Устройство для программного управления позиционированием

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕМ, содержащее датчик положения, генерат тор тактовых импульсов, блок набора программы, подключенныйвыходами к входам коммутатора, связанного первым и вторым выходами со счетными входами соответственно первого и второго счетчиков импульсов, подключенных выходами через первый и второй дешифраторы к первому и второму вхоJafaitHtfe т Хвдтагежки е дам блока сравнения, связанного выходом с первым входом второго коммут .атора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности позиционирования, в него введены делитель частоты, первый и второй нульорганы , подключенные выходами .к упгравляющим входам соответственно первого и второго счетчиков импульсов, а входами - к первому и второму выходам датчика положения, соединенного третьим выходом с вторым входом второго коммутатора, подключенного выходом к управляющим входам первого нуль-органа и блока набора программ, связанного входами с выходами делителя частоты, подключенного входом к выходу генератора тактовых импульсов 2. Устройство ПОП.1, ОТЛИ-t чающееся тем, что датчик положения выполнен в виде излучателя инфракрасного света и фотореле, подключенного первым, вторым и третьим выходами к соответствующим выходам датчика положения.

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(,5)) G 05 В 19 18

ЪоОаннме пп17, (ед тамии

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA (21) 3515298/24-24 (22) 25.11.82 (46) 15.10.84. Вюл. )) 38 (72) Н.A.Можегов, В.П.Косоруков, Л.В.Куликов, В.В.Фомин, A.Â.Ïó÷èíèí и В.В.Котов (71) Ковровский филиал Владимирского политехнического института (53) 621.503.55(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР Р 744466, кл. G 05 В 19/18, 1980.

2. Патент США )) 4212031, кл, G 05 Д 3/00, опублик.1980 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЕМ, содержащее датчик положения, генера-. тор тактовых импульсов, блок набора программы, подключенный выходами к входам коммутатора, связанного первым и вторым выходами со счетными входами соответственно первого и второго счетчиков импульсов, подключенных выходами через первый и второй дешифраторы к первому и второму входам блока сравнения, связанного выходом с первым входом второго коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности позиционирования, в него введены делитель частоты, первый и второй нульорганы, подключенные выходами к уп равляющим входам соответственно4 первого и второго счетчиков импульсов, а входами — к первому и второму выходам датчика положения, соединенно- го третьим выходом с вторым входом второго коммутатора, подключенного выходом к управляющим входам первого нуль-органа и блока набора программ, связанного входами с выходами делителя частоты, подключенного входом Я к выходу генератора тактовых импульсов

2 ° Устройство по п.1, о т л и -: ч а ю щ е е с я тем, что датчик положения выполнен в виде излучателя инфракрасного света и фотореле, подключенного первым, вторым и третьим Я выходами к соответствующим выходам датчика положения.

1118965

Изобретение относится к автоматическому управлению, в частности к устройствам, предназначенным для регулирования положения в пространстве, и может быть использовано в позиционных системах программного управления для транспортирования объекта управления в определенной после.довательности от одной рабочей позиции к другой.

Известно устройство для программного управления положением объекта, содержащее последовательно соединенные эадатчик программы, счетчик, блок сравнения, привод и датчик поло жения, например вращающийся трансформатор, а также генератор импульсов, делитель частоты, формирователь напряжения, два фазосдвигающих блока и два формирователя импульсов fl).

В данном устройстве двигатель йеремещаемого объекта и датчик положения связаны механически. При нали чии механической связи неизбежны как радиальные смещения геометрических осей вала двигателя и датчика положения, так и их угловой перекос. Это вносит значительную погрешность в установку заданного положения объекта и снижает надежность устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее датчик положения, — телевизионную.систему с подключенными к ней блоком для отфильтровывания импульсов строк и пусковых импульсов, блоком напряжения сравнения мпаратором, а 35 также селекторы переключения, задающие программу, выходы которых подключены к входам счетчиков, соединенных выходами с электрической оценочной системой с 64-позиционным 40 регистром смещения. Один из выходов датчика положения соединен со счетчиком, другой — с позиционным регистром смещения. Электрическая оценочная система выполняет функцию

-дешифраторов информации .счетчиков.

