Устройство для программного управления объектами

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАМИ, содержащее датчики положения объектов, элемент И, последовательно соединение блок распределения импульсов, блок набора программы, группу элементов ИЛИ и группу триггеров, первый и второй блоки задержки, входы КОТО1ИЛХ подключены к соответствующим выходам блока наборапрограммы , причем выход первого блока задержки подключен к входу сброса в нуль блока распределения импульсов , от л и.чающееся тем, что, с целью упрсяцения и повышения быстродействияустройства, оно содержит формирователь одиночных импульсов и элементы И-НЕ, первые входы которых подключены к выходам соответствующих датчиков, положения .объектов, вторые входы - к соответЬтвукяцим выходам блока набора программы , а выходы - тс первым входам элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго блока задержки , а выход - с входом форми- j рователя одиночных импульсов, под (Л ключенного выходом к переключающему входу блока распределения импульсов.

- „.SU„„1041992 A

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 0 05 В 19/18

Г

,)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -= :::;,;:,

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (54)(57) VÑòpñéÑòÂO ДЛЯ ПРОГРАММНОГО ЬЧ1РАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАМИ, содержащее датчики положения объектов, элемент И, последовательно соединеные блок распределения импульсов, блок набора программы, группу элементов ИЛИ и группу триггеров, первый и второй блоки задержки, входы которых подключены к соответст(21) 3429584/18-24 (22) 23 ° 04.82 (46) 15.09.83. Бюл. 9 34 (72) В.Г.Лукин и Ю.Т.Тимченко (53) 621.503.55 (088.8 ) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 477396, кл. G 05 В 19/08, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

У 537328, кл. G 05 В 19/08, 1975 (прототип). вующим выходам блока набора программы, причем выход первого блока за держки подключен к входу сброса в нуль блока распределения импульсов, о т л и .ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повыщения быстродействия- устройства, оно содержит формирователь одиночных импульсов и элементы И-НЕ, первые входы которых подключены к выходам

1 соответствующих датчиков положения объектов, вторые входы — к соответствующим выходам блока набора программы, а выходы — к .первым входам эле мента И, второй вход которого соединен с выходом второго блока заФ дерзки, а выход — с входом форми- Е рователя одиночных импульсов, подключенного выходом к переключающему входу блока распределения импульсов.

1041992

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в сис-,, темах программного управления двухпозиционными объектами.

Известно программное устройство для управления циклическими про- 5 цессами„ содержащее задающий генератор импульсов, кольцевые сдвигающие регистры и элемент И, выход задающего генератора импульсов подключен к объединенным входам коль- 10 цевых сдвигаемых регистров, выходы которых соединены через элемент

И с выходной шиной устройства (1 ).

Недостатками такого устройства являются сложность ввиду значитель )5 ного объема. сдвигаемых регистров, число которых прямо пропорционально количеству программируемых команд и числу шагов программы, отсутствие контроля выполнения обрабатываемых команд, что снижает надежность программного устройства,, и малое быстродействие..

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому являет25 ся устройство для программного управления, содержащее. датчики положения объектов, последовательно соединенные генератор импульсов, элемент И, блок распределения импульсов, блок набора программы, 30 элементы ИЛИ и первые триггеры, блоки задержки, вторые, триггеры, единичные входы. которых подключены к соответствующим датчикам положения, дополнительный элемент HJIH, вы- 35 ход которого соединен с одним из входов элемента И, а входы - c выходом первого блока задержки и нулевыми выходами вторых триггеров, нулевые входы которых и входы бло- 40 ков задержки подключены к выходам блока набора программы, а выход второго блока задержки — к входу сброса в нуль блока распределения импульсов (2 ). 45

Недостатками данного устройства .являются сложность и,как следствие, невысокая надежность ввиду значительного количества вторых триггеров и триггеров контактных датчиков положения, количество которых прямо пропорционально количеству программируемых команд и числу датчиков положения соответственно, необходимость органиэации узлов установки указанных триггеров в исходное состояние при каждом включении устройства, что приводит к росту числа связей и дополнительному его усложнению, наличие генератора импульсов, .имеющего достаточно сложные схемные бО решения, а также невысокое быстродействие в связи с тем, что конец сигнала "ЭАПРЕТ" (исполнение команды объектом управления) приходит на элеменr И в любой момент времени б5 по отношению к периоду следования тактовых импульсов и, следовательно, последующая команда управления формируется с задержкой относительно момента формирования конца сигнала

"ЭйПРЕТ" при появлении его в промежутке между задним и передним фронтами тактового импульса. При длительной циклической работе устройства такие задержки накапливаются и приводят к существенным потерям рабочего времени и снижению производительности работы промышленных объектов (например, промышленных роботов), в которых оно использовано.

