Устройство для программного управления намоточным станком

(504 С 05 В 19 ГОСУДАРСТВЕН ПО ДЕЛАМ ИЗО Й НОМИТЕТ СССР РЕТЕНИЙ И ОТНЯТИИОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕПЬСТВ А ВТОРСКОМУ С довате кий ин нос в(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ НАМОТОЧНЫМ СТАНКОМ(57) Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техникии предназначено для использования всистемах программного управлениястанками для производства намоточныхизделий. Решается задача упрощенияустройства и повышения его быстродействия путем одновременного контроля датчиков при обработке командусловныхпереходов или контроля только,той комбинации датчиков, которая можетпривести к аварии при отработке команды. Программа управления нз блокапамяти считывается по адресам первого счетчика. Для команд включения иотключения механизмов сигнал от распределителя импульсов проходит через демультиплексор и записывает команды управления во второй регистрПри совпадении сигналов датчиков сзаданными блок сравнения разрешаетвторому счетчику подсчет импульсовраспределителя и формирование импульса переполнения, который инкрементирует первый счетчик, изменяя адрес.блока памяти. Для команд контролядатчиков импульс с первого выходараспределителя через демультиплексор подается на управляющий вход первого регистра и записывает в негокод маски датчиков, подлежащих контролю, а импульс со второго выходараспределителя через мультиплексоринкрементирует первый счетчик. Длякоманд условного перехода прн совпадении фактической комбинации датчиков с заданной импульс переполнения второго счетчика проходит черезэлемент И и записывает в первый счет"чик код адреса условного перехода.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и Предназначено для использования в системах программного управления станками для производства намоточных изделий,Целью изобретения является упрощение и повышение быстродействия устройства.Предлагаемое изобретение обеспечивает не только логическое управлениециклом работы намоточного станка, нои упрощает конструкцию устройства,так как исчезает необходимость в наличии второго и третьего блоков памяти, четвертого счетчика, второгоблока сравнения, шифратора, элементов И, ИЛИ, а также двух входов дляподключения одних и тех же датчиков,если их сигналы используются для отработки цикла и формирования командусловных переходов,Одновременно повышается быстродействие благодаря возможности одновременного контроля датчиков при Формировании команд условного. перехода,при отработке конкретного вага программы осуществляется контроль толькотой запрещенной комбинации состоянийдатчиков станка, которая может привести к аварийной ситуации, при этомпри возникновении запрограммированной запрещенной комбинации выполняется, переход к соответствующей прерывающей программе,На фиг.1-3 изображены функциональные схемы устройства, блока сравнения и распределителя импульсов соответственно,Устройство содержит первый регистр 1, блок 2 памяти, второй регистр 3, первый счетчик 4, блок 5сравнения, элемент И 6, мультиплексор , демультиплексор 8, второй 9 итретий 10 счетчики, распределитель1 импульсов. Блок 5 сравнения содержит элементы 12-14 равнозначности,элементы ИЛИ 15-1, элементы И 18 и9, Распределитель 11 импульсов содержит генератор 20 импульсов триггер 21, элементы И 22 и 23, элементИЛИ 24.Устройство работает следующим образом,В блок 2, выполненный и виде программируемых постоянных эапомииающих устройств, записывается программа работы намоточного станка.25 30 ние признака "00", или кодов адреса 35 40 45 50 55 пределителя 5 О 5 20 Программа состоит из определенно-го числа управляющих слов, которыеимеют три зоны и бывают трех видов:команды на включение и отключение механизмов; команды, определяющие датчики, подлежащие контролю; командыусловного перехода.Вид команды определяется соответствующими признаками ("00", 10","11"), занесенными в третью зону памяти, При чтении последней признаквозникает на третьих выходах блока2 памяти (шина "1."),Разряды первых выходов блока 2(шина "Б") образуют первую зонупамяти, которая предназначена дляхранения комбинации состояний, в которые должны прийти механизмы по сиг"налам второй зоны, если значениепризнака 00; для хранения масок датчиков, подлежаших контролю, если значение признака ."10"; для хранения кодов условий возможных переходов, если значение признака "11".