Устройство для программного управления объектом с к ступенчатым остановом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 51)4 С 05 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и проКий 985.ГОЧЛТЬГМ х про- различ- ещением ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПРОГРАММ 1 ОУПРАВ;П.ПИЯ ОБЪЕКТОМ С К-СТУПЕНОСТЛНОВО 1 57) Изобретение относится к техни автоматизации производственньцессов и м.б, использовано вных сисгемах управления перем,801348774 объекта, например в системах управления перемещением подвижных элементов промышленных роботов и вспомогательного оборудования робототехнических комплексов, а также в системахуправления перемещением кислороднойфурмы в конверторах, Цель изобретения - упрощение устройства путем сокращения объема программирования блоков памяти, В блоках 8 и 9 памятиустройства записывается только программа для участка непосредственноготорможения, т.е, программа К-ступенчатого снижения скорости, начиная скоординаты перехода объекта на пониженную вторую скорость, а формирование команды на движение объекта спервой скоростью осуществляется спомощью элемента ИЛИ-НЕ 12 до техпор, пока на его входы не поступятсигналы с блоков 8 и 9 памяти, 2 ил.1О 5 40 50 Изобретение относится к автоматиэации производственных процессов и может быть использовано в различных системах управления перемещением объекта например в системахуправления перемещением подвижныхэлементов промышленных роботов ивспомогательного оборудования робототехнических комплексов, а также всистемах управления перемещениемкислородной фурмы н конверторахЦелью изобретения является упрощение устройства путем сокращенияобъема программирования блоком памяти,На фиг, 1 представлена схемапредлагаемого устройства; на фиг, 2 -зоны дейстния команд управления устройства К-ступенчатага аст анана,Устройства содержит датчик 1 перемещения реверсивный счетчик 2 импульсан, сумматор 3, блок 4 ввода,первый 5 и второй б элементы И, исполнительный блок 7 первый 8 и нтарай 9 блоки памяти первый 10 и нтарай 11 элементы И- НЕ и лементИЛИ НЕ 12.Первый и иарой выхадь сумматора3 янляютсл со лтветстн нна инверс нымн прямым выходами переноса сумматора 3 первые входы блакан 8 и 9 памяти - адреными входами, а их вторы входы - входами выборки блоков8 и 9 памяти; третий и ч твертый выходы сумматора являются прямыми и инверсными выходами ш младших разрядов сумматора 3 а пятый и шестой выходы сума.ара 3 - прямыми и инверсными нынадми и-ш старших разрядан сумматораВ качестве импульсного датчика перемещения может быть использован любой известный датчик са схемой формирования импульсан на шинах (+) и (-) в зависимости ат направления перемещения объекта,Сумматор 3 представляет собой любай из известных сумматоров комбинационного типа и выполняет непрерывное вычисление кода рассогласования Т - И , Эта обеспечивается тем, что на один вход сумматора 3 код текущего положения объекта Т поступает. с выходов реверсивного счетчика 2 импульсов в прямом двоичном коде, а на другие входы сумматора 3 кад заданной точки астанона Ио поступает с информационных выхадсв блока 4 ннада н обратном двоичном коде, В случае несонпадения координат Т и Х знак несовпадения и направление пеемещения объекта определяются единичным уровнем сигналов переноса Р и Р сумматора 3, Если ТИ (объект находится вьппе точки останава), единичный сигнал присутствует на прямом ныихаде переноса Р, при этом на прямых информационных выходах Я ,8 сумматора 3 кад рассогласования представлен прямым двоичным кодом минус ЕДИНИЦА, Если Т с И (объект находится ниже точки останана), единичныйл сигнал присутствует на инверсном выходе переноса Р, а код рассогласования Т - .1, представлен прямым двоичным кодом на инверсных информационных выходах Б,Бсумматора 3.