Выход электрической оценочной системы подключен к, компьютеру, в котором происходит сравнение расшифрован" ной информации, .поступающей со счетчиков. Выход компьютера подключен к входу блока управления перемещением объекта, выход которого соединен с блоком включения перемещающего устройства. Генератор им- пульсов одним из выходов подключен к счетчику, а другим — к позиционному регистру смещения.

Иэображение действительного положения объекта преобразуется в точечную информацию, которая затем @ преобразуется в цифровую форму.

В цифровой форме в устройство поступает также информация, характеризующая положение объекта. В компьютере происходит сравнение дей- 65 ствительного и заданного параметра позиционирования и рассчитываются параметры отклонений между ними. Управляющей является информация, характеризующая разность между действительным и требуемым положениями объекта f2) .

Ограниченная разрешающая способность датчика положения — телеви.зионной системы вследствие конечного числа разложений на строки огра,ничивает точность позиционирования объекта. При использовании известного устройства в неблагоприятных погодных условиях (снег, дождь, туман и пр.) значительно ухудшается качество изображения, а следовательно, в блоки обработки поступает неточная информация, что резко снижает точность устройства и его надежность, Кроме того, устройство сложно по конструкции.

Цель изобретения — повышение точности позиционирования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для програм.-;": много управления позиционированием, содержащее датчик положения, генератор тактовых импульсов, блок набора программы, подключенный выходами к входам первого коммутатора, связанного первым и вторым выходами со счетными входами соответственно первого и второго счетчиков импульсов, подключенных выходами через соответственно первый и второй дешифраторы к первому и второму входам блока сравнения, связанного выходом с первым входом второго коммутатора, введены делитель частоты, первый и второй нуль-органы; подключенные к управляющим входам соответственно первого и второго счетчиков импульсов, а входами — к первому и второму выходам датчика положения, соединенного третьим выходом с вторым входом второго коммутатора, подключенного выходом к управляющим входам первого нульоргана и блока набора программ, связанного входами с выходами делителя частоты, подключенного входом к выходу генератора тактовых импульсов.

Датчик положения выполнен в виде излучателя инфракрасного света и фотореле, подключенного первым, вторым и третьим выходами к соответствующим выходам датчика положения.

На чертеже приведена функциональная схема устройства. устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов, делитель 2 частоты, блок 3 набора программы, первый коммутатор 4, первый 5 и второй 6 счетчики импульсов, первый

7 и второй 8 дешифраторы, блок 9

1118965 сравнения, второй коммутатор 10, первый ll и второй 12 нуль-органы, а также датчик 13 положения, включающий в себя излучатель 14 инфракрасного света и фотореле 15.

Предлагаемое устройство для программного позиционирования объекта в конкретном варианте исполнения применяется для программного управления перемещением тележки 16 счетчи- 10 ка кубатуры лесоматериалов, которая перемещается вдоль заданных позиций 17.

Устройство .работает следующим образом. 15

При включении устройства позиционируемый объект (тележка 16)начи- нает перемещаться по направлению к заданным позициям (измерительной платформе 17), а генератор 1 так-. . товых импульсов вырабатывает сигнал, который поступает на делитель 2 частоты, где делится таким образом, что на вход блока 3 набора программы поступает и сигналов с частотой

nf (где n — целое число). Число и частота сигналов определяется количеством заданных позиций установки тележки 16. Если на измерительной платформе 17 лежит один штабель лесоматериалов, то для измерения его объема необходимо установить тележку 16 строго посредине этого штабеля. Для обеспечения этой операции на вход задатчика 3 программы достаточно .подать два,сигнала с частотой 35

1f и 2f. Если на измерительной платформе 17 лежит три штабеля, то для измерения их объема необходимо установить тележку 16 в трех положени»;=. ях — посредине каждого штабеля. 40

Для обеспечения этой операции необходимо три сигнала частотой if, 3f и бй, Если на измерительной платформе 17- п штабелей, то требуется три сигнала частотой lf, nf, 2nf. С бло- 45 ка 3 набора программы на коммутатор 4 подаются два или три сигнала определенной частоты в зависимости от количества штабелеи.лесоматериалов.

