Устройство для программногоуправления механизмами c самоудержанием

(22) Заявлено 170779 (21) 2798935/18-24 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет С 05 В 19/18 Государственный комитет СССР ио дедам изобретенийДата опубликования описакия 230581(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМАМИ С САМОУДЕРЖАНИЕМ Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в систе"мах программного управления механизмами с самоудержанием,5Известны устройства для программного управления группой объектов,содержащие блок программ и по каждомуканалу управления элемент задержки,последовательно соединенные блок10сравнения, блок совпадения, а такжеблоки памяти , коммутатор этапов ноограьаю, блок выбора программ и коммутатора программ 1.Недостатком устройства являетсябольшое число времязадающих элементов, равное числу каналов управления,а также отсутствие импульсного запус- .ка механизмов с самоудержанием. Механизм с самоудержанием (дис танционные переключатели, контакторы, трехпозиционные электрогидроманипуляторы и др.). запоминают поданный сигнал и для обеспечения их устойчивой работы в системах управления требуется обеспечить подачу на входы этих механизмов лишь кратковременных сигналов запуска, Импульсный .запуск. механизмов с самоудержанием широко применяется в системах уп- .30 равления судовыми механическими средствами (2).Причем в ряде систем управления не допускается одновременный пуск нескольких механизмов из-за возникающих перегрузок сети питания пусковыми токами, Например, в таких судовых системах при провалах питания н переключения на резервный источник пи: тания одновременный пуск большого чисПа механизмов может вызвать перегорание предохранителей и срыв функционирования системы управления.Наиболее близким к предлагаемому является устройство программного управления механизмами с самоудержанием, содержащее блоки ограничения длительности сигналов, первые входы которых через блок программ соединены с выходами блока командоалпаратов, вторые входы - с выходом генератора импульсов, а первые выходы - со входами соответствующих механизмов с самоудержанием и входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу генератора импульсов, причем каждый блок ограничения длительности сигналов содержит первый ВБ-триггер со связанными конъюнктив-, но первым и вторым пряьыми Я-входа 832530ми и инверсным В-входом и второйВЯ-триггер с конъюнктивно связанныья прямым и.первым и вторым инверсными Я-входами, а также конъюнктивносвязанными прямым и первым инверснымВ-входами, которые дизъюнктивно связаны со вторым инверсным В-входомданного ВЯ-триггера и вторым прямым Я-входом первого ВЯ-триггера, первый прямой Я-вход которого;соединен с инверсным В-входомданного ВЯ -триггера, прямым5-входом и первым инверсным Ввходом второго ВЯ-триггера, а выход -с прямым В-входом и вторым инверснымЯ-входом второго ВЯ-триггера, выходкоторого подключен к первому выходублока ограничения длительности сигналов (3 .Однако в устройстве при одновременном поступлении заявок на срабатывание механизмов не обеспечивается их . 0последовательное во времени включение.Цель изобретения - ограничениепусковых токов в системе управленияпутем исключения одновременного пуска нескольких механизмов, т.е, расширение области применения устройства на систеж управления с заданнойочередностью последовательного вовремени включения механизмов приодновременном поступлении заявок наих запуск,Указанная цель достигается темчто в устройстве один блок ограничения длительности сигналов содержитвторой элемент ИЛИ, инверсный вход .которого соединен с первым входомданного блока ограничения длительности сигналов, прямой вход - с прямым В-входом второго ВЯ-триггера, авыход - со вторым выходом данногоблока ограничения длительности сигналов, другие блоки ограничения длительности сигналов содержат первыйи второй элементы ИЛИ-И, в каждомиз этих блоков ограничения длительности сигналов ко второму выходу 45подключен выход второго элементаИЛИ-И, а к первому входу - первыйвход первого элемента ИЛИ-И и инверсный вход второго элемента ИЛИ-И,дизъюнктивно связанный с первым прямым 50входом данного элемента ИЛИ-И, подключенным к прямому В-входу второгоВЯ-триггера и второму входу первогоэлемента ИЛИ-И, дизъюнктивно связанному с подключенными ко второму входу данного блока ограничения длительности сигналов третьим входомпервого элемента ИЛИ-И, выход которого подключен к инверсному В-входупервого ВЯ-триггера, в каждом блокеограничения длительности сигналов бОтретий прямой. Я- вход первого ВЯтриггера конъюнктивно связан с первым и вторым прямыми Я-входами данного ВЯ-триггера и подключен к выходу второго ВЯ-триггера, при этом по Я вторым выходам и входам блока ограничения длительности сигналов соединены последовательно.