В качестве блоков 8 и 9 памяти мо-ут использоваться как ППЗУ - однократна программируемые пользователем пр л помощи плавких перемычек ПЗУ (например, 155 РЕЗ, КР 55 б РТ 4), так и ".ПЗУ - репраграммируемые ПЗУ, дону:каюшие неоднократное стирание и запись информации (тапример К 573 Р 01, К 573 Р 02), Каждой дискретной каэрдинате участка тормозного пути са.тветствует определенная ячейка 11 ЗУ с эаписанньм н нее словом, апреде.тяющим эначение скорости, с кото- раЛ объект должен проходить данную координату, причем значение скорости однозначно занисит от того, н каком разряде слова (начиная с второго разряда) записана ЕДИНИЦА ("1" во втором разряде слова соответствует второй скорости Ч в третьем, разряде - третьей скорости Ч и т,д.), В первом разряде слова ЕДИНИЦА записана в нескольких ячейках блакон памяти, соответствующих дискретнымкоординатам допустимой зоны останова ("зоны печувствительности"), нкоторой скорость объекта равна нулю,и назначение этих ячеек - блокировать команду на формирование первойскорости н отсутствие какой-либо изпромежуточных скоростей Ч Ч , Вблоке 8 памяти записана программаторможения для спуска объекта, т,е.для случая, когда Т ) 11, (объектнаходится вьппе точки останова), ав блоке 9 памяти - программа торможения для подъема объекта, т,е, дляслучая, когда Т с Х (объект находится ниже точки астанова), Выборкасоответствующего блока памяти осуществляется при достижении объектом границы максимально возможногоучастка торможения Х (фиг. 2), определяемого младшими разрядами кодарассогласования Т - Ио. Это обеспечивается тем, что например, при спуске объекта и достижении границыучастка торможения Х=2 на инверсных 10 выходах старших разрядов сумматора3 и на его прямом выходе переносаприсутствуют сигналы "1", При этомсобирается схема совпадения на элементе И-НЕ 11 и нулевым сигналом сего выхода разрешается работа бло 15 ка 8 памяти, на адресные входы кото 30 35 рого код рассогласования (Т - М ),представленный прямым двоичным кодом минус ЕДИНИЦА, поступает с прямых выходов ш младших разрядов сумматора 3. При подъеме объекта и достижении участка торможения Х=2собирается схема совпадения на элементе И-НЕ 10 и разрешается работаблока 9 памяти, адресные входы которого код рассогласования (Т - И,),представленный прямым двоичным кодом, поступает с инверсных выходовмладших разрядов сумматора 3.Используя, например, ППЗУ типа155 РЕЗ, можно организовать 8-ступенчатое торможение объекта с максимальной длиной тормозного пути, равцой 32 дискретным позициям, а прииспользовании РПЗУ типа К 573 РО 28-ступенчатое торможение объекта смаксимальной длиной тормозного пути, равной 2048 дискретным позициям,При необходимости увеличения тормозного пути или числа ступеней торможения можно использовать параллельное включение двух и более соответствующих микросхем ПЗУ,Исполнительный блок 7 (например, 45привод) выдает соответствующее управляющее воздействие на объект управления, если на выходе элементаИ 5 (или на выходе элемента И 6)присутствует сигнал "1" (что является для вертикального перемещенияобъекта командой "ПОДЬЕМ" или соот 1ветственно, командой нСПУСКп) и если сигнал "1" присутствует на одномиз информационных входов исполнительного блока 7, при этом скорость Ч,перемещения объекта вне зоны торможения определяется единичным сигналом на выходе элемента ИЛИ-НЕ 12, а скорость перемещения объекта научастке торможения - номером выхода(кроме первого) блоков 8 и 9, накотором присутствует сигнал "1"Устройство работает следующим образом.Объект неподвижен и находится,например, в точке То (фиг2), приэтом содержимое реверсивного счетчика2 однозначно соответствует коду текущего положения объекта (коду точки Т )Задание точки останова (вводпрограммы) пока еще не производилось, т,е, как на информационных,так и на управляющем выходах блока4 ввода присутствуют сигналы "0".