Устройство для программного управления объектами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 40 05 В 9/18 ПИСА БРЕТЕНИ ЬСТВ т" ви акт,юььо анов,перед за л с это зволяет освию и развные участк1 ил. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВ( 4 6 ) 1 5 . 04 , 8.7 . Бюл, У 1 4 ( 7 1 ) Всесоюзный н аучно-исследов ател ский проектно-конструкторский и тех ноло гиче ск ий институт силовых полупроводниковых устройств(5 6 ) Авторское свидетельство СССР У 7 4 65 2 2 , кл . С. 06 Р 9 / 2 0, 1 9 78 ,Авторское свидетельство СССР 0 ф 1 04 1 9 9 2 , кл . С 05 В 1 9 / 1 8 , 1 98 2 .(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАИМНОГО УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАИИ(57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в сис темах программного управления объектами, состоящими из ряда исполнитель ньи механизмов, в различных отрасляхпромьппленности - в станкостроении, металлургии, робототехнике и др гд требуются последовательные или парал 801303997 лельные, либо смешанные циклы работы.;Изобретение позволяет повысить надежность и упростить эксплуатацию устройства. Для этого в устройство введены блок согласующих усилителей, четыре переключающих элемента, элементвыбора такта, установочный элементуправления и режимный элемент. управлений, а блок распределения командвыполнен в виде ячеек управления,каждая из которых выполнена в видеаппарата релейного действия с памятью на один такт и содержит управляющий элемент с двумя замыкающими контактами, три развязывающих диода иэлемент индикации, Устройство позволяет при срабатывании одного и того фже элемента управления получать различные сочетания выходных команд, поеволлет оотеиовить цикл иа любом ианом такте и продолжить о такта. Изобретение по- е уществлять переход по услотвлять цикл на парадлельработы. 10 з .п. ф-лы, 1 13039Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах программного управления объектами, состоящими из ряда исполнительных механизмов в разных отраслях промышлен ности - в станкостроении, металлургии робототехнике и других, где требуются последовательные или параллельные, либо смешанные циклы работы .Цель изобретения - повышение на дежности и упрощение устройства.Начертеже изображена схема устройства.Устройство содержит датчики 1, 2 и 3 положения, контакт 4 реле време ни, датчик 5 положения, блок 6 набора программы, объекты 7, 813 управления (объектами 7, 813 управления могут быть электропневмоклапаны, электромуфты, двигатели как од нофазные, так и многофазные, трансформаторы, исполнительные реле, командные реле и т,д.), блок 14 согласующих усилителей, состоящий из уси - лителей 15, 1621.25Блок 22 распределения команд содержит ячейки 23, 2429 управления. Каждая ячейка управления состоит из аппарата релейного действия с памятью на один такт и содержит ЗО управляющий элемент, например обмотку 30 реле с самоблокировкой 31, а также развязывающие элементы - диод 32 и 33, замыкающий контакт 34, реле 30, сигнальную лампу 35 и диод 36.Устройство также содержит элемент выбора такта - переключатель 37, первый переключающий элемент - тумблер 38, второй переключающий элемент - тумблер 39, третий переключающий эле мент - переключатель 40, режимный элемент управления - кнопку 41, установочный элемент управления - кнопку 42, элемент управления - кнопку "Пуск" 43, четвертый переключающий элемент - 45 переключатель 44, Блок 6 набора программы содержит диодную матрицу с диоцами 45. Каждый усилитель, входящий в блок согласующих усилителей, представляет собой, например, симисторный оптрон, один силовой: электрод которого является одним из первых выходов блока и подключен к третьей шине питания, второй силовой электрод подключен к объекту управления, первый управляющий электрод через резистор подключен к вертикальной шине блока набора про 97граммы и является одним из первых входов блока, а второй управляющий элемент подключен к второй шине питания либо к соответствующему эле - менту управления.Устройство работает следующим образом,Установочным элементом 42 управления включают ячейку 23 управления, тем самым осуществляют нулевую защиту устройства и устанавливают объекты управления в исходное положение. Включение ячейки происходит следующим образом. При нажатии на кнопку 42 минус источника питания подается на первый вход ячейки 23 управления, т.е. на один вывод управляющего элемента (обмотку) 30. На другой вход ячейки 23 управления (второй вывод обмотки 30) подается плюс источника питания через кнопку 43. Реле, включившись, замыкает свои замыкающие контакты 31 и 34. Через контакты 31 подается минус источника питания в блок 6 набора программы и через диоды 45 блока включаются усилители 15и 17 и объекты 7 и 9 управления соответственно. При отпускании кнопки 42 минус источника питания подается на вывод обмотки 30 через замыкающие контакты 31, т.