Устройство для программного управления

1273883тор 7, шифратор 8, третий 9 КБ-триг- датчики 23 -23состояния объектов гер, генератор 10 импульсов, блок 11 управления. Введение блока 11 сравнесравнения, одновибратор 12, группу ния, одновибратора 12, регистра 4, 17, -17 О первых элементов И, второй третьего 9 триггера и шифратора 7 13, третий 15, четвертый 16 и пятый позволяет достичь поставленную цель 14 элементы И, первый 20, второй 21 путем организации возможности прои третий 18 элементы ИЛИ, элемент пуска заданного участка программы, НЕ 19, элементы 22-22 задержки, 4 ил.Изобретение относится к программному управлению и может быть использовано в роботах и манипуляторах,управляемых с помощью программныхустройств, 5Цель изобретения - повышение. быстродействия устройства.На Фиг. 1 представлена блок-схемаустройства; на Фиг.2 - алгоритм функционирования устройства на Фиг.3 -временные диаграммы Функционированияустройства; на Фиг, 4 - Функциональная схема счетчика импульсов,Устройство содержит блок 1 набора программ, первую группу КБ-триггеров 2-2, вторую группу КБ-триггеров 3, -3, регистр 4, блок 5 счетаимпульсов, счетчик 6 импульсов, дешифратор 7, шифратор 8, третий КБтриггер 9, генератор 10 импульсов,блок 11 сравнения, одновибратор 12,второй элемент И 13, пятый элементИ 14, третий элемент И 15, четвертыйэлемент И 16, группу первых элементов И 17 -17, третий элемент ИЛИ 18,25элемент НЕ 19, первый и второй элементы ИЛИ 20 и 21, элементы 22-22задержки, датчики 23,-23 состоянияобъектов управления, датчики 24-24,положения исполнительных элементов,На схеме изображены объекты25 -25 управления и обозначены выходы блока 1 набора программ; вторыевыходы 26-26, третьи выходы27-27, пятые выходы 28-28 шестой 35выход 29, четвертые выходы 304-30,Устройство реализует следующийалгоритм функционирования (Фиг.2);гЬ.1=61.1; ха 61.1;ь 1,1.-.-(1) 1, На Фиг. 3 эпюры напряжений показаны на выходах элементов, номеракоторых соответствуют обозначениям,принятым на Фиг,1. Счетчик 5 импульсов фиг.4) содержит счетчик 31 импульсов и элемент И 32,По назначению блоки устройствамогут быть условно разделены на средства хранения и считывания командуправления; средства синхронизации;средства Формирования номера очередной команды.К средствам хранения и считывания команд управления относятсяблок 1 набора программ, первая группа .2, -2 КБ-триггеров, дешифратор 7,КБ-триггер 9.Блок 1 набора программ может бытьвыполнен на основе постоянного загде 4 1,1,хх(1) участок программы, выполняемой до проверки состояния объекта управления (проверки состояния датчиков);участок программы, который необходимо пропустить при включенном сос" тоянии датчика;последующий участок программыесостояние проверяемого датчика;значение метки разрешения записи в счетчики;временное условие, выполнение которого обеспечивает пропуск 2 тактов; число команд, из которых состоит участок программы 41.1;,3 ,127 поминающего устройства статического типа с использованием микросхем К 541 РТ 1 или К 556 РТ 5 и предназначен для набора и хранения команд управления, Первая группа. КБ-триггеров 2 -2обеспечивает запоминание команд управления, выдаваемых на объекты управления 25-25, КЯ-триггер 9 служит для запоминания информации, формируемый на выходе 29 бло О ка 1 набора программ при органиэации пропуска участка программы.Дешифратор 7 обеспечивает считывание очередной команды управления из блока 1 по заданному адресу. 15Средства синхронизации включают генератор 10 импульсов, блок 11 сравнения, одновибратор 12, элементы И 13 - 16, элементы ИЛИ 18, 20 и 21, элемент НЕ 19, элементы задержки 20 22, -22 и вторую группу триггеровГенератор 1 О импульсов формирует тактовые импульсы, период следования которых определяет микротакт. 25Блок 11 сравнения Формирует на выходе единичный сигнал при совпадении содержимого регистра 4, блока 5 и счетчика 6.Одновибратор 12 Формирует еди ничный импульс при появлении перепада 0 -+1 на выходе блока 11 сравнения. Длительность этого импульса равна времени надежного обнуления регистра 4.35 3883 4Каждый элемент задержки Формируетсигнал "Запрет" на определенное чис.ло тактов,Группа триггеров 3, -3 формируетсигнал "Запрет" при появлении на соответствующем выходе 28,-28, единичного сигнала и отсутствии сигналана выходе соответствующего датчика24,-24 щ положения исполнительныхэлементов. Конец сигнала Запрет"формируется при включении соответствующего датчика 24,-24К средствам формирования номераочередной команды управления относятся блок 5 и счетчик 6, регистр 4,дешифратор 7, группа элементовСостояние блока 5 и счетчика 6определяет номер команды, выполняемой в данном микротакте, Блок 5 содержит информацию о единицах номеракоманды, счетчик 6 - о десятках.При поступлении единичного сигналана управляющий вход 7 закрываетсяэлемент И 32 (Фиг.4) и блок 5 настраивается на режим приема информации.