Устройство для регулирования положения объекта

(088,8)ское свидетельсткл. С 05 Р 3/00,ое свидетельствокл. С 05 П 3/00,в о СССР1978.СССР1979. А ано длспоутому слом зиционных систе равления для тр та управления в довательности о пределеннои после- одной рабочей пози еской линии к друтехнолог о- расширение обройства за счет двигаться по бес лу рабочих пообретения енения ус л асти примпособностонечно бо объект шому ч ции, На фиг. 1 пральная схема у вания положен функциодля регул ; на фиг. 2 ого блока инципиаль исла и/2;я схема п дставлен тройства ия объекта схема перв3 - пр принципиаль сравнения; ная схема ф на фиг ормиро принц еля ч альна на фиг ССУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРО ПОЛОЖЕНИЯ ОБЬЕКТА(57) Изобретение относится к матике и может быть использо управления положением объект собного перемещаться по замк циклу с бесконечно большим ч Изобретение относится к автомаике и может быть использовано в поах программного упнспортирования объекрабочих позиций, в определенной последовательности путем формированиякоманд "Вперед", "Назад", "Останов",выполняемых соответствующими исполнительными механизмами. Цель изобретения - расширение области применения, Для достижения цели в известное устройство, содержащее датчики задатчик положения объекта, первый блок сравнения, первые усилительи исполнительный механизм, а такжевторые усилитель и исполнительныймеханизм, введены формирователь числа и/2, преобразователь прямого кода в дополнительный, блоки элечентов И и ИЛИ, сумматор и второй блоксравнения. 6 ил. 2образователя прямого кода в дополнительный; на фиг, 5 - принципиальнаясхема блока элементов И; на фиг. 6принципиальная схема второго блокасравнения,Устройство для регулирования положения объекта содержит датчик 1 положения, задатчик 2 положенияобъекта, первый блок 3 сравнения, формирователь 4 числа и/2,первый усилитель 5, преобразователь6 прямого кода в дополнительный,первый исполнительный элемент 7,второй блок 8 элементов И, второйблок 9 элементов И, блок 10 элементов ИЛИ, сумматор 11, второй блок12 сравнения, второй усилитель 13 ивторой исполнительный элемент 14.Первый блок сравнения (фиг. 2)содержит инверторы 15, - 15 . сумма 1478196тор 16, логический элемент И-НЕ 17,инверторы 18 18 и логический элемент И-НЕ 19,Формирователь числа и/2 (фиг, 3)содержит контакты 20 , логическиеэлементы И 21, - 21 и триггеры 2222.Преобразователь прямого кода вдополнительный (фиг. 4) содержит инверторы 23 - 23 и сумматор 24,Блок элементов И (фиг. 5) содержит логические элементы И 25 .Второй блок сравнения (фиг, 6)содержит инверторы 26- 26, сумматор 27, инверторы 28 и 28и логические элементы ИЛИ 29 и 29.Устройство работает следующимобразом.Предположим, что объект находится 20на первой рабочей позиции. При этомсигнал, соответствующий коду первогономера рабочей позиции, с датчика 1поступает на первые входы первогоблока 3 сравнения и сумматор 1125Пусть необхбдимо перевести объектв и-ю или (и)-ю и т,д и/2+1 позиции, Задатчик 2 положения объектаустановлен или в и-е или (п)-е,и т.д. или и/2+1 положение. Сигнал, 30соответствующий коду требуемого но,мера позиции, с задатчика 2 положенияобъекта поступает на вторые входыпервого блока 3 сравнения и второгоблока 12 сг, мнения, Вследствие того,что пункт .,едования объекта не совпадает с позицией, в которой находится объект, сигнал на первом выходе (А=В) первого блока 3 сравнения, а следовательно, на входе первого усилителя 5 отсутствует, Первыйисполнительный элемент 7, подключенный входом к выходу первого усилителя, выполняет команду для приведенияв готовность объекта к движению. 45Направление движения определяется следующим образом.Вследствие того, что номер позиции, в которой находится объект,меньше номера позиции, в которую 50его необходимо перевести, на третьемвыходе (А ( В) первого блока 3 сравнения появляется сигнал, который поступает на первый вход блока 9 элементов И, а на втором выходе (АВ)первого блока 3 сравнения, соединенном с первым входом блока 8 элемен-.