Цель изобретения — упрощение устройства и повышение его быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для программного управления объектами, содержащее датчики положения объектов, элемент И, последовательно соединенные блок распределения импульсов, блок набора программы, группу элементов ИЛИ и группу триггеров, первый и второй блоки задержки, входы которых подключены к соответствующим выходам блока набора программы, причем выход первого блока задержки подключен к входу сброса в нуль блока распределения импульсов, содержит формирователь одиночных импульсов и элементы И-HF.. пеови ахали которых подключены к выходам соответствующих датчиков положения объектов, вторые входы — к соответствующим выходам блока набора программы, а выходы — к первым входам элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго блока задержки, а выход — с входом формирователя одино .-ных импульсов, подключенного выходом к переключающему входу блока распределения импульсов.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит датчики 1 (конечного) положения и датчики 2 (начального) положения (например, контактного типа) объектов, входы которых подключены к шине 3 с напряжением нулевого сигнала, последовательно соединенные элемент И 4„ формирователь 5 одиночных импульсов, блок 6 распределения импульсов; блок 7 набора программы, группу элементов ИЛИ 8 и группу триггеров 9, элементы И-НЕ 10, первые входы которых подключены к выходам соо-ветствующих датчиков 1. или 2, вторые входы — к выходам блока 7 набора программы, а выходы - к соответствующим входам элемента И 4, первый

11 и второй 12 блоки задержки, входы которых подсоединены к выходам блока 7 набора программы, выход блока 11 подключен к входу сброса

3 1041992 в нуль блока б., выход блока 12 задержки соединен с одним иэ входов элемента И 4, и объекты 13 управле- .. ния.

Устройство работает следующим образом. . 5

До начала работы производят на- : бор программы,. определяющей последовательность включений-отключений объектов 13, перемычками, соединяю- щими приемные гнезда блока 7 с соответствующими входами элементов

H-НЕ 10, причем триггеры 9 предвари- „ тельно установлены в нулевое. состояние, объекты 13 отключены и находятся в начальном (исходном )положении (на- 15 пример, при использовании пневмо-,, распределителей одностороннего действия с самовоэвратом), контакты датчиков 2 .(начального) положения замкнуты, а,контакты датчиков 1 . 20 (конечного) положения разомкнуты.

В исходном состоянии команда

"Пуск" (сигнал управления) не поступает на вход стробирования вы ходных сигналов блока б (обычно пред 75 ставляющий собой последовательно .соединенные счетчик и дешифратор), в связи с .чем на. всех его выходах присутствует нулевой сигнал. Следова". тельно, нулевой сигнал присутствует и на других входах соответству „их 30 элементов И-HE 10.

На вхо. "„ах элементов И-НЕ 10, подсоединенных к выходам соответст вующих датчиков 2, присутствует нулевой сигнал, поступающий через замкнутые контакты датчиков 2 с шины 3 с напряжением нулевого сигнала.

На входах элементов И-НЕ 10, подсоединенных к выходам соответст- 40 вующих датчиков 1, присутствует еди-. ничный сигнал (например, при применении логических элементов И-НВ

ТТЛ-типа; серий 134, 155, на неза-. действованнйх входах котоРых при-, 45 сутствует единичный уровень сигнала), так как контакты датчиков.1 ра- зомкнуты и входы этих элементов

И-НВ 10 оказываются не подсоединенными к шине 3 с напряжением нулевого. сигнала. Следовательно, на всех выходах элементов И-HE 10 присутствует единичный сигнал, и через элемент И 4 он поступает на вход ФорМИрователя 5, но одиночный импульс не формируется, так как формирователь 5 формирует одиночный импульс при по-ложительном изменении сигнала на .его входе, т.е. при изменении входного сигнала с нулевого на единичный.

