Устройство для программного управления автоматическими линиями гальванопокрытий

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 11 003023(23) ПриоритетОпубликовано 07,0383. Бюллетень Мо 9Дата опубликования описания 070183 151 М. Кп.з 0 05 В 19/18 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытийГРАММНОГ НИЯМИ ГА ПРАВЛЕНИЯ АНОПОКРЫТ ройстве от информацию ций в проц что выз о опускани х позицийт 2 с- ывари30 и с е Изобретение относится к автомати" фческому управлению и.может быть применено при автоматизации агрегатныхмногопроцессных гальванических линий,Известно устройство для программно"го управления автоматическими линиями гальванопокрытий,содержащее программно-анализирующие устройства почислу программ, блок управления приводами, перфоратор, считывающие устройства опроса, рабочее считывающее устройство,перфоленту оперативной памяти и приводы перфоленты, блоки форми"рования команд по числу автооператоров и блок индикации,В данном устройстве сигнал разрешения на запуск подвески по той илииной программе поступает в том случае,если в результате опроса установлено, .что при выполнении данной програюыисключено опускание данного контейнера в занятую другой подвеской ванну 1. Однако в данном ус ствует блок, выдакщий занятости рабочих поз се выполнения программы ет опасность аварийно одвески в одну из зт лучайном сбое програ Известно устройство для централи" аованного программного управления автооператорами, содержащее диспетчерский пульт, связанный через первый блок связи и блок управления с запоминающим узлом, а через первый переключатель команд (для задания технологического процесса) с блоком управления автооператорами, второй переключатель команд для задания основной ванны, связанный сблоком управления автооператорами и регистром для счета времени основных ванн, задающий генератор, импульсы с которого поступают на регистр для счета времени основных ванн, блок управле" ния автооператорами, соединенный с блоком управления и регистром для счета времени основных ванн и второй блок связи с автооператорами, свя" занный с блоком управления автоопера торами и запоминающим узлом 2).Наиболее близким техническим реше кием к изобретению является устройст во для программного управления автоматическими линиями гальванопокрытий содержащее генератор импульсов, блок управления, первым выходом соединенный с первыми входамн счетчиков врем ни, и последовательно соединенныеканалов 25, дешифратор микрокоманд26, элемент ИЛИ 27, триггер 28, входы 2929 блока управления,входы 30 и 31 блока, выходы 32 - 34блока управления, Микропрограммы обслуживания,каналов реализуются с помощью генератора тактовых импульсов23, который подключен к входу последовательно соединенных распределителей тактовых импульсов 24 и каналов25 Выходы распределителя тактовыхимпульсов 24 подключены к входам дешифратора микрокоманд 26, которыйпри наличии и разрешающих сигналовс выхода какого-либо иэ элементов И 22 и при отсутствии запрета с триггера 28, выдает последовательность микрокоманд, Распределитель каналов 25 последовательно формирует разрешающие сигналы, поступающие на шины каналов 16, 16;,диспетчерский пульт, счетчики команд,элемент ИЛИ, блок памяти и блок связи, первым выходом подключенный кпервому входу диспетчерского пульта,второй вход которого соединен с вторым выходом блока управления, с вторым входом блока связи, с вторымивходами счетчиков времени и счетчиков команд, третьими входами подключенных к первым входам счетчиков времени и к третьему входу диспетчерско,го пульта, второй выход которого через блок управления соединен с третьим входом блока связи, второй выходкоторого подключен к второму входублока управления, а третий выход,к третьим входам счетчиков времени,четвертыми входами соединенных с выходом генератора импульсов, а пятыми входами - с четвертым выходом блока связи, четвертый выход блока управления подключен к второму входу2блока памяти, третий вход " к первому выходу диспетчерского пульта, ачетвертый вход - к