элементов И 14 и И 15. Формирование резервных сигналов счетчиком О не синхронизировано с генерированием сигналов датчиком 1 и выполняется с некоторым запаздыванием после очевидного пропуска сигнала латчпка 1. фиксируя по существу мнимук 1 адресную позицию после действительной,Рассогласование действительной и мнп 1 Омой алресных позиций может превысить установленшяй допуск на точность останова подвижного объекта.Восстановление сигнала датчика 1 обес 15печивает последующую фиксацию действительных адресных позиций обычным порядком, осуществляя корректировку мнимой. Выходным сигналом элемента И 14 при появлении на его другом входе сигнала датчика 1 производится установка элемента Память 12, а через элемент ИЛИ 16 элемента,Память 17 и счетчика 10 - в нулевые состояния.Если в процессе перемещения подвижного объекта происходит сбой в рабо 4 е счет 25 чика 10 и на выходах 11 и 18 преждевременно появляются сигналы, то блоком 4 фиксируется мнимая адресная позиция, не доходя действительной.Смешение начала регистрации счетчика10 проходимого участка пути корректирует 30ся сигналом датчика 1 на очереднои адресной позиции.В этом случае исключается появлениевторого сигнала на выходе элемента И 19, который на действительной адресной пози 35 ции не получает на один из своих входовсигнала с выхода элемента Память 17, поскольку число накопленных в счетчике 10 импульсов недостаточно для появления сигнала на выходе 18.Установка элемента Память 12 и счетчика 10 в нулевые состояния сигналом элемента И 14 производится описанным вышеобразом.Отсчет счетчиком 10 следующего участкапути начинается с действительной адресной45 позиции.Необходимый путь замедления и доводкиподвижного объекта при точном позиционировании на заданном месте останова определяется с учетом шагового деления, осу 50 ществляемого датчиком 9, а скорость устанавливается аналоговым сигналом цифроаналогового преобразователя 33.При появлении сигнала с одного из выходов блока 4 сравнения на одном из входов элемента И 28 и сигнала с выхода 29 счетчика 10, определяющего начало пути замедления порожнего подвижного объекта, - на другом, на ее выходе возникает сигнал, который через элемент ИЛИ 27 устанавливает элемент Память 26 в единичное сос тояние.При появлении сигналов с выхода элемента Память 26 и с выходов разрядов счетчика 10 в процессе накопления сигналов от датчика 9 на входах элементов И 22 - 25 соответственно на их выходах возникают сигналы кодов последовательных чисел, которые в аналоговой форме цифроаналоговым преобразователем 33 вводятся в блок 7 управления электроприводом 8 для получения необходимого замедления порож него подвижного объекта при точном позиционировании на заданном месте.Для определения пути замедления груженого подвижного объекта датчик 32 веса посылает сигнал на один из трех входов элемента И 30.При наличии сигнала из выходов блока 4 сравнения на другом входе элемента И 30 и появлении на ее третьем входе с выхода 31 счетчика 10 сигнала числа, определяющего начало пути замедления груженого подвижного объекта, на выходе элемента И 30 возникает сигнал, устанавливающий через элемент ИЛИ 27 элемент Память 26 в единичное состояние.Сигнал с выхода элемента Память 26, время появления которого находится в функциональной зависимости от длины проходимого пути, устанавливает новый начальный код числа на выходах элементов И 22 - 25, обеспечивая соответствующую корректировку параметров аналогового сигнала преобразователя 33 с учетом груза для точного позиционирования подвижного объекта.Увеличением числа элементов И, подключаемых аналогично элементу И 30 одними из входов через пороговые элементы к аналоговому выходу датчика 32 веса, другими входами - к соответствующим выходам различных чисел счетчика 10, а выходом через элемент ИЛИ 27 к элементу Память 26, достигается расширение се,нективности появ ления сигнала на выходе элемента Память 26 в зависимости от изменяемого веса груза.Окончание процесса точного позиционирования подвижного объекта фиксируется сигналом датчика 1, под действием кото рого блок 4 сравнения направляет сигнал совпадения в блок 7 управления для отключения электропривода 8, а счетчик 10 устанавливается в нулевое состояние.Останов подвижного объекта на мнимой адресной позиции запрещается элементом И 15, выходной сигнал которого при появлении на одном из его входов сигнала с одного из выходов блока 4 сравнения и наличии на другом входе сигнала с выхода элемента Память 12, направляется в блок 7 управления для установки подвижного объекта в исходное положение.Выходной сигнал элемента И 15 может быть использован в схеме сигнализации и контроля работы датчика 1. 60 Высокая точность шзиционирования подвижного объекта может быть достигнута и с использованием нерегулируемого электро- привода. В этом случае доводочная скорость для точного останова устанавливается сигналом элемента Память 26, который подается непосредственно в блок 7 управления электроприводом.Форчула изобретения1. Устройство программного управления подвижным объектом, содержащее датчик путевых импульсов, блок задания программы, подключенный к одному из входов блока сравнения, к выходу которого подключен блок управления электроприводом, блок коррекции, включающий в себя датчик шаговых импульсов, кинематически связанный с приводом и соединенный со входом счетчика импульсов, элемент ИЛИ, подключенный одним из входов к датчику путевых импульсов, а другим - к одному из выходов счетчика импульсов, блок формирования единичных импульсов, включающий в себя элемент И, один из входов которого соединен с выходом элемента ИЛИ блока коррекции, элемент Память, один из входов соединен с другим выходом счетчика импульсов, а выход - с другим входом элемента И, и схему задержки, блок точного позиционирования, включающий в себя элемент Память и элемент И, один из входов которого соединен с выходом элемента Память, а другой - с одним из выходов счетчика импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности позиционирования, блок коррекции снабжен элементами И, Память и дополнительным элементом ИЛИ, при этом один из входов элемента Память соединен со счетчиком импульсов, выход - с одним из входов элементов И, другой вход одного из которых подключен к датчику путевых импульсов, а выход - к нулевому входу элемента,;Память и через дополнительный элемент ИЛИ соединен с нулевым входом счетчика импульсов и вторым входом элемента Память блока формирования единичных импульсов, другой вход второго элемента И подключен ко второму выходу блока сравнения, а выход - к блоку управления, причем блок формирования единичных импульсов снабжен дополнительным элементом Память, один из входов которого соединен с выходом элемента И, а выход соединен с другим входом блока сравнения, со вторым входом дополнительного элемента ИЛИ блока коррекции и через схему задержки со своим нулевым входом.2. Устройство по и. 1, отличающееся гем, что блок точного позиционирования снабжен датчиком веса, дополнительными615011 Составитель Т. ЯстребоваТехред О. Луговая Корректор Д, Мельниченко Тираж 1075 Подписное Редактор Т. ЯноваЗаказ 3941/50 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб. д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4элементами И, элементом ИЛИ и цифроаналоговым преобразователем, причем один из входов элемента Память соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами двух дополнительных элементов И, первый вход каждого из которых соединен со вторым выходом блока сравнения, второй вход - с выходами счетчика импульсов, а третий вход одного из дополнительных элементов И соединен с датчиком веса, другой вход элемента Память соединен с выходом дополнительного элемента ИЛИ блока коррекции, а входы каж 1 О/дого из других дополнительных элементов И соединены с соответствующими выходами счетчика импульсов блока коррекции и выходом элемента Память, а их выходы и выход первого элемента И этого блока соединены через цифроаналоговый преобразователь с третьим входом блока управления.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР Лг 447341, кл. В 65 б 60/00, 04.07.72.2. Авторское свидетельство СССР Хв 474480, кл. В 65 6 60/00, 29,05.72.