На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2то же, первого блока ограничения длительности сигналов; на Фиг. 3 то же,второго и последующих блоков ограничения длительности сигналов,Устройство для программного управления механизмами с самоудержанием сожержит последовательно соединенныеблок 1 компандоаппаратов, блок 2 программ и блоки 33 п ограничениядлительности сигнала, выходы которых подключены к упоавляющим входам механизмов 44 пс самоудержанием, элемент ИЛИ 5 и генератор 6 импульсов. Каждый блок 3 содержит два ВЯтриггера 7 и 8, Триггер 7 имеет пряьюе Я-входы 9 и 10, связанные конъюнктивно, инверсный В-вход 11 и выход12. Триггер 8 имеет прямой Я-вход13, инверсные Я-входы 14 и 15, прямойЯ-вход 16, инверсные В-входы 17, 18,Входы 13, 14 и 15 триггера 8 связаныконъюнктивно, Входы 16 и 17, связанные конъюнктивно, образуют группу,дизъюнктивно связанную с входом 18,Блок 3 ограничения длительности сигналов имеет вход 19, подключенный квыходу блока 2 программ, вход 20,подключенный к выходу генератора 6импульсов, и выход 21, подключенныйк управляющему входу соответствующегомеханизма 4 и входу элемента ИЛИ 5.Триггер 7.имеет дополнительно прямойЯ-вход 22, связанный конъюнктивно спрямыми Я-входами 9 и 10 и подключенный к выходу 23 триггера 8. Лервыйблок 3 ограничения длительности сигналов содержит элемент ИЛИ 24, прямойвход 25 которого подключен к входам15 и 16 триггера 8 и выходу 12 триггера 7, инверсный вход 26 - ко входу19 блока 31, входам 9 и 11 триггера7 й входам 13 и 17 триггера 8, а выход 27 - к приоритетному выходу 28блока 3, подключенному к приоритетному входу 29 блока 3 (см. фиг. 3),Каждый последующий блок 3 (3. = 2,и"1) (см. фиг. 3) имеет приоритетные выходы 28 и приоритетные входы 29 и содержит элементы ИЛИ-И 30и 31. В последнем и-ном блоке 3 элемент ИЛИ-И 31 и приоритетный выходне задействуются,Выход 32 элемента ИЛИ-И 30 подклю-чен к входам 9 и 11 триггера 7 ивходам 13 и 17 триггера 8, а выходэлемента ИЛИ-И 31 - к приоритетномувыходу 28, Элемент ИЛИ-И 30 имеетвход 33 и дизъюнктивно связанныевхоцы 34 и 35. Элемент ИЛИ-И 31 имеет вход 36 и дизъюнктивно связанныепрямой 37 и инверсный 38 входы.Входы 34 и 36 элементов ИЛИ-И 30 и31 соответственно подключены к приоритетному входу 29 блока 3 , входы33 и 38 элементов ЙЛИ-И 30 и 31 - ковходу 19 блока 3 , а входы 35 и 37элементов ИЛИ-И 10, 31 - к выходу12 триггера 7 и входам 15 и 16 триггера 3.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии устройстваотсутствуют сигналы на входах 19 и 20 ои .выходах 21 блоков 3, входах и выходе элемента ИЛИ 5, входе запускаи выходе генератора 6 импульсов,входах 9, 10 и 22 и входе 12 триггера 7, входах 13 - 1 Э триггера 8,входах 25 и 26 элемента ИЛИ 24,входах 33, 35, 37 и 38 соответственно элементов ИЛИ-И 30, 31.В то же время из-за отсутствия сигналов на инверсном входе 26 элементаИЛИ 24 и инверсных входах 38 элементов ИЛИ-И 31 имеются сигналы на приоритетных выходах 28 и йриоритетныхвходах 29 всех блоков 33,При этом управляемюе механиьи 44, подключены к блокам 3.3 по 25мере убывания приоритета. Механизм 4имеет наивысший приоритет и подключен к блоку 3 , готовому непрерывнок приему информации на запуск механизма 4. Остальные механизмы 4 ЗО воспринимают информацию на запуск только при наличии сигнала на входе 29 блока 3, т.е. при отсутствии сигналов на запуск механизмов 4 с более высоким по отношению к данному механизму приоритетом. Сйгнал управления механизмом 4 поступает от блока 1, обрабатывается в соответствии с заданной программой в блоке 2 и поступает на вход 19 блока 3, соответствующего управляемому механизму, Сигналы на 40 запуск механизмов 4 подаются с выходов триггеров 8 и обусловлены состоянием триггеров 7 и 8, которые в первом блоке З управляются непосредственно входными сигналами на входах 45 19., и 20 а в остальных блоках 3 - сигналом на выходе элемента ИЛИ-И 30 и на входе 20 блока 3.Сигнал,на выходе элемента ИЛИ-И 30 имеется только при наличии сигнала на входе 33, поступающего с входа 19 блока 3 при заявке на запуск соответствующего механизма 4 и наличии любого из сигналов на входах 34 или 35. На вход 29 блока 3 и на входы 34 и 36, элементов ИЛИ-И 30 и 31 пос тупают сигналы отсутствия управления механизмами 4 более высокого приоритета, которые подаются с выхода 28 предыдущего блока 3. В каждом блоке 3 при отсутствии сигнала на входе 60 29 отсутствует сигнал на входе 36;элемента ИЛИ-И 31 и соответственно сигнал на выходе 28 этого блока 3.