выходу счетчикавремени (3),Недостатком известного устройстватакже является отсутствие блока, хранящего и выдающего информацию о за"грузке рабочих позиций, что можетвызвать аварийное опускание подвески на занятую позицию как при сбоепрограммы, так и в случае, когдапроизошел запрос автооператора от какой-либо подвески для переноса ее впозицию, которая еще занята другойподвеской, 35Цель изобретения - повышение надежности работы устройства,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для программногоуправления автоматическими линиями 40гальванопокрытий, введен блок состо"яния позиции, первым входом подключенный к второму выходу блока управления, вторым входом - к третьемувыходу блока управления, третьим вхо"45дом - к пятому выходу блока связи,а выходом - к второму входу блокауправления,При этом блок состояния позициисодержит последовательно соединен"ные регистр, элемент сравнения иэлемент И, выходом соединенный свыходом блока, а вторым входом - свторым входом блока, первый и третийвходы которого подключены к входамрегистра,55На Фиг 1 представлена Функциональнаясхема устройства для программного управления на Фиг, 2функциональная схема диспетчерскогопульта; на фиг. 3 - функциональная . 60схема блока управления на фиг. 4функциональная схема счетчика времени; на Фиг, 5 - структура команды;на фиг. 6 - функциональная схема блока связи с автооператорами на Фиг,7-65 функциональная схема блока состоянияпозиций,Устройство для программного управления (фиг, 1) содержит диспетчерский пульт 1, блок управления 2, счетчики команд 3 , 3; (где- чис"ло каналов), счетчики времени 44;, генератор импульсов 5, элементИЛИ 6, блок памяти 7, блок связи 8с автооператорами, блок состоянияпозиций 9,диспетчерский пульт (фиг, 2) пред"назначен для задания технологического процесса обработки деталей. Онсостоит из кнопок 10,1, 10;. эле"ментов И 11,, 11, триггеров1212; и ламп йндикации13 13;, входов (шин) 14, 15,16, 16 йульта, выходов (шин)17.17. и 18 пульта.Блок управления 2 (фиг, 3) пред"назначен для формирования управляющих сигналов и организации синхронной работы всех Функциональных уз"лов устройства. В блоке управления,построенному по микропрограммномупринципу, принята канальная схемаобслуживания подвесок с помощью автооператоров, За каждой подвескойзакрепляется отдельный канал. Все каналы обслуживаются в режиме разделения времени последовательно, начинаяс младших номеров. Обслужив последний канал со старшим номером, блокуправления переходит на обслуживаниепервого канала и т,д, Микрограммыобслуживания каждого канала идентич-ны. Выполнение микропрограмм обеспечивает вызов автооператора к позиции,перенос подвески в следующую позициюс заданием времени выдержки в ней.Блок управления включает в себя элементы ИЛИ 191, 19, элементы И20 ,., 20, триггеры 21 , 21элементы И 221, 22;, генератор тактовых импульсов 23, распределитель тактовых импульсов 24, распределительСчетчики команд 3,., 3; формируют последовательйость адресовкоманд программы по перемещению подвесок с деталями по гальваническойлинии в соответствии с технологическими процессами.Счетчики времени (фиг, 4) предназначены для обеспечения определенных выдержек времени подвесок в каждой позиции. Счетчик времени состо"ит из элементов триггера разрешениясчета 35, элемента И 36, вычитающегосчетчика 37 и дешифратора нуля 38,входов 39 - 41 счетчика времени 4,Генератор импульсов 5 служит дляормирования импульсов определенной 15, астоты, используемых для счета времени выдержки подвесок в позициях.Элемент 6 обеспечивает прием кодов адресов команд со счетчиков команд и выдачу их в блок памяти 7, 20Блок памяти 7 предназначен дляхранения программ, описывающих маршруты движения подвесок по гальвани."ческой линии в соответствии с технологическими процессами. 