Устройство для программного управления объектами

(52)4 С 05 В 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТВУ лен ь изости устм блокая откаым обраотказыс формиего осных силизациязволяетльвыполь ин мент ф-лы ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР У 1041992, кл, С 05 В 19/18, 1982.Рейзин В.Л. и др. Элементы управления серии "Логика И". - М.; Энерго атомиздат, 1984, с.140, 144, рис,33 и 3,38.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАМИ(57) Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах программного упр двухпозиционными объектами. бретения - повьпнения надежи ройства достигается введени индикации и блока обнаружен зов, выполненного определен зом. В схеме контролируются устройства в рабочем режиме рованием сигнала "Авария" и тановом для исключения авари туаций, осуществляется сиги состояния устройства, что попроводить оперативный контр ненни программы и получа формацию об отказах в м возникновения , 3 з, пИзобретение относится к области автоматики, и может быть использовано в системах программного управления двухпоэиционными объектами и является усовершенствованием устрой ства по авт,св. Ф 1041992.Цель изобретения - повьнпение надежности устройства и уменьшение потерь времени на обнаружение и поиск неисправностей.На фиг.1 изображена схема устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока обнаружения отказов; на фиг.3 - временная диаграмма, иллюстрирующая работу блока обнаружения отказов.Устройство содержит датчики 1 конечного положения и датчики 2 начального положения (например контактного типа) объектов, входы которых под ключены к шине 3 с напряжением нулевого сигнала, последовательно соединенные элемент И 4, Формирователь 5 одиночных импульсов, блок 6 распределения импульсов, блок 7 набора25 программы, группу элементов ИЛИ 8 и группу триггеров 9, элементы И-НЕ 10, первые входы которых подключены к выходам соответствующих датчиковили 2, вторые входы - к соответст вующим выходам блока 7 набора программы, а выходы - к первым входам элемента И 4, первый 11.и второй 12 блоки задержки, входы которых подключены к соответствующим выходам 35 блока 7 набора программы причем выход первого блока 11 задержки подключен к входу сброса в нуль блока 6 распределения импульсов, выход второго блока 12 задержки подсоединен 40 к второму входу элемента И 4, блок 13 обнаружения отказов и блок 14 индикации. Устройство также содержит выход 15.Блок 13 (фиг.2) содержит элемент 45 НЕ 16, первый 17второй 18 и третий 19 элементы И, первый 20 и второй 21 элементы задержки и первый 22 и второй 23 триггеры,Устройство работает следующим об разом.До начала работы производят набор программы, определяющий последовате-., льность включений-отключений объектов 24 перемычками, соединяющими приемные 55 гнезда блока 6 с соответствующими входами: элементов И-НЕ 10, элементов ИЛИ 8 и блоков 11 и 12 задержки. Триггеры 922 и 23 предварительно установлены в нулевое (исходное) состояние (цепи сброса триггеров 9 не показаны), соответственно объекты 24 отключены и находятся в начальном (исходном) положении (например, при использовании пневмораспределителей одностороннего действия с самовозвратом, часто применяемые в промышлен-. ных манипуляторах) контакты датчиков 2 начального положения замкнуты, а контакты датчиков 1 конечного положения разомкнуты.В исходном состоянии команда Пуск (сигнал управления) не поступает на вход стробирования выходных сигналов блока 6 распределения импульсов, представляющего собой последовательно соединенные счетчик и дешифратор, в связи с чем на всех его выходах присутствует нулевой сигнал, Следовательно, нулевой сигнал присутствует и на вторых входах соответствующих элементов И-НЕ 10.На первых входах элементов И-НЕ 10, подсоединенных к выходам соответствующих датчиков 2, присутствует нулевой сигнал, поступающий через замкнутые контакты датчиков 2 с шины 3 с напражением нулевого сигнала.На входах элементов И-НЕ 10, подсоединенных к выходам соответствующих датчиков 1, присутствует единичный сигнал (например, при применении логических элементов И-НЕ, на незадействованных входах которых присутствует единичный уровень сигнала, для надежности все незадействованные входы логических элементов подключают к шине с напряжением единичного сигнала через резисторы (не показано), так как контакты датчиков .1 разомкнуты и входы элементов И-НЕ 10 оказываются неподсоединенными к шине 3 снапряжением нулевого сигнала. Следовательно, на всех выходах элементов И.-НЕ 10 присутствует единичный сигнал и через элемент И 4 он поступает на вход формирователя 5, но одиночный импульс не формируется, так как Формирователь 5 формирует одиночный импульс при положительном изменении сигнала на его входе, т.е, при изменении входного сигнала с нулевого на единичный. Этот же еди ничный сигнал с выхода элемента И 4 поступает на вход блока 13, на вход1269элемента И 18 и на вход элемента НЕ 16.