На управляющие входы исполнительного блока 7 поступают сигналы "0",те, на объект управления никакоговоздействия не оказывается, Затемпроизводится ввод программы. Кодзадаваемой точки останова М представленный обратным двоичным кодом(инверсное значение Х,), поступаетс информационных выходов блока 4ввода на сумматор 3, где вычисляется расстояние (Т - И,), Так какобъект расположен выше точки останова (ТМ,), то единичный сигнал формируется на прямом выходе переносаР сумматора 3, при этом на его прямых информационных выходах 8,8рассогласование Т - И предсгавленоопрямым двоичным кодом минус ЕДИНИЦА,Если Т - МХ (объект находитсявне зоны максимально возможногоучастка торможения), то при появлении единичного сигнала на управляющем выходе блока 4 ввода, последовавшем за вводом программы, имеетсякомандаСПУСК на скорости Ч, (сигнал "1" присутствует на выходе элемента И 6 и на выходе элементаИЛИ-НЕ 12), при этом выборка программы торможения, записанной в блоках 8 и 9, запрошена.Спуск на скорости Ч, производится до тех пор, пока Т - МХ 3момент прохода объектом точки И=И +Хо(границы зоны максимально возможноготормозного пути) нулевой сигнал свыхода элемента ИЛИ-НЕ 11 разрешаетработу блока 8 памяти с записаннойв нем программой торможения при спуске объекта,Так как в рассматриваемом случаетребуемый тормозной путь Х, меньшемаксимально возможного тормозногопути Х (фиг. 2), то участок пути отточки И до точки М, объект долженпройти с прежней скоростью Ч Этодостигается тем, что н ячейках блока 8, соответствующих каждой дискретной координате участка пути от Мдо И, ЕДИНИЦА в каком-либо из разрядон отсутствует и команда на формирование первой скорости Ч, вырабатывается автоматически элементомИЛИ-НЕ 12 (на всех ее входах единичные сигналы из блоков памяти отсутствуют), Следовательно, объект продолжает спуск на скорости ЧПри достижении точки В, (порогаснижения скорости) объект автоматически переходит на пониженную скорость с которой осущестнляется его 20дальнейший спуск до точки И 2,Это обеспечивается тем, что вячейках блока 8, соответствующихкаждой дискретной координате участка тормозного пути Х,-Х (от точки 2511, до точки), ЕДИНИЦА записана вовторых разрядах и, следовательно,при прохождении объектом данногоучастка пути, сопровождаемом последовательной выборкой указанных ячеек ПЭУ, единичный сигнал постоянноприсутствует на втором выходе блокаЯ, поддерживая тем самым скоростьобъекта Ч , Одновременно этим жесигналом, действующим на один изВходов элемента ИЛИ-НЕ 12, исключается команд на формирование скоростиПо достижении точкипроисходитавтоматический переход на скорость 40и т,д,В момент, когда объект (фиг. 2)проходит вниз мимо точки И (точкиотключения двигателя с упреждениемпри спуске), управляющее воздействиес объекта снимается, Объект входитв зону останова. Эта эона характернатем, что при нахождении объекта управления в ее пределах ни на одноминформационных ходов исполнительного блока 7 сигнал "1" не появляется, Это обеспечивается тем, чтов ячейках блоков 8 и 9, соответствующих каждой дискретной координатеучастков Х и Хзоны останова, ЕДИНИЦА записана в первом разряде, выходом связанном только с входомэлемента ИЛИ-НЕ 2, и, следовательно, при последовательной выборке этих ячеек в результате выбега объекта ни на одном из информационных входов исполнительного блока 7 сигнал"1" не появляетсяТаким образом, пока объект находится в зоне останова команда надвижение отсутствует,Если при спуске объект "проскочит" зону останова, т,е, опуститсяниже точки И , то произойдет возвратгкобъекта в зону останова по следующимпричинам.