25Блок связи 8 с автооператорами(фиг, 6) служит для приема команд изблока памяти 7, их промежуточногохранения, обработки и формированияуправляющих сигналов автооператором. З 0Он включает в себя: элементы И 42,триггер 43, элемент И 44, счетчик 45цикла работы автооператора, дешифратор цикла 46, элемент И 47, элементИЛИ 48, блоки включения привода вертикального движения автооператора 49и горизонтального движения автооператора 50,предварительный регистр команды 51,исполнительный регистр команды 52,элементы И 53 и 54,элемент ИЛИ55, дешифраторы номеров позиций 56 и 4057,входы блока 58-60,выходы блока 6164,входы 65,дешифратор номера позиции66, выход 67 блока,Команда по перемещению подвескииз одной позиции в другую (фиг, 5)45,содержит адрес позиции запроса, гденаходится подвеска, вызывающая автооператор, адрес позиции назначения,в которую данную подвеску необходимоперенести, длительность выдержки в 50этой позиции, а также дополнительныесведения (например признак последней команды),Блок состояния позиций 9 (Фиг, 7)исключает возможность переноса подвес 55ки в позицию, которая занята другойподвеской. Он состоит из элементаИ 68, элемента сравнения 69 и регист"ра состояния позиций 70,Устройство работает следующим об" 60разом,На диспетчерском пульте 1 (Фиг,2)нажатием кнопки задают маршрут движе"ния подвески с деталями по гальвани"ческой лйнии в соответствии с требуемым технологическим процессом, Пусть будет нажата кнопка 10, Поступающий при нажатии кнопки сигнал взводит триггер 121, и загорается лампа инди" кации 13,), сигнализирующая и занятости первого канала. Сигнал с выхода кнопки 101 по шине 17 поступает на установочные входы счетчика команд 3и на первый вход элемента ИЛИ 19 блока управления (фиг. 3), В счетчи" ке команд 3 устанавливается началь- ный адрес команды, а сигнал с выхода элемента 19 взводит триггер 21 и с выхода его разрешающий сигнал поступает на первый вход элемента, На второй вход этого .элемента по шине 18 поступает сигнал разрешения с выхода триггера 12 (фиг, 2). На третий вход элемента 22по шине канала 16 поступает разрешающий сигнал с1выхода распределителя каналов 25, Сигнал с выхода элемента 22 1 посту" пает на вход дешифратора микрокоманд 26, разрешая выработку микрокоманд обслуживания первого каналаПервая микрокоманда по шине 32 поступает в блок памяти 7 и по адресу, поступающему на вход блока памяти с вы" хода счетчика команд 31 через элемент ИЛИ 6, из блока памяти считывается команда. Счетчики команд 3 , 3 стробируются сигналами с распределителя каналов 25, и, так как имеется разрешающий :игнал на шине 16, поступающий на вход счетчика команд 31, на вход элемента ИЛИ 6 поступает код адреса только с выхода этого счетчика, Считанная из блока памяти команда по шинам 58 поступает в предварительный регистр команд 51 блока связи 8 с автоопера" торами (фиг. 6), Код адреса позиции назначения команды (Фиг. 5) поступает на вход дешифратора 57, и на его выходе появляется сигнал, который по шине 64 поступает на первый вход элемента сравнения 69 блока контроля сос" тояния позиций(фиг.7).На второй вход элемента сравнения 69 поступают сигна" лы с регистра состояния позиций -70.Ес" ли позиция назначения занята, то сигналом с соответствующего триггера регистра 70 Формируется сигнал на выходе схемы сравнения 69. С выхода схемы сравнения 69 сигнал поступает на. первый вход элемента И 68, На второй вход этого элемента по шине 33 поступает вторая микрокоманда с блока управления 2. На выходе элемента 68 появляется сигнал, который по шине 31 поступает на вход элемента 27 блока управления (фиг. 3), Поступающий с выхода. элемента 27 сигнал взводит триггер 28, который воздействует на вход дешифратора микрокоманд 26, запрещает дальнейшую выдачу микрокоманд с выхода дешифратора микроко 7,1003023манд, кроме микрокоманды сброса триггера 28, которая поступает в концемикропрограммы обслуживания каждогоканала. Тем самым исключается возможность переноса подвески в занятую позицию. 5Одновременно с проверкой занятости позиции назначения проверяется назанятость автооператор. Если автоопе"ратор занят, то с выхода триггера 43(фиг. 6) на первый вход элемента И 1042 поступает разрешающий сигнал, навторой вход которого по шине 33 по-,ступает вторая микрокоманда с блокауправления, при этом на выходе эле"мента 42 появляется сигнал, который (5по шине 30 поступает на вход элемента ИЛИ 27 блока управления (фиг. 3),производя аналогичную работу, что исигнал с выхода элемента 68 блока 9.