Проинвертированный (нулевой) сигнал с выхода элемента НЕ 16 поступает на вход эле.1 ента И 17 и далее через элемент 20 на вход триггера 22, который на нулевой сигнал не реагирует и находится в нулевом состоянии. Нулевой сигнал с выхода элемента И 17 через элемент 21 и элемент И 18 1 О поступает на вход триггера 23, который на нулевой сигнал не реагирует и находится в нулевом состоянии. Следовательно, на инверсных выходах первого 22 и второго 23 триггеров при сутствуют единичные сигналы. Единичные сигналы присутствуют на входах элемента И 19, единичный сигнал с выхода которого поступает на выход устройства и на вход элемента И 4, 20 разрешая работу устройстваЕдиничный сигнал с соответствующих выходов элементов И-НЕ 10 поступает на соответствующие входы блока 14 фиг. 1), но световая сигнализация25 отсутствует, так как блок 14 формирует световой сигнал при появлении нулевого сигнала на его входе, т.е, только в процессе работы предлагаемого устройства.По команде "Пуск", поступившей на вход стробирования выходных сигналов блока 6, на его первом выходе появляется сигнал управления (единичный сигнал), который поступает в 35 соответствующие приемные гнезда блока 7 набора программы.После прихода сигнала управления в приемное гнездо, подсоединенные к выходу элемента ИЛИ 8, подключенного 40 к прямому входу триггера 9, срабатывает соответствующий триггер 9 и включается соответствующий объект 24 управления, который начинает перемещаться из начального положения в 45 конечное. Одновременно этот же сиг-нал поступает на вход соответствующего элемента И-НЕ 10. На другом входе элемента И-НЕ 10, подключенного к выходу соответствующего датчика 1, 50 тоже присутствует единичный сигнал.Наличие на обоих входах элемента И-НЕ 10 единичного сигнала приводит к появлению на его выходе нулевого сигнала, который поступает на соот ветствующий вход блока 14 и через элемент И 4 поступает на вход формирователя 5 и на вход блока 13. При дос 098 4тижении перемещающимся объктом 24заданного конечного положения срабатывает соответствующий датчик 1 и замыкает свой контакт. С шины 3 нулевой сигнал через замкнутый контактпоступает на вход этого же элементаИ-НЕ 10. На выходе появляется единичный сигнал, поступающий на соответствующий вход блока 14, и черезэлемент И 4 (при отсутствии сигнала"Запрет" с блока 12 на его второмвходе или сигнала "Авария" с блока13 на его третьем входе) он поступаетна вход блока 13 и на вход формирователя 5, который формирует одиночныйимпульс, поступающий на переключающий вход блока 6,При этом сигнал управления появляется на его следующем (втором) выходе, а на первом его выходе сигналуправления снимается, т.е. устанавливается нулевой сигнал.Сигнал управления с выхода блокар поступает в приемные гнезда блока7, и работа устройства повторяется.Объект 24 находится во включенномсостоянии до появления сигнала управления в гнезде, подключенном черезэлемент ИЛИ 8 к нулевому входу триггера 9, который возвращается в нулевое состояние, и, соответственно,отключается объект 24 управления.Объект 24 начинает перемещаться с конечного положения в начальное. Работа устройства в этом случае аналогична изложенной. В процессе выполнения команды управления объектом 24 управления нулевой сигнал с выхода элемента И 4 поступает на вход блока 13. Нулевой сигнал с входа блока 13 поступает на вход элемента 16 и на второй вход второго элемента И 18 (фиг.2). Инвертированный (единичный) сигнал с выхода элемента НЕ 16 поступает на вход элемента И 17 и при отсутствии сигнала Запрет" на его другом входе единичный сигнал поступает на вход элемента 20, выполненного на задержку выходного сигнала. Этот единичный сигнал с выхода элемента И 17 поступает на вход элемента 21, выполненного в виде временной импульсной задержки, что приводит к формированию на его выходе импульса с длительностьюкоторый поступает на вход элемента И 18. Если единичный сигнал навходе элемента 20 находится во време5 1269098 б ни, превышающем время задержки(пунктиром показан сигнал, сформированный в случае возникновения отказаустройстванапример, останова объекта 24 в промежуточном положении5Фиг.3), то на выходе его через время1 , появляется сигнал который поступает на вход триггера 22. Триггер 22перебрасывается, и нулевой сигнал(сигнал "Авария" ) через элемент И 19 10 поступает на вход элемента И 4, запрещая дальнейшую работу устройства,и на выход 15 устройства для последующего формирования аварийных сигналов Время задержки 1., элемента 20 15устанавливается таким, чтобы обеспечить максимальное время работы объектов 24 управления по данной программес заданными скоростями.После устранения неисправности 20 триггер 22 устанавливается в исходноесостояние сигналом "Сброс", сигнал"Авария" снимается с входа элементаИ 4, разрешая дальнейшую работу устройства. 