тов И, сигнал отсутствует, Поэтомусигнал отсутствует и на выходе блока 8 элементов И, соединенном сблоком 10 элементов ИЛИ, На выходеблока 9 элементов И, соединенномтакже с блоком 10 элементов ИЛИ,появляется сигнал, соответствующийкоду числа и/2, так как другой входблока 9 соединен с выходом формирователя 4 числа п/2. Этот сигнал свыхода блока 9 элементов И черезблок 10 поступает на вход сумматора11, на первом входе которого присутствует сигнал с выхода датчика 1 положения, На выходе сумматора 11 появляется сигнал, соответствующийсумме кодов чисел и/2 и единицы,так как объект находится в первойрабочей позиции. Так как на. обоихвходах сумматора 11 присутствуютпрямые коды положительных чисел, тона его выходе сумма положительная(в знаковом разряде нуль), следовательно, результат в прямом коде,Сигнал с выхода сумматора, соответствующий прямому коду суммы и/2+1,поступает на первый вход блока 12сравнения, на втором входе которогоприсутствует сигнал с выхода задатчика 2 положения, соответствующийкоду номера позиции, в которую необходимо перевести объект, а именно,коду числа или п, или ии т,дили п/2+1. Так как и/2+1 меньше и,ии т,д и/2+2 или равно и/2+1,то на выходе блока 12 сравнения появляется сигнал, который поступаетФна вход второго усилителя 13, Такимобразом, формировалась команда "Назад, которую выполняет второй исполнительный элемент 14,Когда объект займет или п-ю илии-ю и т,д или и/2+1 позицию,на выходе датчика 1 положения появится сигнал, соответствующий кодучисла или и, или ии т,д илии/2+1, который поступает на первыйвход блока 3 сравнения, на второмвходе которого присутствовал ранеесигнал, соответствующий коду чиселили и, или ии т,д или и/2+1соответственно с выхода задатчика 2положения, Вследствие того, что кодысигналов на обоих входах блока сравнения равны, на его первом выходе(А=В) появляется сигнал, который поступает на вход первого усилителя 5.Таким образом, сформировалась команда "Останов", которую выполняет второй исполнительный элемент 7, 5 1Отличия в работе блоков сравнения сводятся к следующему.На первый и второй входы блока 3 сравнения поступают коды положительных чисел с выходов датчика 1 и задатчика 2 положения объекта (фиг. 1) соответственно. Действительно номер позиции, в которой находится объект и номер позиции, в которую его необходимо перевести, числа положительные.На второй вход блока 12 сравнения поступает также код положительного числа с выхода задатчика 2 положения, На первый вход этого же блока сравнения с выхода сумматора может поступать код как положительного, так и отрицательного числа, Таким образом, блок 3 сравнения сравнивает два только положительных числа, Блок 12 сравнения сравнивает или два положительных числа, или одно отрицательное число, а другое положительное. Других случаев нет.В случае, если необходимо перевести объект из первой позиции во вторую, третью и т,д., и/2, задатчик 2 положения устанавливается в требуемое положение, В этом случае, как и в предыдущем, номер позиции, в которой находится объект, меньше номера позиции куда его необходимо перевести. Поэтому на первом входе блока 3 сравнения, соединенном с выходом датчика 1 положения объекта, присутствует код числа, который меньше,кода числа, присутствующего на втором входе этого же блока сравнения, соединенном с выходом задатчика 2 положения, вследствие чего, как и в предыдущем случае, сигнал присутствует только на третьем выходе (АВ) блока 3 сравнения, а на первом и втором выходах отсутствует, Сигнал с третьего выхода (АВ) блока сравнения поступает на первый вход блока 9 элементов И, а на первом входе блока 8 элементов И сигнал отсутствует, так как он отсутствует с второго выхода блока сравнения. Поэтому на выходе блока 8 сигнала нет, а на выходе блока 9 появляется сигнал, соответствующий коду числа и/2, поступающего с выхода формирователя 4 числа и/2 на второй вход блока 9, Сигнал с выхода блока 9 через блок 10 поступает на второй вход сумматора 11, на первом входе которого при 478196 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сутствует сигнал с выхода датчика 1положения. Как и в предыдущем слу"чае, на обоих входах сумматора присутствуют прямые коды положительныхчисел, следовательно, на его выходе сумма положительная (в знаковомразряде нуль), поэтому результат впрямом коде. Сигнал с выхода сумматора, соответствующий прямому кодусуммы и/2+1, поступает на первыйвход блока 12 сравнения, на второмвходе которого присутствует сигналс выхода задатчика 2 положения, соответствующий коду номера позиции,в которую необходимо перевестиобъект, а именно коду чисел или 2или 3 и т.д., или и/2. Так и/2+1больше, чем 2,3 и т,д., и/2, то навыходе бло.;а 12 сравнения сигналотсутствует, Сигнал отсутствует ина входе второго усилителя 13, Такимобразом, сформировалась команда"Вперед, которую выполняет второйисполнительный элемент 14,Пусть объект находится на и-й позиции, при этом сигнал с датчика положения, соответствующий коду числаи, присутствует на первом входеблока 3 сравнения и на первом входесумматора.Пусть необходимо перевести объектили в 1-ю или 2-ю и тд., или и/2-1позиции. Задатчик положения установлен соответственно или в 1-е или 2-еи т.