Если позиция назначения и автоопе ратор свободны, то отсутствуют сигналы с выхода элемента 68 (фиг, 7)и элемента 42 (фиг, 6), следовательно, триггер 28 в блоке управления(фиг. 3) вэводиться не будет, и с 5дешифратора микрокоманд 26 продолжа,ют поступать микрокоманды обслуживания первого канала,Третьей микрокомандой увеличивается содержимое счетчика команд 3, наединицу переписывается код временивыдержки из регистра команд 51 блока 8 в счетчике времени 4, производится опрос, не является ли командав регистре 51 последней, а также вблоке 9 сбрасывается признак занятос-.35ти позиции запроса при одновременномформировании признака занятости позиции назначения, Кроме того, в блоке 8 формируется .признак занятостиавтооператора и производится перевод 40блока 8 на автономный режим работы,Рассмотрим работу блоков от третьей микрокоманды подробнее,В диспетчерском пульте (фиг, 2)микрокоманда по шине 14 поступает напервый вход элементов И 11(, 11 .На второй вход этих элементов по шинам 1616 поступают разрешающие сигналы с распределителя каналов25 блока управления 2, Так как обслуживается первый канал, то имеетсяразрешающий сигнал на входе элементаИ 11, поступающий по шине 16, Натретий вход элементов И 1111;подается сигнал с предварительногорегистра команд 51 блока 8Этот сигнал появляется лишь в том случае,если была считана последняя командапрограммы, описывающей маршрут движения подвески в соответствии с технологическим процессом, В этом случаепоявляется сигнал на выходе элементаИ 11, который сбрасывает триггер 12.В результате этого гаснет лампа индикации, сигнализируя об окончании 65 технологического процесса и освобождении первого канала,Третья микрокоманда, поступая навход счетчика микрокоманд 3, увеличивает его содержимое на единицу, темсамым в счетчике устанавливается ад"рес следующей команды,В счетчике времени 4(фиг. 4) третья микрокоманда по шине 14 поступает на первый вход элемента И 34. Навторой вход этого элемента поступает разрешающий сигнал по шине канала 16. Сигнал с выхода элемента И34 сбрасывает триггер 35 и его запрещающий сигнал, поступая на входэлемента 36, не пропускает на выходэтого элемента импульсы с генератора 5, поступающие на шину 41,В блоке состояния позиций (фиг,7)третья микрокоманда поступает на первый вход регистра состояния позиций70, на второй вход которого по шине64 поступает сигнал с дешифраторапозиций 57 блока 8 об адресе позиции запроса, а на третий вход по шине 67 - сигнал с дешифратора позиций66 об адресе позиций назначения, приэтом в регистре состояния позиций 70(фиг. 7) происходит сброс триггерапозиции запроса и запись триггерапозиции назначения,Поступая по шине 14 на исполнительный регистр команд 52 блока 8(фиг, 6), третья микрокоманда разрешает перепись в него из предварительного регистра команд 51 кодов адресов позиции запроса и позиции назначения. Код времени выдержки из регистра 51 по входу 39 переписывается в вычитающий счетчик 37 (фиг, 4)Одновременно третья микрокоманда по шине 14 в блоке 8 взводит триггер 43 и обнуляет счетчик цикла 45. Сигнал с выхода триггера 43 поступает на элемент И 44, разрешая подачу сигналов на вход счетчика цикла 45 и на элемент И 42, разрешая выдачу по шине 30 сигнал о занятости автооператора.Четвертая и пятая микрокоманды блока управления 2 служат для переключения каналов обслуживания, причем четвертая микрокоманда сбрасывает триггер 21 разрешения обслужива 1.