Система для программного управления двумя механизмами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) (И 7 А 1)4 С 05 В 19/О ОСУДАРСТВЕННЫЙО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИРИ ГННТ СССР ИТЕТРВТИЯМ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ В.;Е.,Ы;БДЯЦБ,Б", 1 С 1, -.,4 и горпоразряд ключ 20 и ветс 4 йь 3 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-производственное объединение по комплексному технологическому проектированию станкостроительных предприятий "Оргстанкинпром"(56) Авторское свидетельство СССР У 1032916, кл. С 05 В 19/18, 1981,Авторское свидетельство СССР У 616610, кл. С 05 В 19/00, 1976, (54) СИСТЕМА ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВ ЛЕНИЯ ДВУМЯ МЕХАНИЗМАМИ(57) Изобретение относится к автома тическому управлению и может быть использовано в системах программног управления погрузочно-разгрузочными механизмами. Цель изобретения - повьппение надежности работы. Система для программного управления, например, двумя механизмами содержит устройства управления по вертикали 2 и 4 и по горизонтали 1 и 3, Выходы блоков датчиков фактического положения грузоподъемной платформы устройств управления по вертикали 2 иизонтали 1 и 3 соединены сными входами блока сравнения 5. Система содержит также пять элементов И 6-10, два элемента ИЛИ 11 и 12, два элемента ИЛИ-НЕ 13 и 14, два инвертора 15 и 16, три переателя 17, 18, 19, два элемента21 временной задержки. К сооттвующим входам блока сравнения1478192 через переключатели 17 и 18 подключены цепи программной информации каждого механизма. При точном остановеобоих механизмов при равенстве информации, поступающей с блоков 1,2 ипо цепи 105, а также информации, поступающей с блоков 3,4 и по цепи106, т.е. когда движение грузозахватов запрограммировано навстречудруг другу, возникает опасностьстолкновения, При сдвиге во времениинформации, поступающей по шине 62 Изобретение относится к автоматическому управлению и может бытьиспользовано в системах программногоуправления погрузочно-разгрузочнымимашинами.Цель изобретения - повьппение надежности в работе механизмов,На фиг. 1 представлена Функциональная схема предлагаемой системыдля программного управления; нафиг. 2 - функциональная схема управления по вертикали одного механизма; на Фиг. 3 - функциональная схема.управления по горизонтали одного механизма; на фиг, 4 - погрузочно-разгрузочный ме-.шиизм.Система. ля программного управления, напр; ер, двумя механизмами,один из которых содержит устройства1 и 2 управления по горизонтали и повертикали, а другой - устройства 3и 4 управления по горизонтали и повертикали, имеет блок 5 сравнения,первый 6, второй 7, третий 8, четвертый 9 и пятый 10 элементы И,.первый11 и второй 12 элементы ИЛИ, первый13 и второй 14 элементы ИЛИ-НЕ, первый 15 и второй 16 инверторы, первый17, второй 18 и третий 19 переключатели, первый 20 и второй 21 элемен. -ты задержки.Устройство управления по горизонтали каждого механизма содержитблок 22 задания программы, блок 23датчиков текущего положения и блок24 сравнения, соответствующие входыкоторого соединены с поразряднымивыходами блоков 22 и 23. Выходы блока 24 сравнения соединены с шинами25 - 27 соответственно "Вперед","Равно" и "Назад". 5 10 15 20 25 30 35 40 каждого механизма, возникает запретна выдвижение грузозахвата того механизма, у которого раньше поступилаинформация по шине 62, При отсутствии сдвига по времени информации,поступающей по цепи 62 каждого механизма, за счет временных задержек,создаваемых элементами 20 и 21, и взависимости от положения переключателя 19 предпочтение отдается одномуиз механизмов, Опасность столкновения исключается. 4 ил. Устройство программного управления по вертикали каждого механизма содержит датчик 28 фиксирования исходного положения телескопического грузозахвата, датчики 29 и 30 фиксирования наличия груза на телескопическом грузозахвате, логический блок 31 Фиксирования наличия и положения груза на телескопическом грузозахвате, импульсный блок 32, блок 33 памяти команды "Пуск", блок 34 памяти и коммутации сигнала "Наличие груза на телескопическом грузозахвате", датчики 35 и 36 Фиксирования груза в зоне разгрузки, блок 37 датчиков текущего положения грузоподъемной платформы, блок. 38 сравнения, программный блок 39, первый 40 и второй 41 блоки памяти направления перемещения грузоподъемной платформы, датчик 42 фиксирования останова грузоподъемной платформы без груза, датчик 43 фиксирования останова грузоподъемной платформы с грузом, датчик 44 фиксирования крайнего по - положения грузозахватчика, датчик 45 фиксирования проезда позиции оста- нова грузоподъемной платформой, блок 46 формирования команды "Опускание", блок 47 формирования команды "Подъем", блок 48 формирования команды "Выдвижение", блок 49 Формирования команды "Возврат", первый 50 и второй 51 элементы ИЛЙ, элемент ИЛИ-НЕ 52, первый 53, второй 54, третий 55, четвертый 56 и пятый 57 инверторы, элемент И 58, шину 59 "Пуск", шину 60 "Опускание", шину 61 "Подъем", шину 62 "Выдвижение", шину 63 "Возврат", шину 64 "Неисправность". Цепь 59 (Фиг. 2) - пусковая цепь, При нажа 1478192тии оператором соответствующей кнопки по цепи 59 в блок 33 поступаетнапряжение определенной полярности,после чего система управления начинает отрабатывать цикл. Сигнал по5цепи 59 может также поступать о гсредства вычислительной техники.Блок 31 Фиксирования наличия иположения груза на телескопическомгрузозахвате содержит элементы ИЛИ 65,И. 66 и И-НЕ 67,Импульсный блок 32 содержит повторитель 68, усилитель 69, конденсатор70 и резистор 71, Блок 33 памяти команды "Пуск" содержит первый 72 ивторой 73 элементы ИЛИ-НЕ, Блок 34памяти и коммутации сигнала "Наличиегруза на телескопическом грузозахвате" содержит второй 74 и первый 75элементы И-НЕ, второй 76 и первый 77элементы И. Первый блок 40 памятинаправления и перемещения грузоподъемной платформы содержит первый 78 ивторой 79 элементы ИЛИ-НЕ. Второй 25блок 41 памяти направления и перемещения грузоподъемной платформы содержит первый 80 и второй 81 элементы ИЛИ-НЕ, Блок 46 формирования команды "Опускание 11 содержит элементыИЛИ 82 и И 83.Блок 47 Формирования комнады"Подъем" содержит элементы ИЛИ 84и И 85. Блок 48 формирования команды"Выдвижение" содержит первый 86 ивторой 87 элементы И и элемент ИЛИ 88. 35Блок 49 Формирования команды "Возврат" содержит первый 89 и второй 90элементы И и элемент ИЛИ 91, Датчики 8 и 9 фиксирования наличия грузав зоне разгрузки установлены на теле скопическом грузозахвате 92 (фиг, 2) .Датчики 29 и 30 Фик сиров ания наличиягруза на телескопическом грузозахвате и сам телескопический грузозахват4592 установлены на грузоподъемнойплатформе 93, которая, в свою очередь, установлена на колонне 94 свозможностью подъема и опускания,Колонна 94 оснащена признаками(датчиками) зон разгрузки (на фиг, 4не показаны), признаками 95 остановагрузоподъемной платформы без груза,признаками 96 останова грузоподъемной платформы с грузом, признаками97 проезда зоны останова при опускании грузоподъемной платформы, признаками 98 проезда зоны остановапри подъеме грузоподъемной платформы, Количество признаков 95-98 равноколичеству зон разгрузки, при этомпризнаки 98 проезда зоны остановапри подъеме грузоподъемной платформыустановлены на колонне 94 нескольковьппе по уровню, чем признаки 96 останова грузоподъемной платформы е грузом, а признаки 97 проезда зоньостанова при опускании грузоподъемной платформы установлены несколькониже по уровню, чем признаки 95 останова грузоподъемной платформы безгруза,Колонна 94 одного механизма установлена между стеллажами 99 и 100 свозможностью перемещения по рельсовому пути, проложенному вдоль обслуживаемых стеллажей 99 и 100, имеющихс "1"-й по "п"-ю зоны разгрузки,Колонна 101 с грузоподъемной платформой 102 второго механизма, имеющей грузозахват 103, установлена между стеллажами 100 и 104 и перемещается по проложенному между этими стеллажами рельсовому пути,Система имеет входы 105, 106 ивыходы 107-108,Система работает следующим образом,При перемещении и останове обоихмеханизмов и их грузоподъемньл".платформ 93 и 102 с блоков 1 - 4 на блок5 сравнения поступает информация офактическом положении транспортныхмеханизмов на линии. Одновременно сэтим по цепям 105 и 106 может поступать программная информация о необходимости выдвижения телескопическихгрузозахватов 92 и 103 в сторонустеллажа 100,При этом могут возникнуть следующие ситуации.При точном останове обоих транспортных механизмов информация, поступающая с блоков 1,2 и по цепи105, не совпадает с информацией,поступающей с блоков 3,4 и по цепи106, Это соответствует тому, чтогрузозахваты механизмов после останова механизмов находятся не другпротив друга или выдвюкение их запрограммировано в противоположныестороны. При этом опасность встречного столкновения грузозахватовотсутствует.На выходе блока 5 сравнения ивходах элементов И 6, 7 и 9 присутствует потенциал с уровнем логичес50 5 14781 кого "0", Прохождение информации через элементы И 6,7 и 9 запрещено.