Устройство управления положением объекта

(19) 05 819 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Московский институтданской авиации(54) УСТРОЙСТВО УПРАЖЕНИЕМ ОБЪЕКТА(57) Изобретение относитможет быть использовано ления, предназна обьектов, Целью вышение быстрод ность изобретени регистр (1), 1 комм 1 блок ввода адре ния (5), 2 элемент счетчик импульсо правления смены зоны установки (1 (11), 1 блок управл усилителя (1 314, 1 переключатель позволяет выбрат 6-8-9-12-13-17, 12-15-18, 4-3-2,инженеров гражКаменский, В, Э. окл,6 05 В 1 Ю 8, 9703, кл. 6 05 В 4462, кл, 0 05 В ВЛЕНИЯ ООЛОя к автоматике и в системах удрав-. г ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ СВ ценных для перемещения изобретения является поействия устройства, Сущя: устройство содержит 1 утатор (2), 1 шифратор (3), са (4), 1 датчик перемещеа И (6, 7), 1 реверсивный в (8), 1 блок выбора наположения (9), 1 датчик О), 1 датчик рабочей зоны ения (12), 4 согласующих 15, 16). 2 привода (17, 18), режймов (19). Устройство ь кратчайший путь 1-2-9- 5-7-8, 19-12-14-17, 10- 19-12, 5-6. 3 ил,Изобретение относится к автоматике иможет быть использовано в позиционныхсистемах управления, предназначенныхдля перемещения объекта в заданное положение.Известно устройство управления положением объекта, содержащее датчик начального положения, датчик перемещения,дешифратор, счетчик, датчик рабочей зоны,датчик зоны установки, блок вывода адресаи элемент И.Недостатками известного устройстваявляются узкие функциональные возможности, а также низкое быстродействие.Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройствоуправлейия положением объекта, содержащее датчик начального положения, датчикперемещения, датчики зоны установки и рабочей зоны, блок управления, элемент И,элемент 2 И - 2 И - 2 ИЛИ, счетчик, дешифратор, блок, ввода адреса, три согласующихусилителя, два привода, блок управления,переключатель режимов и блок сравнения,Недостатком прототипа является низкое быстродействие.Целью йзобретения является повышение быстродействия устройства,Устройство управления положениемобъекта содержи, первый элемент И, блокввода адреса, датчик перемещения, датчикзоны установки, датчик рабочей эоны, блокуправления, три согласующих усилителя,переключатель режимов и двэ привода. Выходы блока управления с первого по третийсоединены соответственно с входами согласующих усилителей с первого по третий,"выходы первого и второго согласующих усилителей с первого по третий, выходы первого и второго согласующих усилителейсоединены с первым и вторым входами первого привода, выход третьего согласующегоусилителя соединен с первым входом второго привода. Выходы переключателя режимов, датчика рабочей, зоны и датчика зоныустановки соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока управления и являются первым, вторым итретьим выходами устройства, Первый ивторой входы внешнего управления устройства соединенц соответственно с четвертым и пятым входами блока управления, Вустройство дополнительно введены регистр, коммутатор, шифратор, второй элемент И, реверсивный счетчик, блок выборанаправления смены положений и четвертыйсогласующий усилитель, выход которого соединен с вторым входом второго привода,Входы местного управления подключены квходу блока ввода адреса, выход которого20 25 ЗО элемент ИЛИ, Первая группа входов перво 35 го блока сравнения объединена с первой 40 5 10 15 45 50 55 подключен к входу шифратора, выходы которого соединены с первой группой информационных входов коммутатооа. вторая группа информационных входов которого соединена с выходами регистра, Управляющий вход коммутатора подключен к переключателю режимов, а выход соединен с пераой группой входов блока выбора направления смены положения, вторая группа входов которого соединена с выходами реверсивного счетчика импульсов. Первый выход блока выбора направления смены положений подключен к четвертому выходу устройства, шестому входу блока управления и к первому входу второго элемента И, Второй выход блока выбора направления смены положений соединен с пятым выходом устройства, седьмым входом блока управления и первым входом первого элемента И, Вторые входы элементов И соединены с выходом датчика перемещения, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика импульсов, Информационные входы и синхровход регистра подключены соответственно к информационным и управляющим входам внешнего управления устройства,Кроме того, блок выбора направления смены положения содержит три блока сравнения, два блока аычитания, элементы И с первого по четвертый, три элемента НЕ и группой входов первого и с второй группой входов второго блоков вычитания и соединена с второй группой входов блока выбора направления смены полокения, Вторая группа входов первого блока сравнения объединена с второй группой первого и первой группой второго блоков вычитания и соединена с первой группой входов блока выбора направления смены положения. Выходы