е, реле становится на самоблокировку посредством своих контактов 31. Устройство готово к работе. Потенциал второго вывода обмотки 30 ячейки 23 управления равен потен- циалу второго вывода катушки 30 ячейки 24 управления, так как на эти выводы подается плюс источника питания, на ячейку 23 через кнопку 43, а на ячейку 24 через датчик 1 положения, поэтому ячейка 24 не включается. При нажатии на кнопку 43 "Пуск" потенциал второго вывода обмотки 30 ячейки 24 управления становится равным падению напряжения на параллельно соединенных обмотке 30 и элементе 35 индикации. Так как эквивалентное сопротивление параллельно соединенных обмотки и элемента индикации меньше, чем самого элемента индикации или катушки, то в момент нажатия на кнопку 43 ток включенияобмотки 30 ячейки 24 управления пойдет от плюса источника питания через датчик 1 положения, обмотку 30 ячейки 24 управления, диод 32 и замыкающий контакт 34 ячейки 23, параллельно соединенные обмотку 30 и элемент 35 индикации ячейки 23, замыкаю 3 13039щий контакт 31 ячейки 23 и минус источника питания,Ячейка 24 управления включается,при этом замыкаются контакты 31 и 34,тем самым обмотка 30 ячейки 24 управ 5ления становится на самоблокировку.Потенциал второго вывода обмотки 30ячейки 23 управления становится отрицательным, так же каки потенциалпервого входа ячейки 23, поэтому по-Щследняя выключается, Таким образом,включение последующей ячейки управления вызывает отключение предыдущей,Ячейка 24 управления, включившись,автоматически выключает ячейку 23 15оуправления, что приводит к отключениюусилителя 17 и объекта 9 управленияи включению усилителей 16, 18, 19, 21и объектов 8, 10, 11,и ф 13 управления.Объект 7 управления остался во вклю ченном состоянии без перерыва питания. Данный такт работы контролируется датчиком 1, после срабатывания которого включаются ячейки 25 и 26 уп-,равления и выключается ячейка 24 управления, что приводит к отключениюусилителей 15 и 19 и объектов 7 и 11управления соответственно. Усилители16, 18 и 21 и объекты 8, 10 и 13 управления остались во включенном состоянии без перерыва питания.Таким образом, очевидно, что налюбом такте цикла имеется возможностьвключить либо выключить любое сочетание объектов управления. 35Условиями перехода от такта к такту является: включенное состояниепредыдущей по циклу ячейки управления; срабатывание датчика управленияпредыдущей ячейки управления, рабочее 40состояние датчика последующей ячейкиуправления, переключатель 40 и кнопка41 не шунтируют датчик предыдущейячейки управления,45Устройство позволяет при срабатывании одного и того же элемента управления получать различные сочетаниявыходных команд. Например, при первомсрабатывании датчика 3 включаетсяячейка 27 управления и выключаетсяячейка 26, что приводит к отключениюусилителя 18 и объекта 10 управленияи включению усилителей 16 и 20 и объектов 7 и 12 управления. При повторном срабатывании датчика 3 включаетсяячейка 29 Управления (при включенномположении переключателя 44) и выключается ячейка 28 управления, что при 97 4водит к отключению усилителя 19 иобъекта 11 управления,Объект 8 управления остался вовключенном состоянии без перерыва питания.Устройство позволяет остановить цикл на любом наперед заданном такте и продолжить цикл с этого такта. Например, для остановки цикла на четвертом такте переключатель 37 переводят во второе положение и замыкают тумблер 38. После отработки четвертого такта элемент 4 управления (контакт реле времени) срабатывает, но ячейка 28 управления не может включиться до тех пор, пока элемент 4 управления зашунтирован переключателем 37 и тумблером 38. Размыкая тумблер 38, включают ячейку 28 управления, счто приводит к отключению ячейки 27, Таким образом осуществляется фиксация любого такта цикла и продолжение цикла с этого же такта, Цикл замыкается при помощи тумблера 39. При этом последний, находясь в положении, как показано на чертеже, устанавливает устройство в режим единичного цикла. При замыкании тумблером 39 левой цепи устройство переводится в исходное положение и при срабатывании элемента 5 управления включается ячейка 23 управления и отключается ячейка 29 управления. Последующий запуск ячейки 24 возможен только после нажатия на кнопку 43. При замыкании тумблером 39 правой цепи после срабатывания элемента 5 управления включится ячейка 24 управления, а отключится ячейка 29 управления, т.