Кроме того, сигнал на выходе 28 блока 3 снимается при подаче сигнала на 65 запуск механизма на вход 19 блока 3 и соответственно на инверсный вход 38 элемента ИЛИ-И 31 этого блока, если при этом нет сигнала на входе 37. Таким образом, при подаче на вход 19 блока 3; сигнала на запуск -того механизма 4 в устройстве автоматически контролируется отсутСтвие сигналов на запуск механизмов более высокого приоритета и запрещается подача сигналов на запуск механизмов с более низким приоритетом.Возможны три режима работы устройства: импульсный запуск одного механизма, импульсный запуск одного механизма и поступление в течение длительности импульса заявки на за" пуск другого механизма, одновременное поступление заявок на запуск двух или более механизмов."В режиме импульсного запуска одного механизма при подаче сигнала на вход 19 соответствующего блока 3 реализуются в этом блоке условия для перехода триггера 8 в единичное состояние наличия сигнала на выходе 23, так как появляется сигнал на его прямом входе 13 и отсутствуют сигналы на входах 14 и 15. В результате триггер 8 переходит в единичное состояние и по- является сигнал на выходе 21 блока 3, входе 22 триггера 7, входе управления соответствующего механизма 4 и соответствующем ему входе элемента ИЗИ 5, что приводит к появлению сигнала на входе запуска генератора 6. При этом выдается импульс с выхода генератора б на входы 20 всех блоков 3. Этот импульс не изменяет состояние тех блоков 3, на входы 19 которых не поступил сигнал с блока 2 программ. В блоке 3, соответствующем управляемому в данном режиме механизму, появляются сигналы на входах 9, 10, 25 и 11 триггера 7 и входах 13, 14 и 18 триггера 8. При этом триггер 7 переходит в единичное состояние, а триггер 8 остается в единичномсостоянии. 9 результате появляется сигнал на выходе 12 триггера 7, который поступаетна входы 15 и 16 триггера 8, а также при запуске первого механизма 4 на вход 25 элемента ИЛИ 24 или при запуске других механизмов 4 на входы 35 и 37 элементов ИЛИ-И 30 и 31. При этом при .запуске первого механизма в блоке 3 выдается сигнал на выходе 27 элемента ИЛИ 24,поступающий на выход 28 и соответственно приоритетный вход 29 блока З,а при запуске других механизмов в блоке 3 выдается сигнал на выходе элемента ИЛИ-И 31, поступающий на выход 28 и соответствен- но приоритетный вход 29 последукщего блока 3, и сохраняется сигнал на выходе элемента ИЛИ-И 30 даже в том случае, если придет сигнал на запускмеханизма с более высоким приоритетом и снимается сигнал со входа 29 и входа 34 элемента ИЛИ-И 30. Таким образом, в устройстве контролируется начало запуска механизма, после чего автоматически выдается разрешение на запуск других механизмов, причем начавшийся запуск механима не прерывается при последующем поступлении сигналов на запуск других механизмов с любым приоритетом. В течение импульса, поступающего на входы 20 блоков 3, состояние триггеров 7 и 8 в блоке 3, соответствующем управляемому механизму, не изменяется, так как имеются сигналы на инверсных входах 11, 17 и 18 этих триггеров, После окончания импульса на выходе генератора б импульсов снимаются сигналы с входов 20 блоков 3 и входов 10, 14 и 18 триггеров 7 и 8. В результате реализуются условия возврата триггера 8 в исходное состояние, когда отсутствует сигнал на его выходе 23. Вследствие этого, хотя сигнал на соответствующем входе 19 блока 3 еще имеется, сигнал на выходе 21 блока 3 и входе соответствующего механизма 4 отключается, т.е. реализуется запуск механизма 4 импульсом ,ограниченной длительности. Одновременно снимается сигнал на входе элемента ИЛИ 5, что приводит к останову генератора бПосле отработки команДы управления в блоке 2 сигнал на входе 19 блока 3 отключается, что приводит к возврату триггера 7 и устройства в целом в исходное состояниеВ режиме импульсного запуска одного механизма (например, механизма 4) и поступлении, в течение длительности импульса заявки на запуск другого механизма (например,механизма 4 ), т.е когда имеются сигналы на входах 20 всех блоков 3, в блоке 3 из-за наличия сигнала на входе 14 триггер 8 не переходит в единичное состояйие и не выдает сигнал на вход 22 триггера 7В результате устройство обеспечивает обработку запуска -го механизма, а затем после окончания импульса от генератора б, когда снимутся сигналы с входа 20 блоков 3 срабатывает к-тый блок 3, вновь запускается генератор б и выдается сигнал на импульсный запуск к-того механизма.