Система для перемещения транспортных средств

;г рд ПИ САНИ ОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Чичерин И.Е. Управлтемы. Электроника НЦ, КнВысшая вкола, 1988, с,11Котаев 3).Н Потапов Ю.А., Пуринь Я,Я. Современные гибкие производственные системы и их компоненты. - М.: ВНИИ ТЭМР, 1985, сер. 1,вып,5.Патент ФРГ М 2344293,кл, С 05 й 3/00, 1983.(54) СИСТЕМА ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ТРАНСПОРТНИХ СРЕДСТВГОСУДАРСТВЕНИЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 51) Г 06 Е 15/50, С 05 В 19/1 матике и вычислительной технике и может быть использовано для создания гибкихавтоматических производств. Целью изобретения является упрощение конструкции и повьппение надежности. Система содержит кабель-трассу 1, стрелочные переходы 2, перемычки 3, электромагнитный экран 4, электронную вычислительную машину 5, тран 1спортное средство 6, колеса 7, привод 8 поворотного колеса, основной датчик 9 кабель-трассы, дополнительные датчики 10, 11 кабель-трассы, датчики 12, 13, 14 наличия сигнала кабель-трассы, блок 15 управления прохождением стрелочных переходов, блок 16 защиты, блок 17,выбора направления движения, блок 18 ввода, блок 19 аварийной остановки, 1 э.п. Ф-лы, 4 ил.1647595 5055 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для автоматизации внутрицеховых транспортных средств с заданиемнаправления движения при помощи индуктивного кабеля, вмонтированногов пол. Ойо может быть использованопри создании гибких автоматическихпроизводств (ГАП).Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности.На фиг.1 изображена конструкциястрелочного перехода кабель-трассыи схема управления транспортным средством; на Аиг,2 - схемы блока управления прохождением стрелочных переходов, блока защиты и блока выборанаправления движения; на Фиг,3 - схема и требования к конструктивномуисполнению одной группы датчиков,состоящей из датчика кабель-трассыи датчика наличия сигнала кабельтрассьц на Аиг.4 - принцип выполнения помехозащитных экранов.Система содержит кабель-трассу 1,стрелочные переходы 2, перемычки 3,электромагнитный экран 4, электронную вычислительную машину (ЭВМ) 5,транспортное средство 6, колеса 7,привод 8 поворотного колеса, основной датчик 9 кабель-трассы, дополнительные датчики 10 и 11 кабель-трассы, датчики 12-14 наличия сигнала кабель-трассы, блок 15 управления прохождением стрелочных переходов, блок16 защиты, блок 17 выбора направления движения, блок 18 ввода, блок 19аварийной остановки, элементы НЕ 20 -22, элементы И 23, 24, триггер 25,мультиплексор 26, элемент ИЛИ-НЕ 27,элементы ИЛИ 28, 29, таймер 30, элемент И 31, мультиплексор 32, таймер33, элементы НЕ 34, триггер 35, элемент ИЛИ 36, Аормирователи 37, 38синхроимпульсов, элемент ИЛИ-НЕ 39,регистр 40 сдвига, триггер 41,кольчужная юбка 42транспортное средство 6 предназначено для транспортировки грузов,например заготовок, внутри цеха, привод 8 для изменения траектории перемещения транспортного средства 6,датчики 9"11 - для Аормирования сигналов, величина которых соответствует отклонению траектории перемещения транспортного средства 6 от кабель-трассы 1. При этом стрелочные переходы 2 предназначены для заданного изменения в траектории перемещения средства 6. Перемычки 3 служатдля запитки всех участков кабель.трассы 1 и переходов 2 переменным током от одного генератора. Экраны 4необходимы для исключения излученияперемычками 3. Датчики 12-14 нали чия сигнала кабель-трассы необходимы для Аиксацни наличия сигнала кабель-трассы. Блок 15 управления прохождением стрелочных переходов осуществляет управление транспортным 15 средством 6 на стрелочном переходепо заданным командам блока 17, который получает необходимую инАормацию о требуемой траектории перемещения транспортного средства бот ЭВМ 5 с помощью блока 18.1 Блок 16защиты служит для выработки сигналаостановки транспортного средства бпри утере им ведущей кабель-трассы 1или стрелочных переходов 2, а также 25 для предотвращения воздействия помехи вырабатывает сигнал, который пода-.