25Если единичный сигнал на входе элемента 20 находится во времени меньше, и больше 1, т. е. устройство функционирует в заданном режиме, то послевыполнения команды управления объектом 24 (за время меньше 1, ) на выходе элемента 20 появляется нулевойсигнал, которым элемент 20 устанавливается в исходное состояние, и онготов к последующей работе - контро 35лю отработки следующей команды. Если объект 24 управления достигает заданного положения раньше установленного времени (при повышенной40 скорости вьппе заданной), то единичный сигнал на выходе элемента И 4 и, соответственно, на входе элемента И 18 появляется в момент времени меньший 12 (пунктиром показан сиг 45 нал в случае возникновения отказа устройства, например, перемещения объекта 24 с повышенной скоростью, фиг.3). Следовательно, на обоих входах элемента И 18 находится единич-0 ный сигнал, который поступает на вход триггера 23. Триггер 23 перебрасывается, и нулевой сигнал (сигнал "Авария") через элемент И 19 поступает на вход элемента И 4, запрещая дальнейшую работу устройства, и на выход55 15 устройства для последующего формирования аварийных сигналов. Время задержкиэлемента 21 устанавливается таким, чтобы обеспечить мини- мальное время работы объектов 24 по данной программе с заданными скоростями.После устранения неисправности триггер 23 устанавливается в исходное состояние сигналом "Сброс", сигнал в 11Авария снимается с входа элемента И 4, разрешая дальнейшую работу устройства. Работа устройства аналогична и в случае одновременного управления нес. колькими объектами 24, так как единичный сигнал на входе формирователя 5 и входе блока 13 появляется только при выполнении объектами 24 соответ- ствующих команд управления, т.е. при достижении объектами 24 заданного положения и срабатывании соответствующих датчиков 1 или 2 и, соответственно, при появлении единичного сигнала на всех выходах соответствующих элементов И-НЕ 10, т.е, на всех входах элемента И 4 (при отсутствии сигнала "Запрет" с блока 12 на его втором входе или сигнала "Авария" с блока 13 на его третьем входе).Сигнал управления, поступивший в любое приемное гнездо, подсоединенное к входу блока 12, вызывает формирование на его выходе сигнала Запрет", поступающего на вход элемента И 4 и на вход бпока 13, запрещая работу устройства и блока 13 для обеспечения отработки программных временных задержек, который снимается по истечении времени задержки блока 12Блок 11 обеспечивает выдержку времени между концом предыдущего и началом следующего цикла. Сигнал управления, поступивший в приемное гнездо, подсоединенное к входу блока 11, вызывает формирование на его выходе сигнала, который поступает на вход установки в нуль блока 6. По окончании времени задержки сигнал с входа блока 6 снимается, а цикл повторяется.Блок 14 индикации обеспечивает индикацию состояния у;тройства во время его работы. Нулевой сигнал, поступающий с выхода соответствующего элемента И-НЕ 10, поступает на соответствующий вход блока 14, который формирует световой сигнал, сигнализируя о работе объекта 24., По окончании работы объекта 24 на выходе элемента И-НЕ 10 Формирует 1269098ся единичный сигнал, который поступает на соответствующий вход блока 14, и световой сигнал снимается.Формула изобретения1. Устройство для программного управления объектами по авт.св.У 1041992, отличающееся тем, что, с целью повьппения надежности устройства, оно содержит блок индикации и блок обнаружения отказов, информационный вход которого подсоединен к выходу элемента И, выход - к выходу устройства и к третьему входу элемента И, а управляющий вход - к выходу второго блока задержки, соответствующие входы блока индикации подключены к выходам соответствующих элементов И-НЕ.2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок обнаружения отказов содержит элемент НЕ, первый, второй и третий элементы И, первый и второй элементы задержки и ,первый и второй триггеры, вход элемента НЕ соединен с информационным входом блоКа и с первым входом второго элемента И, а выход - с первымвходом первого элемента И, второйвход которого связан с управляющим 5 входом блока, а выход - с входамипервого и второго элементов задержки,выход первого из которых. соединен сустановочным входом первого триггера,инверсный выход которого соединен с 10 первым входом третьего элемента И,выход второго элемента задержки соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен кустановочному входу второго триггера, 15 инверсный выход которого подсоединенк второму входу третьего элемента И,соединенного выходом с выходом блока,а входы сброса первого и второготриггеров соединены с входом "Сброс" 20 блока.3. Устройство по п,2, о т л и, -ч а ю щ е е с я тем, что первыйэлемент задержки выполнен с задержкой на появление выходного сигнала.25 4. Устройство по п.2, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что второйэлемент задержки выполнен в виде расширителя.1269098 ЮыЮ дыЮ Составитель Н,БелинковаТехред И.Попович Корректор М,йароши едактор Н.Тупи Заказ 6034/4 Подписноекомитета СССРи открытийкая наб., д, 4/5 1303 афическое предприяти оиэводственно-пол Тираж 836ИИПИ Государственногопо делам изобретений5, Москва, Ж, Рауш Ужгород, ул. Проектна