Счетчики 6 и 31 могут быть выполнены на микросхемах К 155 ИЕ 6.Элементы И 17,-17 о Формируютединичные сигналы при опросе соответствующих датчиков 23-23 состояния объектов управления и нахождения их во включенном состоянии,Шифратор 8 формирует номер очередной команды при организации пропуска участка программы, Регистр 4 служит для запоминания этого номера.Датчики 24-24 л положения исполнительных элементов представляют собой любые контактные или бесконтактные конечные или путевые переключатели (датчики положения), Устанавливаются они, например, на рабочих органах манипулятора, загрузочных устройствах, станках и другом оборудовании, входящем в состав роботированного комплекса, В качестве датчиков 23-23 состояния объектов управления могут использоваться контактные реле. Датчик включен, когда через него на вход устройства поступает сигнал "1",Устройство работает следующим образом. Элемент И 13 запрещает подачу импульсов с выхода генератора 10 импульсов на счетный вход блока 5 при появлении единичного сигнала на выходе одного из элементов ИЛИ 20 или40 21. Элемент И 14 обеспечивает прохождение импульса с выхода элемента И 13 в случае, если КЯ-триггер 9 находится в единичном состоянии, Эле-,45 мент И 15 формирует сигнал запрета считывания очередной команды управления при организации пропуска заданного участка программы. Элемент И 16 разрешает запись информации на вы 50 ходе 29 блока 1 набора программ при наличии единичного сигнала на выходе элемента ИЛИ 18. Элементы задержки 22,-22 Формируют сигналы "Запрет" различной длительности при появлении на соответствующем выходе 27, -27 блока 1 набора программ единичного сигнала,В исходном состоянии все элементы памяти находятся в нулевом состоянии. Цепи установки исходного состояния условно не показаны. Тактовые83 б 20 3 12738 импульсы с заданной частотой с выхода генератора 10 импульсов через элемент И 13 поступают на счетный вход блока 5 счета импульсовКаждый десятый импульс Формирует сигнал переполнения блока 5, обнуляет его и увеличивает на единицу состояние счетчика 6 импульсов. Информация о номере команды, которую необходимо выполнять в данном микротакте, пос тупает на вход дешифратора 7, На выходах дешифратора 7 последовательно появляются сигналы управления, которые поступают на входы блока 1 набора программ, Таким образом обеспе чивается последовательное считывание команд управления на выходах блока 1 набора программ.При поступлении сигнала управления на Б-вход одного из триггеров 2,-2 первой группы он перебрасывается в единичное состояние и на его выходе Формируется сигнал включения соответствующего объекта 25-25 управления, Объект управления находится во включенном состоянии до момента считывания новой команды управления, при которой на К-вход данного триггера поступает сигнал "1", а на Б-вход - "0", В этом случае триг- З 0 гер возвращается в нулевое состояние,При появлении сигнала "1" на одном из выходов 27 -27, блока 1 набора программ на выходе соответствующего элемента 22,-22 задержки Формируется сигнал Запреткоторый через элемент ИЛИ 20 поступает на вто. рой инверсный вход элемента И 13 и запрещает прохождение импульсов от 40 генератора 10 импульсов на счетный вход бпока 5 (Фиг,3), Каждый элемент 22 -22 задержки обеспечивает Формирование сигналов "Запрет" определенной длительности и останавлива ет считывание программы до истечения выдержки времени. При поступлении сигнала управления на Б-вход одного из КБ-триггеров группы 31-3, с группы выходов28-28 ш и отсутствии сигнала от соответствующего датчика 24,-24 положения исполнительных элементов триггер перебрасывается в единичное состояние. На выходе КБ-триггера Формируется сигнал "Запрет", который через элемент ИЛИ 21 поступает на первый инверсный вход элемента И 13, останавливая считывание программы(Фиг.3). Конец сигнала "Запрет" Формируется после перевода исполнительного элемента в указанное состояние и включения соответствующего датчика 24-24 положения. В этом случае соответствующий КБ-триггер 3-3,п обнуляется.КБ-триггер 3 "3 не Формирует сигнала "Запрет" в том случае, если соответствующий датчик 24-24 уже находится во включенном состоянии,Датчики 23 -23 состояния объектов управления опрашиваются в случае, когда при наличии какого-либо изменения в процессе работы роботизированного комплекса (отсутствие смазки, поломка резца, отключение одного из станков и т.д,) необходимо пропустить участок программы.Запрос состояния одного из датчиков 23,-23 состояния объекта управления осуществляется появлением на соответствующем выходе 30 -30 сигнала "1", Если в этом случае опрашиваемый датчик включен, на выходе соответствующего элемента И группы 17, -17 появляется сигнал 1. Выход этого элемента И связан с одним из входов шифратора 8, Номер этого входа выбирается таким образом, чтобы на выходе шифратора 8 был сформирован код номера команды, которую нужно выполнять первой после пропуска определенного участка программы, Этот код поступает на информационные (Б) входы регистра 4 и запоминается в нем.