ется в блок 19 аварийной остановки.Система работает следующим образом,Перед началом работы блок 18 за прашивает ЭВМ 5 о траектории перемещения транспортного средства 6 длявыполнения очередной работы. В результате решения задачи управленияналичными транспортными средствами6 ЭВМ 5 вырабатывает код, соответст: вующий заданию движения на стрелочных переходах 2. Лри этом прохождение по левой стрелке задается, например, в виде "О", по правой - в 40 виде "1", Таким образом, кодовый набор определяет траекторию движениятранспортного средства вдоль индуктивной кабель-.трассы.Рассмотрим принцип Аункционирова ния системы, начиная с перемещениятранспортного средства 6 вдоль основной кабель-трассы 1. При отсутствиипомехи в этом случае имеется разрешающий единичный сигнал на выходе датчика 12. Если транспортное средство6 находится на осевой линии,соответствующей закладке кабель-трассы 1,выходной сигнал датчика 9 равен"0". При этом все сигналы на входахэлемента И 24 принимают значения"1", а на входах элемента 23 И - все"0". Движение транспортного средстваначинается по команде ЭВМ 5. Приэтом в первый разряд регистра 40сдвига заносится сдвигом инФормация "Э" или "1" о направлении поворота на пер" вом стрелочном переходе влево или вправо соответственно, Выход регистра через триггер 41 соединен с адресными входами мультиплексоров 26 и 32, однако сигнал на них может быть подан только при наличии на выходе формирователя 38 синхроимпульса. 10 При движении транспортного средства 6 вдоль кабель-трассы 1 на выходе триггера 25 устанавливается значение "О", которое подается на первые адресные входы мультиплексоров 26 и 32, в результате чего на их выходы оказываются скоммутированными сигналы датчиков 9 и 12 соответственно. При этом осуществляется нормальное движение транспортного средства 6 20 вдоль кабель-трассы 1 При этом управление колесами 7 осуществляется от привода 8, на который через мультиплексор 26 подается сигнал датчика 9,Если в силу помехи илн аварийной 25 остановки( сигнал датчика 12 становится ниже порогового уровня,срабатывает блок 16 защиты, и транспорт" ное средство 6 останавливается до выяснения обстоятельств, Это проис ходит следующим образом, При потере кабеля на выходе датчика 12 сигнал трансФормируется иэ "1" в "0"При этом на выходе элемента 28 будет "0", а на выходе элемента 27 "1"., Независимо от других условий эта35 единица проходит через элемент ИЛИ 29 и попадает на вход элемента И 31, запуская при этом таймер 30, который дает выдержку времени. Если через время выдержки ситуация не изменилась,то есть кабель не найден,срабатывает элемент 31 и включается блок 19 аварийной остановки,что приводит к остановке тра испорт ного средс т ва 6 45Таким образом, система работает до подхода к стрелочному переходу. При подходе к стрелочному переходу в,момент захода на стрелку на некоторое время появляются разрешающие 50 сигналы на вьмодах всех датчиков 9-14, Однако система ;.е реагирует на их появление до тех пор, пока они не уменьшатся ниже порогового уровЧФня сигналов на выходах датчиков 9 и 12. Это осуществляется благодаря мультиплексорам 26 и 32 и таймерам 30 и 33. В этом случае на входе триггера 25 возникает ситуация неопределеньости и следовательно должна срабатывать защита, однако эа счет прохождения единичного сигнала через элемент 30 защита срабатывает с задержкой. Время задержки выбирается из условия ликвидации указанной неопределенности. За время движения средства 6 в течение времени задержки сигналы на выходе датчиков 9.