Команды "выдвижение грузозахвата" по цепям 62 с выходов блоков 2 и 4 . поступают через элементы 20 и 21 временной задержки на входы элементов И 8 и 10. При .этом на других входах элементов И 8 и 10 присутствует потенциал с уровнем логической 10 "1", так как на выходах инверторов 16 и 15 и выходе блоков 1 и 3 (точ,ный останов по горизонтали) потенциал с уровнем логической "1". Команды "Выдвижение грузозахватов" по 15 цепям 107 и 108 могут проходить как одновременно, так и раздельно.При точном останове обоих транспортных механизмов информация, поступающая с блоков 1 и 2 и по цепи 20 105, совпадает с информацией, поступающей с блоков 3 и 4 и по цепи 106. Это соответствует тому, что грузо-. захваты транспортных механизмов после останова последних находятся 25 друг против друга и выдвижение их запрограммировано навстречу друг другуВозникает опасность столкновения грузозахватов, если они начнут выдвигаться одновременно. 30При этом могут возникнуть два состояния.Первое состояние - команды на выдвижение грузозахватов с блоков 2 и 4 поступаю со сдвигом во времени. Предположи 1 что команда на выдвижение с блок; 2 по цепи 62 поступила раньше команды по цепи 62 с блока 4, При .этом сигналы с уровнем логической 1 поступают с выхода блока 5 40 сравнения на входы элементов И 6,7 и 9 с выхода блока 1 (точный останов по горизонтали) на входы элементов И 6,7 и 8 с выхода блока 3 (точный останов по горизонтали вто рого транспортного механизма) на выходы элементов И 7,9 и 10 с выхода 62 блока 2, на.выход элемента 20 задержки и через элемент ИЛИ 11 на входы элементов И 6 и 7. При этом че рез небольшую временную задержку на входе элемента И 8 появляется.потенциал с уровнем логической "1", на остальных входах также присутствует потенциал с уровнем логической "1", . так как на входе инвертора 15 по-. тенциал с уровнем логического "0", а на выходе блока 1 потенциал с уровнем логической "1", На выходе 92 6107 элемента И 8 появляется сигнал"Выдвижение грузозахвата". Одновременно с этим на одном из входов элемента И 9 появляется потенциал суровнем логического "0", так как навходе инвертора 15 потенциал с уровнем логического 0, На выходе инвертора 15 присутствует потенциал суровнем логической "1",На выходе инвертора 16 и входеэлемента И 10 присутствует потенциалс уровнем логического "0", При этомпрохождение информации на выдвижениегрузозахвата через элемент И 10 запрещено до тех пор, пока не закончится цикл работы грузозахвата первоготранспортного механизма,Второе состояние - команды навыдвижение грузозахватов с блоков 2и 4 поступают одновременно,При этом на всех входах элементаИ 7 временных элементов 20 и 21 надвух из входов элементов И 8 и 10появляется потенциал с уровнем логической."1". За счет временных задержек, создаваемых временными элементами 20 и 21, на выходах 107 и108 элементов И 8 и 10 команды "Выдвижение" грузозахватов не появляются. Одновременно с этим с выходаэлемента И 7 через переключатель 19потенциал с уровнем логической "1"поступает на один из входов элементов ИЛИ-НЕ 13 или 14. Если потенциалс уровнем логической "1" поступаетна элемент ИЛИ-НЕ 13, то приоритетработы с грузазахватом отдается второму транспортному механизму, еслина ИЛИ-НЕ 14, то приоритет работыгрузозахватом отдается первому транспортному механизму, Предположим,что программой установлено отдатьприоритет работы второму механизму,то тогда на выходе элемента ИЛИ-НЕ13 и на одном из входов и выходеэлемента И 6 появляется потенциалс уровнем логического "0", а на выходе инвертора 16 и входе элементаИ 10 - потенциал с уровнем логической "1", Далее, после окончаниявременных задержек на входе элементов И 8 и 10 появляется потенциалс уровнем логической "1 ", но проходит сигнал только через элементИ 10, так как на одном из входовэлемента И 8 потенциал с уровнем логического "0", поступивший с выходаинвертора 15, Одновременно с этим35 Вероятность того, что отработка грузозахватами циклов начнется одновременно (например, при сбоях в программировании) ничтожно мала, но в системе предусмотрена блокировка и на эту ситуацию, при этом предпочтение отдается одному из механизмов. Для этого переключатель 19 (фиг, 1) устанавливается однажды и на все время в положение, при котором приоритет отдается какому-то одному ме 55 ханизму, Но эта блокировка срабатывает только в случае начала одновременной работы грузозахватов обоих механизмов. Если один из грузозахватов с выхода элемента 10 по цепи 108 навход элемента ИЛИ-НЕ 13 поступаетсигнал с уровнем логической "1",Запрет на работу грузозахвата пер 5вого транспортного механизма продолжается до тех