ния первого канала до окончания времени выдержки подвески в позиции назначения, после чего сигналом со счетчика времени триггер 21вновь взводится и тем самым осуществляется запрос на обслуживание подвески первого канала,Четвертая микрокоманда с выхода дешифратора микрокоманд поступает на входы элементов 20, 20; блока управления (фиг. 3), Так как сигнал разрешения с распределителя каналов имеется на шине 16(, то появляетсясигнал на выходе элемента И 20, который сбрасывает триггер 21, с выхода которого на вход элемейта И 22поступает запрет на обслуживание первого канала. Триггер 21 будет находиться в состоянии нуля весь циклобслуживания подвески, который включает в себя перенос подвески из позиции запроса в позицию назначенияи выдержки ее в этой позиции, Послеокончания выдержки триггер 21 вновь1взводится и вновь будет обслуживаться первый канал,Пятая микрокоманда сбрасывает триггер 28 блока управления 2 и цикл егоработы по обслуживанию первого канала заканчивается. Распределитель каналов 25, получив сигнал с выходараспределителя тактовых импульсов 24,формирует разрешающий сигнал на шине162, Далее будет обслуживаться второй канал, затем третий и т.д,Получив команду, блок связи 8 савтооператорами (фиг, 6) работает автономно. Как было отмечено выше тре"тьей микрокомандой обнуляется счетчик цикла 45, при этом появляетсясигнал на первом выходе дешифратора 46, который через элемент ИЛИ 48.поступает на схему включения приводагоризонтального движения автооперато ра 50, которая по шине 61 включаетпривод горизонтального движения, Одновременно сигнал с первого выходадешифратора 46 поступает на первыйвход элемента И 53 и пропускает из 3регистра команд 52 код адреса позиции запроса через элемент ИЛИ 55 надешифратор позиции 56, который пошинам 63 выдает информацию с номерапозиции запроса. Начинается движение 4автооператора в запрашиваемую позицию, При достижении автооператоромпозиции на первый вход элемента И47 поступает сигнал обратной связиСтоп по адресу, На втором входеэлемента И 47 имеется сигнал обратной связи Нижнее положение автооператора, поступающий по шине 60.Появляющийся сигнал на выходе элемента И 47 проходит на выход элементаИ 44 и устанавливает счетчик цикла45 в следующее состояние. Теперь появляется сигнал на втором выходе дешифратора 46, который, поступая напервый вход элемента И 54, пропускает иэ регистра команд 52 код адресапозиции назначения через элемент ИЛИ55 на дешифратор позиции 56, Одновременно сигнал с второго выхода дешифратора 46 поступает на вход схемывключения привода вертикального движения автооператора 49, а через элемент ИЛИ 48 - на вход блока включения привода горизонтального движенияавтооператора 50. Со схемы включенияФпривода вертикального движения автооператора 49 по шине 62 включаетсяпривод автооператора на движениевверх, С второго выхода схемы 49 навход схемы включения привода горизонтального движения 50 поступает сигнал,запрещающий выдачу сигнала на шину61При достижении автооператором .верхнего положения по шине 65 на входблока 49 поступает сигнал обратнойсвязи Верхнее положение автооператора, при этом исчезает сигнал нашине 62, а также сигнал запрета навходе схемы 50, на выходе которойпоявляется сигнал включения приводагоризонтального перемещения автоопе 5 ратора. При достижении автооператором позиции назначения появляетсясигнал обратной связи Стоп по адресу, который через шину 59 поступает на вход элемента И 47 и входсхемы 49, с выхода которой по шине62 выдается сигнал включения приводаавтооператора на движение вниз. Свторого выхода схемы 49 на вход схемы 50 поступает сигнал запрета, приэтом исчезает сигнал на шине 61. Придостиении автооператором нижнего положения появляется сигнал обратнойсвязи Нижнее положение автооператора, Этот сигнал по шине 60 поступает на входы элемента И 47. На другом входе этого элемента уже имеетсясигнал Стоп по адресу. Сигнал свыхода элемента И 47 через элементИ 44 поступает на вход счетчика цикла 46, изменяя его состояние, Появляется сигнал на третьем выходе дешифратора 46, который сбрасывает триггер занятости автооператора 43, апоступая по шине 40 на вход триггера35 счетчика времени (Фиг. 4), взво-0 дит его, На этом автономный цикл ра"боты блока 8 заканчивается. Разрешающий сигнал с выхода триггера 35 поступает на вход элемента И 36, пропуская на вход счетчика времени 37 