и 12 уменьшаются ниже порогового уровня, а сигналы на выходах датчиков 10, 11 и 13, 14 нарастают до максимальногп значения, что соответствует уровни "1", При этом происходит следующее. Исчезновение сигнала на выходе датчика 12 и появление на датчиках 13 и 14 приводит к тому, что тоиггер 25 устанавливается в единичное состояние и на адресные входы мультиплексоров 26 и 32 поступают "1", Одновременно с инверсного выхода триггера 25 сигнал, соответствующий значению "О", подается на вход Формирователя 38 синхроимпульса, который формирует синхроимпульс и подает через элемент ИЛИ-НЕ 39 на вход регистра 40. При исчезновении сигнала с датчиков 9 и 12 триггер 35 не опрокидывается, так как этому препятствует выдержка таймера 33,что исключает обратный сдвиг регистра 40.При подаче синхроимпульса на синхронизирующрй вход регистра 40 происходит сдвиг регистра 40, списывание его первого разряда в триггер 41 и передача информации с этого триггера на адресные входы мультиплексоров 26 и 32, подключая тем самым к выходам мультиплексоров выходы датчиков 10 и 13 или 11 и 14 в зависимости от того, в какую сторону задано движение по стрелочному переходу ЗВМ 5, влево или вправо соответственно. При этом вдоль стрелочного перехода 2 движение транспортного средства 6 осуществляется так жекак и вдоль основной кабель-трассы 1 с той лишь разницей, что управление движением осуществляется от выбранных дополнительных датчиков, а не от основного. По окончании движения вдоль стрелочного перехода 2 вновь возникает ситуация неопределенности, оканчивающаяся через время, меньшее времени задержки таймеров 30 и 33, по окончании которого транспортное средство 6 продоттает движение вдоль основной кабель-трассы 1, но уже вдругом направлении, Таким образом,реализуя все заданные стрелочныепереходы, транспортное средство б,в конечном итоге попадает на заданныйучасток прямолинейной траектории,Точная остановка на ней осуществляется, например, при помощи Флажков,маркеров или других средств,Рассмотрим более подробно процессы, возникающие при указанных неопределенностях или при наличии помех на трассе перемещения транспортного средства б.При потере полосы транспортнымсредством б на датчике, осуществляющем слежение за кабель-трассой, происходит смена сигнала с "1" на "0",на остальных датчиках также сигнал"0", В этом случае на все три входаэлемента ИЛИ-НЕ 27 подаются сигналы"0" и на его выходе Формируется сигнал "1", Независимо от других условий эта "1" проходит через элементИЛИ 29, попадает на вход элементаИ 31 и запускается таймер 30. Есличерез время выдержки ситуация не изменилась, то есть кабель не найден,срабатывает элемент И 31 и включается блок 19 аварийной остановки,Этоприводит к остановке транспортногосредства 6. Подобная ситуация можетвозникнуть. в результате пассивнойэкранирующей помехи как на основной кабель-трассе, так и на стрелоч 35ном переходе,При движении между стрелочнымипереходами, при одновременном появлении на основном датчике наличиясигнала кабель трассы экранирующей 40помехи (помехи, возникающей при перекрытии кабеля металлическим предметом), вызывающей смену выходногосигнала датчика с "1" на "0", а навспомогательных датчиках - активных 451 помех, вызывающих смену выходногосигнала с "0" на "1", устройствовоспринимает эту комбинацию помех.как сигнал начала стрелочного перехода, При этом устройство реаги 50рует следующим образом. При исчезновении сигнала на выходе основногодатчика (в данном случае осуществлявшего слежение за кабель-трассой)сигнал снимается с выхода мультиплексора 32. При этом запусиается55таймер 33. Так как при данной комбинации сигналов с датчиков наличиясигнала кабель-трассы на входах элемента И 23 присутствуют сигналыц и1, на его выходе также устанавливается сигнал "1". Это вызываетопрокидывание триггера 25, На еговыходе устанавливается "1", котораяподается на адресные входы мультиплексоров 