Разряды вторых выходов блока 2 (шина "К") образуют 11 зону памяти, которая предназначена для хранения комбинаций сигналов управления механизмов на данном шаге, если эначеусловного перехода, если значение признакаБлок 2 имеет общую схему адресации для всех трех эон памяти, каждая из которых содержит дешифратор адреса, матрицу запоминающих элементов и узел управления, Адресация и чтение содержимого ячеек всех трех эон выполняется параллельно в соответствии с кодом, поступающим по шине "С" с выходов счетчика 4.Отработка программы намоточного оборудования осуществляется путем поочередного считывания из блока 2 управляющих слов.При включении питания в устройство по второму входу (линия связи "Ч") поступает кратковременный импульс началвной установки, который воздействует на входы сброса счетчиков 4, 9 и 10 (на два последних через блок 5сравнения) и вход распределителя импульсов. Происходит установка в нулевое состояние указанных счетчиков и рас Нулевой код адреса с выходов счетчика 4 поступает на адресные входыблока 2, в результате чего происходит чтение управляющего слона иэ блока 2 по нулевому адресу. Разряды управляющего слова появляются на первом, втором и третьем выходах блока (шины Я, К и Ь соответственно) .По окончании импульса начальной установки распределитель 11 импульсов формирует две серии импульсов, 10 сдвинутых во времени одна относительно другой, которые появляются на линиях сВязи "1" и "2".Работа устройства зависит от вида прочитанного слова из блока 2 и 5 результата сравнения кодов блоком 5. При чтении из блока 2 слова первого .вида на третьих его выходах появляется код 00, в результате чего демультиплексор 8 подключает свой 20 информационный вход к второму выходу, мультиплексор 7. - свой первый инфор - мационный вход к выходу, элемент И б закрывается.Первый импульс распределителя 11 25 импульсов поступает по линии "1" на информационный вход демультиплексора 8 и через его подключенный второй выход на управляющий вход регистра 3, Осуществляется запись сло ва из второй зоны блока 2 в регистр 3. По сигналам этого регистра включаются рабочие органы механизмов станка и происходит изменение их состояний которые фиксируются датчи З 5 хами дискретных сигналов состояний механизмов. Сигналы от датчиков поступают на вторые информационные входы 5 (шина "Х").На первые входы и входы маскиро вания блока 5 поступают соответст,венно иэ первой зоны блока 2 и ре гистра 1 комбинации состояний, в ко-. торые должны прийти механизмы и маска контролируемых датчиков, 45При совпадении фактической комбинации состояний датчиков, подлежащих контролю, с заданной (при правильной отработке данного шага программы) на первом выходе (линия свя 1 Ф 11зн К ) сигнал установки в состояние "О" на входе сброса счетчика 9 меняется на сигнал, разрешающий прохождение на счетный вход счетчика 9 импульсов распределителя 11 по линии1 1связи 11 . При и-кратном контроле(контроль определяется емкостью счетчика) правильности срабатывания датчиков на выходе счетчика 9 появляется сигнал переполнения счетчика, ко-торый поступает (линия связи "А") на первый информационный вход мультиплексора 7, и на его выходе (ли-. ния связи М ) появляется сигнал, который служит командой увеличения числа в счетчике 4 на единицу, что обеспечивает переадресацию блока 2 на следующий шаг программы. В случае, если срабатывание блока 5 было вызвано помехой на входах устройства или кратковременным относительно заданной длительности контроля ложным срабатыванием датчика, на выходе блока 5 восстанавливается сигнал, устанавливающий счетчик 9 в нулевое состояние.В случае, если заданньпЪ программой механизм или датчик на данном шаге не сработал, единичный сигнал на первом выходе блока 5 не появляется, а присутствует на втором выходе. Распределитель 11 посылает им-. пульсы на счетный вход счетчика 10, который формирует импульс переноса, поступающий на третий информационный вход (линия связи "В") мультиплексора 7. Так как при отработке этой команды мультиплексор 7 подключает к выходу свой первый информационный вход, то импульс переноса не пройдет на выход мультиплексора 7, число в счетчике 4 не изменится и последую- щие шаги программы отрабатываться не будут. При чтении иэ блока 2 слова, второго вида на третьем его выходе появляется код "1 О", в результате чего демультиплексор 8 подключает свой информационный рход .