В режиме одновременного поступления заявок на запуск двух илн более механизмов в устройстве обеспечивается последовательный в порядке при,оритета запуск механизмов. При этом в блоке 3, соответствующем механизму с наиболее высоким приоритетом, отключается сигнал с выхода 28, что запрещает прием информации в блоках 3 меньшего приоритета. После перехода триггера 7 в единичное состояние блок 3 большего приоритета выдаетФормула изобретения Устройство для программного управления механизмами с самоудержанием,содержащее блоки ограничения длительности сигналов, первые входы которыхчерез блок программ Соединены с выходами блока командОаппаратов, вторыевходы - с выходом генератора импульсов, а первые выходы - со входамисоответствующих механизмов с самоудержанием и входами первого элемента ИЛИ, 40 выход которого подключен ко входугенератора импульсов, причем каждыйблок ограничения длительности сигналов содержит первый В 5-триггер сосвязанными конъюнктивно первым и вторым прямыми 5-входами и инверснымВ-входом и второй В 5-триггер с конъюнктивно связанными прямым и первыми вторым инверсными 5-входами, а также конъюнктивно связанными пряьым ипервым инверсным К-входами, которыедизъюнктивно связаны со вторым инверсным В-входом, второго й 5-триггера,соединенным с первым инверсным й-входом данного К 5-триггера и вторымпрямым 5-входом первого 85-тригге-ра, первый прямой 5-вход которогосоединен с инверсным В-входом данного В 5-триггера, прямым 5-входом и первыминверсным К-входом второго В 5-триггерамиа выход - с первым В-входом и вторым Щ инверсным 5-входом второго В 5-триггера, выход которого подключен к первому выходу блока ограничения длительности сигналов, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью расши-, 6 рения области применения устройства,5 10 15 20 25 сигнал на выходе 28, который воспринимается блоками 3 меньшего приоритета. В результате запуск нескольких механизмов осуществляется неодновре- менно, а последовательно во времени и синхронно по мере выдачи импульсов от генератора б.Таким образом, устройство обеспечивает возможность управления механизмами при произвольной последовательности поступления заявок на их запуск, реализует выполнение всех заявок независимо от времени их поступления и сочетания с заявками на запуск других механизмов. При этом одновременная подача команд на запуск нескольких механизмов не приводит к их одновременному включению, что обеспечивает ограничение пусковых токов в системе управления. Кроме того, устройство имеет более широкую область применения, так как при подаче заявок на запуск многих, например, всех и механизмов,их включение обеспечивается последовательно во времени строго в соответствии с приоритетом и синхронно с импульсами генератора импульсов.в нем один блок ограничения длительности сигналов содержит второй элемент ИЛИ, инверсный вход которогосоединен с первым входом данного бло-:ка ограничения длительности сигналов,прямой вход - с пряьим й-входом второго К 5-триггера, а выход - со вторым выходом данного блока ограничениядлительности сигналов, другие блокиограничения длительности сигналовсодержат первый и второй элементыИЛИ-И, в каждом из этих блоков ограничения длительности сигналов. ковторому выходу подключен выход второго элемента ИЛИ-И, а к первомувходу - первый вход первого элементаИЛИ-И и инверсный вход второго эле-,мента ИЛИ.-И, дизъюнктивно. связанйыйс первым прямым входом данного элемента ИЛИ-И, подключенным к прямомук-входу второго й 5-триггера и второму входу первого элемента ИЛИ-И,дизъюнктивно связанному с подключенными ко второму входу данного блокаограничения длительности сигналов третьим входом первого элемента ИЛИ-И, выход которого подключен к инверсному й-входу первого й 5- триггера, в каждом блоке ограничения цлительности сигналов третий прямой -вход первого ВБ-триггера конъюнктивно связан с первым и вторым прямыми 5-входами данного к-триггера и подключен к выходу второго К 5-триг; гера, при этом вторыми выходами и входами блоки ограничения длительносо ти сигналов соединены последовательно,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе15 1, Авторское свидетельство СССРМ 462168, кл. 6 05 В 19/18, 1973.2; В.М,Дунин, В.Л.Артюхов н др.централизованное управление судовыми системами. Л., "Судостроением,щ 1976, с, 89-102, рис. 52,54,56,58.3. Авторское свидетельство СССРго заявке У 2636111/24,кл. 6 05 В 19/18, 1978.