По команде "Пуск", поступившей на вход стробирования выходных сигналов блока б, на его первом выходе появляется сигнал управления (единичный сигнал), который..поступает в 65 соответствующие приемные гнезда err ка 7.

После прихода сигнала управления в приемное гнездо, подсоединенное к входу элемента ЙЛИ 8, подключенного к единичному входу триггера 9., срабатывает соответствующий триггер 9 и включается соответствующий объект 13, который начинает перемещаться из начального положения в конечное, одновременно этот же сигнал поступает на вход .соответствующего элемента И-НЕ 10 . На другом входе этого элемента H-HE 10, подключенного:к выходу соответствующего датчика 1, тоже присутствует единичный сигнал. Наличие на обоих входах элемента И-НЕ 10 единичного сигнала приводит к появлению на его выходе нулевого сигнала, который через элемент И 4 поступает на вход формирователя 5.. При достижении перемещакицимся объектом 13 заданного конечного положения срабатывает соответствующий. датчик 1 и замыкает свой контакт. С шины 3 нулевой сиг-. нал через замкнутый контакт поступает на вход элемента И-НЕ 10. На выходе его появляется единичный сигнал, и через элемент И 4 (при отсутс вии сигнала "Запрет" с. блока.12 .на одном из его входов) он поступает на вход формирователя 5, который формирует одиночный импульс, поступающий на переключающий вход блока б.

При этом сигнал управления появляется на его следующем (втором) выходе, а на первом его выходе сигнал управления снимается, т.е. устанавливается нулевой сигнал.

Сигнал управления со второго выхода блока б поступает в приемные гнезда блока 7, и работа устройства повторяется.

Объект 13 находится во включенном состоянии до появления сиг.нала управления в гнезде, подключенном через элемент ИЛИ 8 к нулево» му входу данного триггера 9, который возвращается в нулевое состояние, и, соответственно, отключается объект 13, который начинает перемещаться с конечного положения в начальное. Работа устройства в этомслучае аналогична вышеуказанной.

4

Работа устройства аналогична и в случае одновременного управления несколькими объектами 13, так, как единичный сигнал на входе формирователя 5 появляется только при выполнении объектами 13 соответствующих команд управления, т.е. при достижении объектами 13 заданного положения и срабатывании соответствующих датчиков 1 или 2 и; соответственно, при появлении единичного сигнала на всех выходах соот ветствующих элементов И-НЕ 10, т.е.

1041992

Заказ 7127/48

ВНИИПИ

Тираж 874 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 на всех входах элемента И 4 (при от. сутствии сигнала ".Запрет" с блока 12 на одном из его входов). .Сигнал управления, поступивший в любое .приемное гнездо, подсоединенное к входу блока 12, вызывает формирование на его выходе сигнала

"Запрет", поступающего на один из входов элемента И 4, который снимается по истечении времени задержки блока 12. 10

Влок 11. обеспечивает выдержку времени между концом предыдущего и началом следующего цикла. Сигнал управления, поступивший в приемное гнездо, подсоединенное к входу бло )5 ка 11. вызывает формирование Hà его выходе сигнала, который поступает на вход установки блока б в нулевое состояние. По окончании времени задержки сигнал с входа блока б сни; мается, а цикл повторяется.

Дребезг конактов, возникающий при срабатывания контактных датчнков 1 или 2, не поступает на вход блока 6, так как формирователь 5 устраняет влияние дребезга контактов.

Введение в устройство формирования одиночных импульсов элементов

И-НЕ и новых связей позволяет повысить быстродействие устройства, так как задержки в формировании последующей команды управления после исполнения предыдущей не происходит ввиду того, что при достижении перемещающимся объектом 13 заданного положения и срабатывания соответст-. вующего датчика 1 или 2 формируется одиночный импульс и, соответст= венно, следующая команда управления.

Кроме того, в устройстве применены более простые функциональные элементы, уменьшено их количество, что упрощает койструкцию и повьнаает его надежность.