к первому выходу, мультиплексор 7 - второй свой информационный вход к выходу, элемент И 6 закрывается. Первый импульс распределителя 11 поступает на инфор" мационный вход демультиплексора 8 и через первый выход на управляющий вход регистра 1, осуществляется запись слова из первой зоны блока 2 в регистр 1, в результате чего в разряды регистра, соответствующие контролируемым датчикам, заносятся единицы1(маски датчиков, подлежащих контролю) .Второй импульс распределителя 11 поступает на второй информационный вход мультиплексора 7, проходит через его выход на счетный вход счетчика 4, увеличивая число в нем на12595единицу, что обеспечивает переход к следующему шагу программы. Код адреса с выходов счетчика 4 поступает на адресные входы блока 2, и происходит чтение следующего управляющего слова.При чтении из блока 2 слова третьего вида код "11") реализуется команда условного перехода по комбинации условий, в качестве которых мо- О гут быть использованы сигналы не только от датчикон состояний механиз- мов, но и органов управления от других устройств. В этом случае код "11" появляется на третьих выходах блока 5 2, в результате чего элемент И 6 подготавливается к пропусканию импульса переполнения счетчика 9, мультиплексор 7 подключает свой третий информационный вход к выходу, демультиплек сор 8 закрывает оба выхода.Импульс от распределителя 11 не проходит через демультиплексор 8, так как при обработке слова третьего вида последний закрыт, изменение со стояний регистров 1 и 3 не происходит аИмпульсы от распределителя 11 импульсов, вырабатываемые на втором выходе, поступают в счетчики 9 и О, 30При совпадении фактической комбинации состояний контролируемых датчиков с заданной на первом выходе (линия связи "К") блока .5 формируется сигнал, разрешающий прохождение импульсов распределителя 11 на счетный вход счетчика 9, а на втором выходе- сигнал установки н нулевое состояние счетчика 10. При и-кратном контроле совпадения фактической комбинации состояний контролируемых датчиков с заданной импульс переполнения счетчика 9 проходит через элемент И 6 на управляющий вход счетчика 4, н результате чего осуществляется запись 45 слова из второй зоны блока 2 (адреса перехода, соответствующего данному коду условий) н счетчик 4. Послед- ний обеспечивает переадресацию блока2 на заданный шаг программы. 50Если совпадение не произошло, на.первом выходе блока 5 формируется сигнал, блокирующий работу счетчика 9, а на втором выходе - сигнал, разрешающий поступление импульсов распределителя 11 на счетный вход счетчика 10. При и-кратном контроле отсутствия сонпадения фактической комбинации состояний контролируемыхдатчиков с заданной импульс переполнения счетчика О поступает (линиясвязи "В") на третий информационныйвход мультиплексора 7, с выхода которого проходит на счетный вход счетчика 4, увеличивая число в нем наединицу, что обеспечивает переход кследующему шагу программы,Программу работы устройства составляют таким образом, чтобы управляющее слово, записанное по нулевомуадресу программы, было словом второго вида (код "10") и содержало маскудатчиков, которые необходимо проверить перед началом работы устройства, включая датчик пуска. После отработки этого управляющего слова(записи маски контролируемых датчиков в регистр 1) устройство автоматически переходит к первому адресупрограммы, где записано слово первого вида (код "00"). Дальнейшая отработка программы произойдет после поступления сигнала от датчика пуска,подключенного как и все другие к второму входу блока 5 (шина "Х"),Блок 5 предназначен для сравненияфактической комбинации состояний датчиков с заданной и блоке 2, причемсравниваются состояния только техдатчиков, которые указаны в регистре ).Кроме того, блок 5 производит начальную установку счетчиков 9 и О.На одни входы элементов 12-14.равнозначности поступают сигналы, соответствующие фактическому состояниюдатчиков и органон управления станка,на другие - сигналы из первой зоныблока 2 памяти, соответствующие заданному состонию датчиков.При совпадении фактического состояния датчика с заданным на выходеэлементов 2-14 равнозначности появится сигнал логической единицы. Наинверсные входы элементов ИЛИ 15-17поступает из регистра 1 комбинациясигналов, определяющая датчики,подлежащие контролю.Если датчик не подлежит контролюна данном шаге программы, то на входсоответствующего элемента ИЛИ поступает сигнал логического нуля. В этомслучае независимоот сигнала па втором входе .на выходе этого элементапоявится сигнал логической единицы.