е. цикл повторяется. Таким образом, с помощью переключающего элемента 39,можно получить различные режимы работы устройства,Одни и те же элементы управления можно использовать в различных режимах работы, например в автоматическом и наладочном. Для этого один из входов усилителя подключается к второму входу соответствующей ячейки управления. Пусть необходимо использовать элемент 3 управления в наладочном режиме. Для этого переключатель 40 устанавливают в четвертое положение и нажимают кнопку 41, тогда включится усилитель 21 и объект 13 управления. При срабатывании элемента 3 управления объект 13 управления отключается. Устройство позволяет сравнительнопростыми средствами осуществлять песвязей позволяет упростить программирование, улучшИть ремонтопригодность,упростить усповия эксплуатации, так как упрощается поиск неисправностейи сбоя реализацию условных и безусловных переходов, дает возможностьнезависимого подключения объектов управления, те. объекты управленияможно подключить по однофазной либо многофазной схеме, за один такт можновключить одновременно п-е количествообъектов угравления, каждый объектуправления можно включить любое числораз в течение цикла, использовать сколько раз, при этом каждый раз через этот элемент управления включаютразличное сочетание объектов управления, можно использовать элемент управления как в автоматическом, так и в наладочном режиме работы, осуществлять переход к подпрограммам, разветвлять цикл на параллельные участки работы,Таким образом, устройство позволяет разрабатывать сложные системы управления при высокой надежности рабЬ- ты системы, упростить программирование и эксплуатацию.Повышение надежности предлагаемого устройства происходит за счет применения регулярной структуры, что уменьшает время на ремонт, улучшает условия эксплуатации, меньшего по сравнению с известными устройствами объема элементов, автоматического контроля работы элементов управления, использования одних и тех же датчиковв автоматическом и наладочном режимахработы, а также использования этих же элементов для получения различных сочетаний команд на выходе, Все это сокращает общее количество элементов управления и число их контактов.В устройстве имеется контроль включения последующей ячейки управления, после чего отключается предыдущая ячейка, кроме того, устройство имеет возможность простого программирования рабоТы,Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает повышение надежности и упрощение эксплуатации. 55 1. Устройство для программного управления объектами содержащее датчики положения объектов, блок распреде 5 1303997 6 реход по условию . Рассмотрим работуустройства в случае, если переключатель 44 находится в положении, указанном на чертеже. После срабатывания. элемента 4 управления включается ячейка 28 управления, что приводит к отключению ячейки 27 управления, Присрабатывании элемента 3 управленияячейка 28 управления отключается ивключается ячейка 27 управления и 1 Осоответствующие усилители и объектыуправления, При срабатывании элемента4 управления включается ячейка 28 управления, а ячейка 27 управления отключается, затем эта часть цикла бу. элемент управления в одном цикле недет повторяться до тех пор, пока пе -реключатель 44 не будет установленво включенное положение, т.е, в положение, когда будет замкнута праваяцепь. Таким образом, реализуя перехо Оды по условию, имеется возможностьповторять части цикла, исключать некоторые такты, исправлять ошибки ит.д т.е. расширяются функциональныевозможности устройства. 25Устройство позволяет также разветвлять цикл на параллельные участкиработы и дает возможность перехода кподпрограммам, Это упрощает устройст -во за счет сокращения количества яче Оек управления,После срабатывания элемента 1 управления включаются две ячейки 25 и26 управления, а ячейка 24 отключается. Последовательно с ячейкой 25управления может быть включено любочисло ячеек управления, что разветвляет цикл на параллельные участки.Программирование устройства осуществляется на уровне команд на естественном языке. Дребезг контактовэлемендв управления не оказывает влияния на работу устройства, так какдатчики работают на отключение, а переход от такта к такту происходит попереднему фронту сигнала.Устройство не реагирует на ложныесрабатывания любого датчика, Например, третий такт контролируется эле -ментом 2 управления. Все остальныеэлементы управления могут находитьсяво включенном либо в выключенном состоянии, а также переходить из включенного состояния в выключенное илинаоборот. Это значительно упрощает Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я программирование устройства.