д и/2-1 положения, Сигнал свыхода задатчика положения, соответствующий коду номера позиции, в которую необходимо перевести объект,поступает на вторые входы блоков 3и 12 сравнения, Вследствие того, чтона первом входе блока 3 сравненияприсутствует сигнал, соответствующийкоду большего числа, чем на второмвходе этого же блока сравнения, тотолько на втором выходе (АВ) блока сравнения появляется сигнал, который поступает на первый вход блока 8, На первом входе блока 9, соединенном с третьим выходом (А ( В)блока 3 сравнения, сигнала нет, поэтому сигнала нет и на выходе блока 9, А на выходе блока 8 есть сигнал, причем он соответствует дополнительному коду числа и/2, т,е, второй вход блока 8 соединен с выходомпреобразователя прямого кода в дополнительный, вход которого соединен с выходом формирователя 4 числаи/2. Сигнал с выхода блока 8 черезблок элементов И 11 И поступает на второй вход сумматора. Таким образом,на второй вход сумматора поступает5сигнал, соответствующий дополнительному коду числа и/2. На первый входсумматора поступает сигнал с выходадатчика положения, соответствующийпрямому коду номера позиции, в которой находится объект, т,е, числу и,так как в рассматриваемом случаеобъект находится в и-й позиции, Навыходе сумматора появляется сигнал,соответствующий сумме прямого кода 15числа и и дополнительного кода числа и/2 или, что то же самое, на выходе сумматора появляется сигнал,соответствующий разности прямого кодачисла и и прямого кода числа и/2. 20Так как и больше, чем и/2, то на выходе сумматора разность положительная (в знаком разряде нуль), следовательно, результат в прямом коде. Таким образом, на.выходе сумматора появляется сигнал, соответствующийпрямому коду числа: и-и/2=п/2, который поступает на первый вход блокасравнения, на втором входе которогоприсутствует сигнал с выхода задатчика положения, соответствующий кодуили 1-й или 2-й и т,д. или и/2-1позиции. Вследствие того, что кодчисла на перв м входе блока 12 сравнения больг кода числа на второмвходе этог. же блока сравнения,т,е, и/2 больше, чем или 1 или 2и т,д или и/2-1, то на выходе блока сравнения сигнал отсутствует.Сигнал отсутствует и на входе второго усилителя, Сформировалась команда Вперед , которую выполняет второй исполнительный элемент,В случае, если необходимо перевести объект из и-й позиции в и/2,45и/2+1 и т,д., ипозиции задатчикположения устанавливается соответственно в положения и/2, и/2+1 и .т.д ии с его выхода поступаетсигнал на вторые входы первого ивторого блоков сравнения, соответствующий прямому коду номера требуемой позиции. Вследствие того, чтономер позиции, в которой находитсяобъект, больше номера позиции, в.которую его необходимо перевести,то, как и в предыдущем случае, сигналпоявляется только на втором выходе50 поступает только на первый входблока 8 элементов И, тем самым разрешая прохождение сигнала на его выход с выхода преобразователя прямого кода в дополнительный, Сигнал,соответствующий дополнительному коду числа и/2, с выхода блока 8 через блок 10 поступает навторойвход сумматора, на первом входе которого присутствует сигнал с выхода датчика положения, соответствующий коду и-й позиции, в которойнаходится объект, В результате сложения, как и в предыдущем случае, навыходе сумматора появляется сигнал,соответствующий разности прямогокода числа и и прямого кода числаи/2. Так как и больше, чем и/2, тона выходе сумматора разность положительная (в знаковом разряде нуль),следовательно, результат в прямомкоде, Сигнал с выхода сумматора,соответствующий прямому коду числа:и-и/2=п/2, поступает на первый входблока 12 сравнения, на втором входе которого присутствует сигнал свыхода задатчика положения, соответствующий коду или и/2 или и/2+1 ит.д., или ипозиции. Так как кодчисла на первом входе блока 12 сравнения меньше или равен коду числана втором входе этого же блока сравнения, то.на выходе блока сравненияпоявляется сигнал, который поступаетна вход второго усилителя. Сформировалась команда "Назад", которую выполняет второй исполнительный механизм,Пусть объект находится на и/2-1позиции. При этом сигнал с датчикаположения, соответствующий коду числа и/2-1, присутствует на первомвходе блока 3 сравнения ина первомвходе сумматора,Пусть необходимо перевести объектв и/2-2, и/2-3 и т,д в позиции 1,Задатчик положения установлен соответственно или в и/2-2, и/2-3 и т.д.,в 1 положение, Сигнал с выхода задатчика положения, соответствующий коду номера позиции, в которую необходимо перевести объект, поступает навторые входы обоих блоков сравнения.