Если датчик подлежит контролю на дан15 20 25 30 35 40 45 50 55 Распределитель обеспечивает разделение во времени записи информации в регистры 1 и 3 и изменения адреса в счетчике 4. Импульс начальной установки поступает на.вход установки в ноль триггера 21 и на вход элемента ИЛИ 24. Триггер 21 устанавливается в нулевое состояние, запрещая прохождение импульсов генератора 20 через элемент И 22 и разрешая прохождение импульсов указанного генератора и импульса начальной установки через элемент И 23. По окончании импульса. начальной установки первый (с момента окончания импульса начальной установки) импульс генератора 20 проходит на выход элемента И 23, являющийся первым выходом распределителя. По окончанию первого импульса генератора 20 триггер 21 устанавли 7 12 ном шаге программы, то на вход соответствующего элемента ИЛИ поступает сигнал логической единицы и на выходе элемента ИЛИ будет такой же сиг.нап, как на его втором входе. Выходы элементов ИЛИ 15-17 объединяются эле,ментом И 18. На первом выходе блока (элементе И 18) единичный сигнал будет только при поступлении единичных сигналов от всех элементов ИЛИ 15-17 ,и отсутствии сигнала начальной установки, т,е. при совпадении фактического состояния датчиков, указанных в регистре 1, с заданным в первой зоне блока 2. Нри включении питания кратковременный сигнал начальной установки приходит на инверсные входы .элементов И 18 и 19, на выходах которых формируется сигнал логического нуля, осуществляющий начальную установку счетчиков 9 и 10. По окончании импульса начальной установки сигналы на выходах указанных элементов будут зависеть от совпадения фактического состояния датчиков, укаэанных в регистре 1, с заданным.При их совпадении на выходе элемента И 18 будет сигнал логической единицы, на выходе элемента И 19 - сигнал логического нуля, при отсутствии совпадений сигналы изменятся на противоположные.Распределитель 11 импульсов предназначен для выдачи нечетных импульсов генератора на первом и четных - на втором выходах. Импульсы на обоих выходах формируются при отсутствии сигнала "Начальная установка". вается в единичное состояние. Второйимпульс генератора 20 проходит на выход элемента И 22, являющийся вторым выходом распределителя. По окончанию второго импульса генератора 20 триггер 21 устанавливается в нулевое состояние. Таким образом, все нечетные импульсы генератора 20 проходят на первый выход распределителя, а четные - на второй. Формула изобретения устройство для программного управления намоточным станком, содержащее первый счетчик, выходы которого подключены к адресным входам блока памяти, третьи выходы которого соединены с первыми входами элемента И иадресными входами мультиплексора, апервые выходы - с первыми информационными входами блока сравнения,вторые информационные входы которогоявляются первыми входами устройства,первый выход блока сравнения подключен к входу сброса второго счетчика,выход переноса которого соединен свторым входом элемента И, и третий счетчик, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью упрощения и повышениябыстродействия, оно содержит первый и второй регистры, демультиплексор ираспределитель импульсов, вход которого связан с входом сброса первогосчетчика и управляющим входом блокасравнения и является вторым входомустройства, первый выход распределителя импульсов подключен к информационному входу демультиплексора, авторой выход - к второму информационному входу мультиплексора и сче.гным входам второго и третьеГо счетчиков, вход сброса которого подключен к второму выходу блока сравнения,входы маскирования блока сравнениясоединены с выходами первого регистра, информационными входами подключенного к первым выходам блока памяти, а управляющим входом - к первому выходу демультиплексора, адресные входы которого соединены с третьими выходами блока памяти, а второй выход - с управляющим входом второго регистра, выходы которого являются выходами устройства, а информацион-. ные входы подключены к вторым выходам блока памяти, соединенным с информационными входами первого счетчика, подключенного управляющим вхо 1259216 1 Одом к выходу элемента И, а счетнымвходом - к выходу мультиплексора,первый и третий информационные входы которого соединены с выходами переноса второго н третьего счетчиков соответственно.125926 оставнтель Ю.Анаринехред ИОлейник ХорректорМ.Самборская дактор В,Данк ПодписиССР 119 44 б д.4/5 дпрнятн енно-нолиграфическо Пронзво ЕнрНИИПИ Государственнопо делам изобретений13035, Москва, Ж,836комтетан открытнйаущская н Уатород,ул.Проектная,4