Пропуск участка программы может быть осуществлен двумя способами: за один такт илиза число тактов, равное числу пропускаемых команд (Фиг,2), В первом случае на выходе 29 блока. набора программ записана "1", Так как в регистре 4 записан код номера команды, с которой нужно продолхять выполнение программы, то на выходе элемента ИЛИ 18 появляется сигнал "1". Он разрешает запись (метки разрешения записи) в счетчики 6 и 31, в триггер 9. Этот же сигнал через элемент И 15 поступает на управляющий вход дешифратора 7 и запрещает дешифрацию содержимого счетчика 6 и блока 5 счета импульсов,Единичный сигнал с выхода триггера 9 открывает элемент И 14 и разре7 1273833шает прохождение синхроимпульса с вы- рхода элемента И 13 на С-входы счетчи- ска 6 и блока 5 счета.тПо заднему фронту очередного имхпульса на выходеэлемента И 14 осуществляется запись в счетчик 6 иблок 5 кода номера команды, с которой необходимо продолжить программу,вхранящуюся в регистре 4, Так каксодержимое счетчика 6 блока 5 и ре Оигистра 4 совпадает, на выходе блока11 сравнения появляется единичныйсигнал. Этот сигнал проходит черезвэлемент НЕ 19, закрывает элементвьИ 15 и разрешает дешифрацию и считыввание очередной команды, Таким образом осуществляется продолжение прогсраммы ежПо перепаду О-э 1 на выходе блокат11 сравнения одновибратор 12 формирудет импульс, который обнуляет триггер 9 и регистр 4.рьЕсли на выходе 29 блока 1 наборапрограмм появляется сигнал "О" триг цегер 9 остается в нулевом состоянии, 25роа элемент И 14 - закрытом. Осуществляется последовательное изменение КБсостояния счетчиков 6 блока 5 счетаимпульсами на выходе элемента И 13.меВ этом случае сигнал запрета дешиф ньрации на выходе третьего элемента доИ 15 формируется до тех пор, пока КЯсостояние счетчика 6 и блока 5 нестанет равным содержимому регистра 4.В этом случае на выходе блока 11сравнения появляется единичный сигнал. Он выполняет теяе функции,что и в предыд щем случае. Таким образом, за счет организации в устройстве пропуска участка 40 программы за один такт повышается его быстродействие. формула изо бретения45 Устройство для программного управления, содержащее блок набора программ, подключенный входами к выходу дешифратора, первыми и вторыми выходами соответственно к Б и К- входам первой группы КЯ-триггеров, третьими выходами через соответствующие элементы задержки - к входам первого элемента ИЛИ, четвертыми выходами - к первым входам группы пер ,вых элементов И, а пятыми выходами - к Я-входам второй группы КЯ-триггаов, соединенной К-входами соответтвующих датчиков положения исполниельных элементов, а единичными выодами - с входами второго элемента ИЛИ, подключенного выходом к первому нулевому входу второго элемента И,вязанного вторым нулевым входом сыходом первого элемента ИЛИ, едичным входом - с выходом генераторампульсов, а выходом - со счетнымходом блока счета импульсов, подклюенного разрядными выходами к соотетствующим входам дешифратора, аходом переполнения - к счетномуходу счетчика импульсов, соединеного разрядными выходами с соответтвующими входами дешифратора, содеращее также третий элемент ИЛИ, треий, четвертый и пятьй элементы И,атчики состояния объектов управлея, подключенные выходами к втом входам группы первых элементов И,т л и ч а ю щ е е с я тем, что, слью повышения быстродействия устйства, в него введены блок сравнея, одновибратор, регистр, третий-триггер и шифратор, подключенныйодами к выходам группы первых элентов И, а выходами - к информационм входам регистра, связанного вхом обнуления с К-входом третьего-триггера и выходом одновибратоа выходами - с входами третьеэлемента ИЛИ, с установочными вхоами блока счета импульсов и счетчиимпульсов и с первыми входами блосравнения, подключенного вторыми входами к разрядным выходам блока счета импульсов и счетчика импульсов, а выходом - к входу одновибратора и через элемент НЕ - к первому входу третьего элемента И, соединенного выходом с управляющим входом дешифратора, а вторым входом - с выходом третьего элемента ИЛИ и с первым входом четвертого элемента И, подключенного вторым входом к шестому выходу блока набора программы, а выходом - к Я-входу третьего КЯ-триггера, связанного единичным выходом с входом управления блока счета импульсов и с первым входом пятого элемента И, подключенного вторым входом к выходу второго элемента И, а выходом - к синхронизирующим входам блока счета импульсов и счетчика импульсов.(;Риф уно ректор А.Обруча 647544 Тираж 836ВНИИПИ Государственного.комитепо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж Раушская писк ак 5 Составитель Н,Горбтор М.Дцлын Техред Л.Олейник Пройзводствеино-полиграфическое ятие, г.ужгород, ул.Проектная