Когда объект за счет выбега опускается ниже точки останова И , токоманда "СПУСК" меняется на команду"ПОДЬЕМ" так как Т с И , и единичныйсигнал формируется уже на инверсномвыходе переноса Р с сумматора 3, Одновременно собирается схема совпадения на элементе И-НЕ 10 и нулевымсигналом с его выхода разрешаетсяработа блока 9 памяти с записаннойВ нем программой торможения при подъеме объекта, Но пока объект находится в зоне останова (на участке отУ до И ), единичный сигнал присут -2 кствует на первом выходе блока 9, связанном только с входом элемента ИЛИНЕ 12, и исполнительный блок 7 неоказывает упранляющего воздействияна объект управления,Если объект по какой-то причиневсе же вышел за пределы зоны останова (те, Опустился ниже точки М )2 кто кодом рассогласования Т-Иснимаемым с инверсных выходов сумматора3, выбираются ячейки блока 9, соответствующие дискретным координатамучастка тормозного пути Х 2- Х 2расположенного ниже точки Х , в которых единица записана в последнем"1 присутстнует на выходе Р сумматора 3, то осуществляется подъем наскорости Ч,При подъеме объекта (возврат взону останова) в момент прохождениямимо точки И ( точка отключениядвигателя с упреждением при подъеме)управляющее воздействие с объектаснимается, И пока объект находитсяв зоне останона, исполнительный блокне оказывает управляющего воздействияна объект управления, т,едвигательотключен в этом случае с упреждением при подъеме,Предлагаемое устройство, имея простой алгоритм работы по сравнению сФормула изобретенияУстройство для программного управления объектом с К-ступенчатым остановом, содержащее датчик перемещения, первый и второй входы которого подключены к первому и второму входам реверсивного счетчика импульсов, выход которого подключен к пер 30 прототипом, позволяет помимо многоступенчатого останова производить реверс перемещения объекта в случае его случайного выбега за пределы зоны останова, а также вводить новое5 задание и во время перемещения объекта,В то же время в блоках 8 и 9 устройства записывается только программа для участка непосредственного торможения, начиная с координаты перевода объекта с первой на вторую скорость, а команда на формирование первой скорости вырабатывается авто" матически при отсутствии команды из блоков памяти на какую-либо иную скорость ЧЧ или команды на отключение двигателя. Это снижает объем программы торможения, причем в некоторых случаях существенно (почти в два раза), что упрощает реализацию устройства, а также подготовку сменных программ торможения.25 вому входу сумматора, вторые входыкоторого подключены к первым выходамблока ввода, второй выход которогосоединен с первыми входами первого ивторого элементов И, вторые входыкоторых соединены с первым и вторымвыходами сумматора соответственно,а выходы - с первым и вторым входами исполнительного блока соответственно, третьи и четвертые выходысумматора соединены с первыми входами соответственно первого и второгоблоков памяти, пятые и шестые выходысумматора соединены с первыми входами первого и второго элементовИ-НЕ соответственно, вторые входыкоторых соединены с первым и вторымвыходами сумматора соответственно,а выходы - с вторыми входами соответственно второго и первого блоковпамяти, у которых одноименные выходыпоразрядно объединены и подключены,кроме первого разряда, к третьимвходам исполнительного блока, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью упрощения устройства путем сокрашения объема программирования блоков памяти, в него дополнительновведен элемент ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с выходами блоков памяти, а выход подключен к четвертомувходу исполнительного блока,% еъ ИсправниковауК Корректор Л, Латай ставитель хред А, Кра Маковская еда Подписи 188/46ВНИИПИ Госудапо делам и13035 Москва,Тираж 862ственного комитета СССРобретений и открытийЖ, Раушская наб, д,ак роизводствеиио-полиграфическое предприятие г. Ужгород, ул, Проектная,