Введение в устройство блока распределения команд, состоящего из одинаковых ячеек управления, и новых13039ления команд, к первым выходам которого подключены входы блока набора программ, и объекты управления, о т л и ч а : щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения эксплуатации, введены блок согласующих усилителей, четыре переключающих элемента, элемент выбора такта, установочный элемент управления и режимный элемент управления, а блок рас пределения команд выполнен в виде ячеек управления, каждая из которых имеет по два входа и выхода и выполнена в виде аппарата релейного действия с памятью на один такт и содер жит управляющий элемент, при этом один вывод управляющего элемента является первым входом ячейки и соединен через развязывающий элемент с пер. вым выходом ячейки управления и яв ляется одним из первых выходов блока распределения. команд, первый выход ячейки управления подключен через контакт самоблокировки к первой шине питания, второй вывод управляющего элемента является вторым входом ячейки и соединен через соответствующий элемент управления с второй шиной питания, при этом второй вывод управляющего элемента через развязывающий элемент соединен с первым входом последующей ячейки и является вторым выходом ячейки, соответствующие первые входы блока согласующих усилителей подключены к второй шине питания, вто рые входы блока согласующих усилителей соединены с выходами блока набора программ, первые выходы блока согласующих усилителей подключены к третьей шине питания, а вторые выходы 40 блока согласующих усилителей соединены с первыми выводами объектов управления, вторые выводы которых подключены к четвертой шине питания, первая шина питания через установочный эле мент управления подключена к первому входу первой ячейки управления.2. Устройство по п,1, о т л и ч аю щ.е е с я тем, что, с целью увеличения числа различных сочетаний ко манд при срабатывании одного и того же элемента управления, вторые входы не смежных по циклу работы ячеек управления соединены с соответствующим элементом управления. 5513. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности переключения ячеек уп 97 8равления, второй выход ячейки управления через развязывающий элементподключен к второму выводу управляющего элемента ячейки.4. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля работы ячеек управления, между вторым входомячейки и первым выходом включены последовательно соединенные развязывающий элемент и элемент индикации.5. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения останова на любом такте циклас последующим запуском с этого такта,элементы управления шунтированы последовательно соединенными первым переключающим элементом и элементом выбора такта.6, Устройство по п,1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения режимов работы типа единичный;цикл, повторение циклов, доработкацикла, второй выход последней ячейкиуправления соединен через второй переключающий элемент с первыми входамипервой ячейки управления и или) ячей.ки начала цикла,. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью управления одним или более из и объектовв наладочном режиме, выходы блока набора программ через последовательносоединенные режимные элемент управления и переключающий элемент соединены с первой шиной питания,8, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью использования одних и тех же датчиков положения для контроля в различных режимах работы, одни из первых блоков согласующих усилителей подключены к выходу соответствующего датчика положения.9. Устройство по пп.1 и 3, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения перехода по условию, второй выход соответствующей ячейки управления соединен через четвертый переключающий элемент с первым входом ячейки управления обусловленной циклом работы. 10. Устройство по пп.1 и 3, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения параллельной работы ячеек управления, второй выход соот.Петрова Заказ 1310/4 Тираж 864 Государственного елам изобретений осква, Ж, Раув одписно В комитета СССР и открытии ская наб., д,по 3035, полиграфическое предприятие, г. Ужгород Производственн Проектная, 4 9 13 ветствующей ячейки управления соединен спервыми входами последующих по циклу работы ячеек управления.11. Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок набора программ выполнен в виде диодной мат 03997 10рицы, горизонтальные шины которой являются входами блока и к ним подключены катодами соответствующие диоды, а вертикальные шины матрицы являются выходами блока и к ним подключены анодами соответствующие диоды. ль А.Исправниковаопович КорректорС,Шекм