первого и второго блоков вычитания соединены соответственно с первыми группами входов второго и третьего блоков сравнения, вторые группы входов которых объединены и являются установочными входами блока, Выходы второго и третьего блоков сравнения соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, первый выход первого блока сравнения соединен с вторым входом второго элемента И и, через первый элемент НЕ - с вторым входом первого элемента И, Выходы первого и, второго элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И и, через третий элемент НЕ7 1783474 , 8Блоки 47 и 48 формируют положитель; ду с входов 29, в блоке 9 формируется сигналный сигнал "Больше" в случае, когда значе- "РАВНО" на выходе блока 46, снимающийние разностй кодов превышает значение положительный потенциал с выхода элечисла. Двоичный код числадля каждого мента 37; оба выходных сигнала 25 и 26обьекта неизменен. Таким образом, если 5 принимаютнулевое значение. Срабатываетразность кодов больше, чем число ., с выхо- элемент ИЛИ - НЕ 79 и сбрасывает триггерда блока 47(48) формируется положитель (77) в нулевое состояние. Поиск новогоный сигнал, который через элементы И 39 положения завершен, Сигнал с элемента 79(40) и 43 поступает.на вход элемента 41, Этот через элементы 61, 64 и 69 устанавливаетже сигнал через элемент 38 поступает с ин триггер 76 в единичное состояние, и далееверсией нэ элемент 42, На раздельных вхо- привод 17 перемещает объект вновь в рабодах элементов 41 и 42 всегда сигналы чую зону,различного уровня. Когда коды А и В не Срабатывание датчика рабочей зоны 11равны, с выхода элемента НЕ 37 формиру- через элементы 57,65 и 70 возвращаеттригется сигнал, открывающий элементы И 41 и 15 гер 76 в нулевое состояние, чем завершает 42, на выходах которых формируются "вы- ся операция по местному управлениюходные сигналы блока; зти сигналы являют- ., сыеной положения объекта,ся управляющими для блока 12. Если. При внешнем управлении с переключаразность кодов больше чем Е, то сигнал 25 теля 19 формируется нулевой потенциал, наравен "1", а сйгнэл 26 - "0"; при разности - 20 выходы коммутатора 2 поступают сигналы.смейьшей, чем Е, - наоборот, ." :. .: регистра 1. В блоке управления закрываютВ блоке управления 12 йри местном уп- ся элементы 55, 57, 60 и 61, и открываютсяравлении сигнал 24 равен "1", он открываетэлементы 54 и 56 через элемент НЕ 49.элементы 55, 57, 60 и 61. Сигнал с выходаНесовпадение кодов на входах 29 и 30элемента 49 - нулевой, закрывает элементы 25 блока 9 вызывает как и описано ранее поя в 54 и 56, Сигнал с выхода 25 (26) вызываетлениесигнала на одном из выходовилиформирование сигнала нэ выходе элемента 26, Этот факт устанавливается ЭВМ, кото 66, который через элементы,60, 62 и 67 ус- . рая повходу 22 блока 12 устанавливэеттриг танавливает триггер 75 в единичное состоя- гер 75 в единичное состояние, после чегоние. Сигнал с этого триггера вызывает 30 .объект перемещается в зону установки. Поперемещение объекта" приводом 17 в на- сигналудатчика 10(выход 28) ЭВМ снимаетправлениизоны установки,.Формирователи : сигнал на входе 22, чем - через элемент 5067 - 74 выполняются по стандартной схеме; сбрасывает триггер 75. Триггер 77 (или 78)их назначение -формирование"короткого . устанавливается в единичное состояние иотрицательного импульса при появлении на 35 начинается поиск нового положения обьеквходе. положительного фронта сигнала..та, Окончание поиска фиксируется срабатыТриггеры 75 и 76 подключены к приводу, ванием блока 46; триггер 77 (78)перемещаемому объект между рабочей зо- сбрасывается и привод 18 останавливается;ной и зоной установки. Когда триггер 75 - вЭВМ по отсутствию сигналов на выходах 25единичном состоянии, а 76 - в нулевом, объ и 26 выдает сйгнал по входу 23, который .,ект перемещается иэ рабочей зоны- взону через элементы 56. 64 и 69 устанавливаетустановки; при противоположных знэчени- триггер 76 в единичное состояние, послеях сигналов- в обратном напрэвленйи. Если . чего обьект возвращается в рабочую зону.оба триггера - в нулевых состояниях, объектПри срабатывании датчика 11 сигнал по вынеподвижен (привод 1,7 не функционирует). 45 ходу 28 воспринимается Э ВМ, которая фикПо сигналу с датчика 10 через элбйенты -сирует доСтижение рабочей зоны и снимает"55, 63 и 68 триггер 75 по достижении зонысигнал с входа 23 устройства, перепад наустановкиустанэвлйваетсявнулевоеСосто-пряжения этого сигнала через элемент 52яние: зона устаноски достигнута. Этим же сбрасывает триггер 76, после чего работа посигналом осуществляется формирование 50 смене- положения в режиме внешнего упимпульса на элементе 58, что вызывэетсра- равления заканчивается.батывание триггера 77 (или 78), йо которому, Кнопки 80 и 81 предназначены для ручпривод 18 изменяет последовательно поло-ного управления перемещением объекта изжения обьекта в выбранном направлении. рабочей зоны в зону установки и обратно,Для каждой смены положения датчик 5 55 Нажатие, например кнопки 80, соединени. формирует импульсы, которые через зле- емееподвижногоконтэктакположительно- .