26 и 32. Они переключаются в режим коммутации датчиков 10,11, 13, 14. Одновременно на инверсном выходе триггера 25 устанавливается сигнал "0" и подается на Формирователь 38 синхроимпульсов, который через элемент ИЛИ-НЕ 39 Формирует импульс на синхронизирующийвход регистра 40. При этом происходит сдвиг этого регистра и выдача наего первый разряд сигнала "0" нли1 11 , Содержимое этого разряда означает движение по левой или правойстрелке соответственно,С выхода первого разряда регистра 40 сигнал подается через триггер 41 на адресные входы мультиплексоров 26 и 32, которые коммутируютсоответствующие вспомогательные датчики кабель-трассы и наличия сигналакабель-трассы. Если стрелочного перехода в действительности нет, топод датчиком, которому передано управлением не будет кабель-трассы исигнал на выходе мультиплексора 32по-прежнему будет "0". Когда задеряка времени таймера 33 кончится, тоон сФормирует на своем выходе сменусигнала с "1" на "0" и подаст его навыходы элемента НЕ 34 и единичныйвход триггера 35. Сигнал "1" с выхода элемента НЕ 34 подается на нулевой вход триггера 35 и на вход элемента ИЛИ 29, что вызовет опрокидывание триггера 35 и срабатывание блока аварийной остановки через время,равное времени выдержки таймера 30.Опрокидывание триггера 35 приведетк тому, что на его выходе сФормируется сигнал "1" и поступит на управляющий вход регистра 40, переключаяего в режим обратного сигнала, Наинверсном выходе триггера сФормируетсясигнал "0", который подается на входэлемента ИЛИ 36, На инверсном выходетриггера 25 Формируется сигнал "0",который подается на вход элемейтаИЛИ 36. При наличии на входах элемента ИЛИ 36 двух нулей на его выходе также устанавливается "0", который подается на вход Формирователя 37.Импульс через элемент ИЛИ-НЕ 39 по 1647595ступает на синхронизирующий вход регистра 40. Это вызывает обратный сдвиг его и запись в его первый разряд сигнала с вь 1 хода триггера 41, Таким образом, информация о направлении движения на ложном стрелочном переходе не теряется, а снова заносится в регистр и снова может быть использована для управления транспортным средством 6, когда оно действительно заходит на стрелочный переход,При движении на стрелочном переходе (по одной из стрелок) могут одноЬременно возникнуть экранирующие помехи на двух вспомогательных датчиках наличия сигнала кабель-трассь 1, что означает смену сигнала с "1" иа "0",и активная помеха на основном датчике, вызывающая появление на его выходе сигнала "1". Дачная ситуация воспринимается как сигнал конца стрелочного перехода. При этом исчезает сигнал на выходе мультиплексора 32, запускается таймер 33 25 и через время задержки сформирует на выходе сигнал "0". Этот сигнал подается на единичный вход триггера 35 и на вход элемента НЕ 34, который формирует сигнал "1" и подает его на вход элемента ИЛИ 29. Это вызывает срабатывание блока защиты указанным способом.Опрокидывание триггера.35 вызывает появление на его выходе сигнала н35который подается на управляющий вход регистра 40 и переключает его в режим обратного сдвига. При данной комбинации помех на датчиках наличиясигнала кабель-трассы на входах эле 40 мента И 24 появляются три сигнала 1 ф 1" и на его выходе также формируется 11", Этот сигнал подается на нулевой вход триггера 25 и опрокидывает его, Б результате чего на инверсном выходе триггера устанавливается сигнал "1" и поступает иа вход элемента И 36, что исключает появление иа его вьпсоде сигнала "О" и формирование синхроимпульса формирователем 37. Таким образом, обратного сдвига регистра не происходитПри обнирной экранирующей помехе на все три датчика, когда сигналы с них одновременно отсутствуют, защита срабатывает так же, как и в случае потери кабель-трассы.