При этом на первом входе блока 3сравнения присутствует сигнал, соответствующий коду большего числа, чемна втором входе этой же схемы сравнения. Поэтому сигнал только на втол 78 96О45 ром выходе (А ) В) блока сравнения,который поступает только на первыйвход блока 8 элементов И, Вследствиеэтого на второй вход сумматора черезблок 10 с выхода блока Я поступаетсигнал, соответствующий дополнительному коду числа и/2, так как второйвход блока 8 соединен с преобразователем прямого кода в дополнительный, Овход которого подключен к формирователю числа и/2. На первом входе сумматора присутствует сигнал с датчика положения, соответствующий прямому коду п/2-1 позиции, в которой находится объект. В результате сложения на выходе сумматора появляетсясигнал, соответствующий сумме прямого кода числа и/2-1 и дополнительногокода числа и/2 или, что то же самое,сигнал, соответствуюший разностипрямого кода числа и/2-1 и прямогокода числа и/2, равный минус единице,Таким образом, на выходе сумматораполучается отрицательный результат, 25Так как результат отрицательный, тоон в дополнительном, а не в прямомкоде. Однако нет необходимости результат сложения, поступающий напервый вход блока 12 сравнения, из 30дополнительного кода переводитьв прямой, так как на второй входэтой же схемы сравнения поступаетсигнал, соответствующий всегда кодуположительного числа, а именно кодуномера позиции, в которую необходимо перевести объект, в любое отрицательное число меньше положительного. Поэтомубудь на первом входевторой схемы сравнения или прямой 40код отрицательного числа или дополнительный, а на втором входе этойже схемы сравнения всегда код положительного числа, результат сравнения один и тот же,Таким образом, в рассматриваемомслучае сигнал с выхода сумматора,соответствующий дополнительномукоду числа минус единица, поступаетна первый вход блока 12 сравнения,на второй вход которого поступаетсигнал с задатчика 2 положения, соответствующий коду или и/2-2 илии/2-3 и т,д., или позиции 1, Так какна первом входе блока сравнения присутствует сигнал, соответствующийкоду отрицательного числа, котороеменьше любого положительного, то навыходе блока сравнения появляется сигнал, который поступает на входвторого усилителя 14, Сформироваласькоманда Назад", которую выполняетвторой исполнительный элемент 15,Таким образом, на;уичпе сигналана входе второго усилителя определяет команду "Назад", а отсутствиекоманду "Вперед".Использование предлагаемого устройства обеспечивает с высокой точностью и надежностью Формированиекоманд на перемещение объекта, способного двигаться по замкнутому циклу и по бесконечно большому числупозиций,формула и за брет енияУстройство для регулирования положения объекта, содержащее датчик и задатчик положения, подключенные выходами к соответствующим входам первого блока сравнения, первый выход которого через первый усилитель соединен с входом первого исполнительного механизма, а также последовательно соединенные второй усилитель и второй исполнительный механизм, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, целью расширения области применения, оно содержит Формирователь числа и/2, первый блок элементов И, блок элементов ИПИ, сумматор, второй блок сравнения, преобразователь прямого кода в дополнительный и второй блок элементов И, причем второй выход первого блока сравнения подключен к первому входу второго блока элементов И, а третий выход - к первому входу первого блока элементов И, группа вторых входов которого соединена с группой соответствующих выходов формирователя числа и/2 и с группой соответствующих входов преобразователя прямого кода в дополнительный, группа вторых входов второго блока элементов И подключена к группе соответствующих выходов преобразователя прямого кода в дополнительный, а выходы - к соответствующим первым входам блока элементов ИЛИ, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами первого блока элементов И, первые входы сумматора связаны с соответствующими выходами датчика положения, вторые входы - с соответствующими выходами блока элеиентог, 11 И, а вы.1 ходы - с соответствующими первыми входами второго блока сравнения, выходы задатчика положения подключены к соответствующим вторым входам второго блока сравнения, выход которого соединен с входом второго усилителя.147819 б Фиг Знак чиспа 4 иг Составитель Л. ЦаллаговаТехред М.Ходанич Коррект Лонча О. Головач ед 11 11Производственно-издательский комбинат Патент , г.ужго л. Гагарин ЗакаВНИИПИ 2362/47 Тираж 789 Государственного комитета по изо113035, Москва, Ж, Р Подписноеениям и открытиям при ГКНТ СССРкая наб., д. 4/5