пор, пока не закончится цикл работы грузозахвата второготранспортного механизма и не снимется потенциал с уровнем логической 1011 И1 с выхода элемента ИЛИ 12, Послеэтого цикл работы грузозахвата транспортного механизма начинается автоматически. Длительность временнойзадержки, создаваемой временными 15элементами 20, 21, должна превьппатьсуммарное время прохождения сигнала через элементы ИЛИ 11, И 7,ИЛИ-НЕ 13, И б, инвертор 16, И 10,Временной сдвиг при программировании перемещений транспортных механизмов учитывается, но отрабатывание последовательно циклов сначалаодним, потом другим механизмом снижает производительность работы транспортных механизмов. В предлагаемойсистеме временной сдвиг может бытьминимален, При этом главное заключается в том, чтобы после установкигруза в ячейку первым транспортным 3 Омеханизмом второй не начинал бы еговзятие до тех пор, пока первь 1 й не убрал грузозахват в исходное положение, т.е. дать первому механизмузакончить цикл.С целью исключения возможностистолкновения грузозахватов (например, при сбоях в программированиивзаимной работы транспортных механизмов) система автоматически отда Оет приоритет тому механизму, который первым начал отрабатывать циклгрузозахватом,начнет обработку раньше другого, то приоритет автоматически отдается ему,Таким образом, предлагаемая система для программного управления двумя механизмами позволяет повысить надежность и безопасность работы механизмов за счет исключения столкновения вьдвигающихся навстречу грузозахватов двух соседних механизмов.Ф о р м у л а изобретенияСчстема для программного управления двумя механизмами, содержащая для каждого механизма устройство управления по вертикали и по горизонтали, состоящее из блока сравнения, первые входы которого соединены с поразрядными выходами блока датчиков текущего положения, вторые входы - с выходами блока задания программы, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения надежности в работе механизмов, в систему введены дополнительный.блок сравнения, два элемента ИЛИ, пять элементов И, два инвертора, два элемента ИЛИ-НЕ, три переключателя и два элемента задержки, поразрядные выходы блоков датчиков положения грузоподъемной платформы каждого механизма соединены с поразрядными входами допа 1 нительного блока сравнения, выходы блоков формирования команд "Опускание", "Подъем", "Вьдвижение" и "Воз 1врат схемы управления по вертикали первого механизма подключены через первый элемент ИЛИ к первым входам первого и второго элементов И, причем первый вход первого элемента ИЛИ подключен к выходу блока формирования команды "Вьдвижение" и через первый временный элемент к первому входу третьего элемента И, выходы блоков формирования команд "Опускание", "Подъем", "Вьдвижение" и "Возврат" схемы управления по вертикали второго механизма подключены через второй элемент ИЛИ к второму входу второго элемента И и к первому входу четвертого элемента И, причем первый вход второго элемента ИЛИ подключен к выходу блока формирования команды "Выдвижение" и через второй временной элемент - к первому входу пятого элемента И, выход по вине "Равно схемы управления по горизонтали первого механизма подключен одновремен478192 1 Оно к третьему входу второго элемента И и к вторым входам первого и третьего элементов И, выход по шине "РавИно схемы управления по горизонтали5 второго механизма подключен к четвертому входу второго элемента И и к вторым входам четвертого и пятого элементов И, цепи программной информации каждого механизма подключены через первый и второй переключатели к соответствующим входам блока сравнения, выход которого подключен к третьим входам первого и четвертого элементов И и к пятому входу второго элемента И, выход которого под" ключен к общему выводу третьего переключателя, размыкающий контакт которого подключен к первому входупервого элемента ИЛИ-НЕ, а замыкающий контакт - к первому входу второго зпемента ИЛИ-НЕ, второй выход которого подключен к выходу третьегоэлемента И, а выход - к четвертомувходу четвертого элемента И, выходкоторого через первый инвертор подключен к третьему входу третьегоэлемента И, выход пятого элемента Иподключен к второму входу первогоэлемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к четвертому входу первогоэлемента И, выход которого через вто"рой инвертор подключен к третьемувходу пятого элемента И,арст Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгор Г рина Заказ 236 ВНИИПИ Го Тираж 78 нного комитета по 3035, Москва, Жетениям и открытиям при ГКНТ СССРшская наб., д. 4/5