Как только тележка 16 переместится настолько, что край штабеля на измерительной платформе 17 затемнит просвет между излучателем 14 инфракрасного света и фотореле 15 датчика 13 положения тележки, частотный сигнал с коммутатора 4 подается на счетный вход счетчика 6. Одновременно прерывается связь между нульорганом 12 и счетчиком 6, с которого снимается обнуление. Счетчики 5 (., б выполнены на j K-триггерах по прин- 60 ципу сдвигающих регистров. Когда тележка достигает противоположного края штабелей лесоматериалов, размещенных на измерительной платфор.ме 17, появляется просвет между 65 излучателем 14 инфракрасного света и фотореле 15. Фотореле 15 включается,и с коммутатора 4 прекращается подача сигнала частотой lf на счетчик 6, Одновременно .;на счетный вход счетчика 5 с коммутатора 4 начинает подаваться сигнал частотой

2 )nf (где и — число штабелей на измерительной платформе 17). Однако сигнал в счетчике 5 не накапливается, так как в этом положении происходит обнуление информации, подаваемой на этот счетчик, нуль-органом 11.

Одновременно с включением фотореле

15 на коммутатор 10 подается сигнал, содержащий информацию о ревер" се двигателя и тележка 16 начинает перемещаться в обратном направлении.

Как только край штабеля лесоматериалов на измерительной палтформе 17 попадет в просвет между излучателем

14 и фотореле 15, последнее отключается, прерывая связь между счетчиком 5 и нуль-органом 11. В результате со счетчика 5 снимается обнуление, и он начинает накапливать сигнал частотой 2 nf.

Состояния счетчиков постоянно расшифровываются дешифраторами 7 и 8.

Сигналы с этих дешифраторов подаются на блок 9 сравнения. При уравнивании состояний счетчиков 5 и б с блока сравнения подается сигнал через коммутатор, при котором двигатель тележки 16 отключается. Во время останова тележки измеряется срединное сечение штабеля лесоматериалов. При включении датчика, контролирующего начало работы (не показан), включается связь счетчик 5 — нуль-орган

11 и счетчик 5 обнуляется. Одновременно подается сигнал на блок 3 набора программы и с последнего через коммутатор 4 на счетчик 5 начинает поступать сигнал частотой nf вместо сигнала частотой 2nf. Однако в этом положении сигнал не накапливает информацию, так как постоянно обнуляется. При включении датчика, контролирующего конец работы (не показан), сигнал с выхода коммутатора 10 включает двигатель тележки 16. Одновременно разрывается связь счетчик 5 нуль-орган 11 и последний начинает накапливать сигнал частотой nf. Состояния счетчиков 5 и 6 вновь постоянно расшифровываются дешифраторами

7 и 8 и при уравнивании состояний счетчиков 5 и б с блока 9 сравнения подается сигнал на коммутатор, по ко торому включается двигатель 10.После этого цикл работы устройства повторяется.

Предлагаемое устройство имеет теоретически неограниченную разрешающую способность, определяемую числом триггеров в счетчиках. При

11189

Составитель Н.Горбунова

Редактор Л.Пчелинская Техред A. Кикемезей КорректорЕ.Сирохман

Заказ /451/34 Тираж 8.4 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектная, 4 увеличении числа триггеров на порядок раэрешающая способность устройства и, следовательно, точность также возрастают на порядок. В устройстве использован источник инфракрасного све-. та, поэтому на точность позицио-i нирования не влинют погодные условия, снижающие видимость, а следовательно повиаается его надежность.

Простота управления позволяет сократить количество обслуживающего персонала. При применении предлагаемого устройства в народноМ хозяйстве для измерения штабелей лесоматериа. лов на железнодорожных и автомобильных платформах вследствие более точной установки тележки в заданных позициях повышается точностьизмерения штабелей лесоматериалов, что .дает значительную экономию.