45 импульсы с генератора импульсов,поступающие на шину 41. Счетчик работает в режиме вычитания поступающих па его вход импульсов, Как лолько содержимое счетчика 37 становит О ся равным нулю, на выходе подключенного к нему дешифратора нуля 38 появляется сигнал, который, поступаяна вход элемента И 36, запрещаетпрохождение импульсов на вход счет чика, а поступая по шине 29 черезэлемент ИЛИ 19 блока управления(фиг. 3), взводит триггер 21Приэтом на входе элемента И 22 появляется сигнал разрешения обслуживания первого канала, Вновь повторяется цикл обслуживания подвески попервому каналу, заключающийся в переносе подвески в следующую согласно технологическому процессу позициюи выдержке ее в этой позиции и т,д 65 пока не будет выполнена последняякоманда, после выполнения которой,как было рассмотрено выше, третьеймикрокомандой сбрасывается триггер121 и гаснет лампа индикации 131,говоря об окончании технологическогопроцесса, 5Таким образом, предлагаемое устройство для программного управлениявыдает сигналы автооператору на перенос подвески в позицию назначениятолько при условии, что данная позиция свободна. Испытания показалинадежность работы устройства при различных сбоях программы,До введения в устройство блока состояния позиций для исключения перено са подвески в занятую позицию приходилось увеличивать интервалы между запусками, что приводило к уменьшениюэффективности работы линии. Кроме того, при сбоях программы все равно наОблюдались случаи опускания подвесокна занятые позиции, Введение блокасостояния позиций привело к повышению производительности работы гальванической линии в среднем на 15, 25Формула изобретения1, Устройство для программного управления автоматическими линиями гальванопокрытий, содержащее генератор импульсов, блок управления, первым выходом соединенный с первыми входами счетчиков времени,и последовательно соединенные диспетчерский пульт, счетчики команд, элемент ИЛИ, блок памяти и блок связи, первым выходом подключенный к первому входу диспетчерского пульта, второй вход которого соединен с вто" 1 рым выходом блока управления, с вто рым входом блока связи, с вторыми.входами счетчиков времени и счетчиков команд, третьими входами подключенных к первым входам счетчиков времени и к третьему входу диспетчерского пульта, второй выход которогочерез блок управления соединен с тре"тьим входом блока связи, второй выходкоторого подключен к второму входублока управления,а третий выход " ктретьим входам счетчиков времени четФвертыми входами соединенных с выходомгенератора импульсов, а пятыми входами - с четвертым выходом блока связи,четвертый выход блока управления подключен к второму входу блока памяти,третий вход - к первому выходу диспетчерского пульта, а четвертый входк выходу счетчика времени, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности работы устройства, в него введен блок состояния позиции, первым входом подключенный квторому выходу блока управления, вторым входом - к третьему выходу блокауправления, третьим входом - к пятому выходу блока связи, а выходом -к второму входу блока управления.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок состояния позиции содержит последовательносоединенные регистр состояния позиций, элемент сравнения и элемент И,выходом соединенный с выходом блока,а вторым входом - с вторым входомблока, первый и третий входы которого подключены к входам регистра,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 406962, кл. С 23 В 5/68, 1965.2, Авторское свидетельство СССРР 815716, кл. С 06 В 19/17, 1980.3, Авторское свидетельство СССРпо заявке и 3316760, кл, 0 05 В 19/18,1981 (прототипбра Жв МЫк 4 ьа зЫ юрдк яви;в ФЫ Урсидкрюр.гй ллув,Жоржи лжмжвкиф гЬФ,агюэаЬммраямрклаРЯ-аер, ФЬе Х1003023 Составитель И.Швецактор В.Иванова Техред Л.Пекарь Корректор И.Ватрушки каэ 1548/2ВН филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектна Тираж 872 ПИ Государственного ко делам иэобретений и о 35, Москва, Ж, Рауш Подписноетета СССРрытийая наб., д. 4 ф 3