При активнок помехе на все три датчика на датчиках устанавливаются сигналы 1и Они подаются натри входа элемента ИП 1 28, на вь;хоце которого появляется сигнал "1".Этот сигнал подается на вход элемента ИЗИ 29 и вызывает срабатываниезащиты указанньм способом н срабатывание блока аварийной остановки,При остальных комбинациях помехтранспортное средство либо сходитс трассы и останавливается, либопродолжает движение в условиях помехи,Формула изобретенияСистема для перемещения транспортных средств, включающая кабель- трассу, вмонтированную в пол и запитанную переменным током, основной датчик кабель-трассы, расположенный симметрично относительно оси транспортного средства, привод поворотного колеса транспортного срецства блок выбора направления движения, вход команд которого соединен с выходом блока ввода, вход которого.является входом системы, блок аварийной остановки, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью упрощения конструкции и повьпцения надежности, н нее введены стрелочные переходы в виде отрезков кабель-трассы, начальные участки которых расположены по бокам кабель-трассы, соединенные с кабель-трассой перемычками, транспортное средство содержит два дополнительных датчика кабель-трассы, три датчика наличия сигнала кабель-трассы, блок защиты и блок управления прохожцением стрелочных переходов, синхронизирующий выход котсрого соединен с синхронизирующими входами блока выбора направления движения и блока защиты управляющий выход подключен к входу привода поворотного колеса, первый адресный вход блока защиты и адресный вход блока управления прохождением стрелочных переходов соединены с выходом блока выбора направления движения, адресный выход блока управления прохождением стрелочных переходов соединен с вторым адресным входом блока защиты; выход признака блока защиты соединен с управляющим входом блока выбора направления движения, контрольный выход блока защиты соединен с входом блока аварийной остановки, выходыосновного датчика кабель-трассы,пер-ногои второго дополнительных датчиков кабель-трассы подключены к первому, второму и, третьему информацион.ным входам блока управления прохождением стрелочных переходов соответственно, четвертый, пятый и шестой информационные входы которогои первый, второй и третий информационные входы блока защиты соединеныс выходами первого, второго и третьего датчиков наличия сигнала кабельтрассы соответственно. 2. Система по п.1, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что блок управления прохождением стрелОчных переходов содержит три элемента НЕ, два элемента И, триггер и мультиплексор, причем первый вход первого элемента И и входы первого и второго элементов НК соединены с четвертым, пятым н с шестым информационными входами блока соответственно, выходы первого и второго элементов НЕ подключенык второму и третьему входам первогоэлемента И соответственно, выход первого элемента И соединен с нулевымвходом триггера, единичный вход которого соединен с выходом второгоэлемента И, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента 10 НЕ, вход которого и второй и третийвходы второго элемента И соединеныс четвертым, пятым и шестым информационными входами блока соответственно, нулевой выход триггера являетсясинхронизирующнм выходом блока,единичный выход триггера подключен к,первому адресному входу мультиплексора и к адресному выходу блока,второй адресный вход мультиплексора яв ляется адресным входом блока, выходмультиплексора является управляющимвыходом блока, информационные входымультиплексора являются первым, вторым и третьим информационными входа ми блока.3г о Ф1647595 Составитель А.ЖереновТехред Л.Олийнык ч Корректор.С Пекмар актор Н.Гуньк аказ 1402 Тираж 426 П НИИПИ Государственного комитета по изобретениям 113035, Иосква, 3-35, Раушская н одпис СССР тентф, г. Ужгород гарина, 101 роизводственно-издательский комбин