мент 6 (или 7) поступают на суммирующий. му потенциалу, вызывает срабатывание(вычитающий) вход реверсивного счетчика. через элементы 62 и 67 триггера 75, ОтжатиеТак отслеживается смена положения, Когда кнопки через Элементы 51,63 и 68 вызывает .состояниесчетчика 8 становитсяравнымко- сброс триггера 75. Гак осуществляетсявключение и выключение привода 17 руч- входу устройства, шестому входу блока упным способом, равления и к первому входу второго элемен.Таким образом, заявленное устройство та И, второй выход блока выборпозволяет при изменении положения обьек-направления смены положений соединен ста выбирать кратчайший путь, т,е, достигать 5 пятым выходом устройства, седьмым вхонового требуемого положения за минималь- дом блока управления и первым входом перное число перемещений, что обеспечивает вого элемента И, вторые входы первого иего высокое быстродействие, второго элементов И соединены с выходомфоомула изобретения датчика перемещения, выходы первого и1. Устройство управления положением 10 второго элементов И соединены соответстобьекта, содержащее первый элемент И, венно с суммирующим и вычитающим вхоблок ввода адреса, датчик перемещения, дами реверсивного счетчика импульат иьсов,д ч к зоны установки, датчик рабочей зо- информационные входы и синхровход регины, блок управления, три согласующих уси- стра йодключены соответственно к инфорлителя, переключатель режимов и два 15 мационным и управляющим вхои ивр ода, причем выходь: блока управления внешнего управления устройства,им входамс первого по третий соединены соответст. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е евенно с входами согласующих усилителей с с я тем, что блок выбора направления сменыпервого по третий, выходы первого и второ- положения содержит три блока сравнения,го согласующих усилителей соединены с 20 два блока вычитания, элементы И с первогопервым и вторым входами первого привода, по четвертый, три элемента НЕ и элементвыход третьего согласующего усилителя со- ИЛИ, причем первая группа входов первогоединен с первым входом второго привода, блока сравнения обьединена с первой групвыходы переключателя режимов, датчика пой входов первого и с второй группой вхора очей зоны и датчика зоны установки со дов второго блоков вычитания и соединенаединены соответственно с первым, вторым с второй группой входов блока выбора наи третьим входами блока управления и яв- правления смены положения, вторая группаляются первым, вторым и третьим выходами входов первого блока сравнения обьединеустройства, первый и второй входы внешне- на с второй группой первого и первой групго управления устройства соединены соот пой второго блоков вычитания и соединенаветственно с четвертым и пятым входами с первой группой входов блока выбора наблока управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, правления смены положения, выходы перчто, с целью повышения быстродействия ус- вого и второго блоков вычитания соединенытройства, в него введены регистр, коммута- соответственно с первыми группами входовтор, шифратор, второй элемент И, 35 второго и третьего блоков сравнения, втореверсивный счетчик импульсов, блок выбо- рые группы входов которых объединены иы и входами олока,ра направления смены положений и четвер- являются установочными вх бтый согласующий усилитель, выход выходы второго и третьего блоков сравнекоторого соединен с вторым входом второго ния соединены соответственно с первымипривода, входыместного управления под входами первого и второго элементов И,ключены к входу блока ввода адреса, выход первый выход первого блока сравнения сокоторого подключен к входу шифратора, вы- единен с вторым входом второго элементаходы которого соединены с первой группой И, и через первый элемент НЕ - с вторыминформационных входов коммутатора, вто- входом первого элемента И, выходы перворая группа информационных входов которо го и второго элементов И соединены с вхого соединена с выходами регистра, дами элемента ИЛИ, выход которогоуправляющий вход коммутатора подключен соединен с первым входом третьего элемен- "к переключателю режимов, а выход соеди- та И и через третий элемент НЕ, с первымнен с первой группой входов блока выбора входом четвертого элемента И, вторые вхонаправления смены положений, вторая 60 ды которых обьединены и соединены черезгруппа входов которого соединена с выхо- второй элемент НЕ с вторым выходом пердами реверсивного счетчика импульсов, вого блока сравнения, выходы третьего ипервый выход блока выбора направления четвертого элементов И являются соответсмены положений подключен к четвертому ственно первым и вторым выходами блока,551783474 едактор Г.Бельска Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 каз 4514 ВНИИП Составитель С,Кишенский хред М.Моргентал Корректор А,Мотыл Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5