Устройство для программного управления объектом с к- ступенчатым остановом

 

Изобретение относится к технике автоматизац11и производственных нроцессов и м.б. использовано в различ- Н.1х системах управления перемещением объекта, например в системах управления перемещением подвижных элементов промышленных роботов и вспомогательного оборудования робототехнических комплексов, а также в системах управления перемещением кислородной фурмы в конверторах. Цель изобретения - упрощение устройства путем сокращения объема программирования блоков памяти. В блоках 8 и 9 памяти устройства записывается только программа для участка непосредственного торможения, т.е. программа К-ступенчатого снижения скорости, начиная с координаты перехода объекта на пониженную вторую скорость, а формирование команды на движение объекта с первой скоростью осуществляется с помощью элемента ИЛИ-НЕ 12 до тех пор, пока на его входы не поступят сигналы с блоков 8 и 9 памяти, 2 ил. с ел со 4: СХ) 4;;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК 11 4 G 05 В 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4044159/24-24 (22) 27,03.86 (46) 30.!0.87, Бюл, Р 40 (71) Украинский государственный проектный и проектно-конструкторский институт "Металлургавтоматика" (72) Г, Л, Курипка, Г. И. Лошкарев, В, А. Супруненко и В, В, Никитин (53) 621,503,55(088,8) (56) Лвторское свидетельство СССР

М - 1196813, кл, G 05 В 19/18, 1985, Авторское свидетельство ГССР

N 1287108, кл, G 05 В 19/18, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММ!!ОГО

УПРАВ П .ПИЯ ОБЪЕКТОМ С К-СТУПЕНЧАТЫМ

ОСТЛНОВОМ (57) Из обретение относится к технике автоматизации производственных процессов и м.б, использовано в различных сис генах управления перемещением

„„SU„„1348774 A1 объекта, например в системах управления перемещением подвижных элементов промышленных роботов и вспомогательного оборудования робототехнических комплексов, а также в системах управления перемещением кислородной фурмы в конверторах. Цель изобретения — упрощение устройства путем сокращения объема программирования блоков памяти, В блоках 8 и 9 памяти устройства записывается только программа для участка непосредственного торможения, т.е, программа К-ступенчатого снижения скорости, начиная с координаты перехода объекта на пониженную вторую скорость, а формирование команды на движение объекта с первой скоростью осуществляется с помощью элемента 1П1И-НЕ 12 до тех пор, пока на его входы не поступят сигналы с блоков 8 и 9 памяти, 2 ил.

1348774

10!

40

55

Изобретение относится к автоФ матиэации производственных процессов и может быть использовано в различных системах управления перемещением объекта, например в системах управления перемещением подвижных элементов промышленных роботов и вспомогательного оборудования робототехнических комплексов, а также в системах управления перемещением кислородной фурмы в конверторах °

Целью изобретения является упрощение устройства путем сокращения объема программирования блокам памяти, На фиг, представ. тена схема предлагаемого устройства; На фиг, 2— зоны действия команд управления устройства К-ступенчат.>га асанава.

Устройство содержит датчик 1 перемещения, реверcHâíûé счетчик 2 импульсов, сумматор 3, блок 4 ввода, первый 5 и второй б элементы И, исполнительный блок 7, первый 8 и второй 9 блоки памяти. первый 10 и второй 11 элементы И-НЕ и злемент

ИЛИ. НЕ !2.

Первый и ижорой выходь сумматора

3 являютсл cGi>т>зетств:. нна лнвер HIIM прямым выходами переноса сумматора 3, и< рвые входы блоков 8 и 9 памяти — адре ными входами, а их вторы входы — входами выборки блоков

8 и 9 памяти; третий H ч твертый выходы сумматора являются прямыми и инверсными выходами m младших разрядов сумматора 3, а пятый и шестой выходы су.матара 3 — ..рямыми и инверсными выходами п-ш старших разрядов c;«Iaтара 3.

В качестве импульсного датчика перемещения может быть использован любой H3BPc I HblA IT HIK co cxPMQH формирования импульсов на шинах (+) и (-) в зависимости а направления перемещения объекта, Сумматор 3 представляет собой любай из известных cóììàòîðîâ комбинационного типа и выполняет непрерывное вычисление кода рассогласования

Т вЂ” N, Эта обеспечивается тем, что на один вход сумматора 3 код текущего положения объекта Т поступает . с вь|ходов реверсивного счетчика 2 импульсов в прямом двоичном коде, а на другие входы сумматора 3 кад заданной точки останова Na поступает с информационных выхадсв блока 4 ввода в обратном двоичном коде, В случае несовпадения координат Т и

Х знак несовпадения и направление пеоемещения объекта определяются единичным уровнем сигналов переноса

Р л Р сумматора 3, Если Т N (объект находится вьппе точки останава), единичный сигнал присутствует на прямом вылхаде переноса P при этом на прямь|х информационных выходах S,S сумматора 3 кад рассогласования представлен прямым двоичным кодом минус

ЕДИНИЦА, Если Т < N (объект находится ниже точки останава), единичныйл сигнал присутствует на инверсном выходе переноса P, a код рассогласования Т вЂ” . 1 представлен прямым двоичным кодом на инверсных информационных выходах Б,...S „ сумматора 3.

В качестве блоков 8 и 9 памяти ма-ут использоваться как ППЗУ вЂ” однокр.атно программируемые пользователем пр л помаши плавких перемычек ПЗУ (например, 155 РЕ3, КР 556 РТ4), так и . ПЗУ вЂ” репраграммируемые ПЗУ, доIIy каюте неоднократное стирание и запись информации (например, К 573

"01, К 573 Р02). Каждой дискретной казрдинате участка тормозного пути са.>тветствует определенная ячейка

ПЗУ с записанным в нее словом, апреде.тяюшим эначение скорости, с котороЛ обьект должен проходить данную координату, причем значение скорости однозначно зависит от того, в каком разряде слова (начиная с второго разряда) записана ЕДИНИЦА ("1" во втором разряде слова соответствует второй cêîðîcòH Vz, "!" в третьем, разряде — третьей скорости V и т,д. ) .

В первом разряде слова ЕДИНИЦА записана в нескольких ячейках блоков памяти, соответствующих дискретным координатам допустимой зоны останова ("зоны нечувствительности"), в которой скорость объекта равна нулю, и назначение этих ячеек — блокировать команду на формирование первой скорости в отсутствие какой-либо из промежуточных скоростей Ч ...V, В блоке 8 памяти записана программа торможения для спуска объекта, т,е. для случая, когда T ) N, (объект находится вьппе точки останова), а в бпоке 9 памяти — программа торможения для подъема объекта, т,е, для случая, когда Т Х (объект находится ниже точки астанова), Выборка

1348774 соответствующего блока памяти осуществляется при достижении объектом границы максимально возможного участка торможения Х (фиг. 2), определяемого младшими разрядами кода рассогласования Т вЂ” N . Это обеспечивается тем, что, например, при спуске объекта и достижении границы участка торможения Х=2 на инверсных 10 выходах старших разрядов сумматора

3 и на его прямом выходе переноса присутствуют сигналы "1" ° При этом собирается схема совпадения на элементе И-НЕ 11 и нулевым сигналом с его выхода разрешается работа бло15 ка 8 памяти, на адресные входы кото30

35 рого код рассогласования (Т вЂ” N ), представленный прямым двоичным кодом минус ЕДИНИЦА, поступает с пря- 20 мых выходов ш младших разрядов сумматора 3. При подъеме объекта и доЩ стижении участка торможения Х=2 собирается схема совпадения на элементе И-HE 10 и разрешается работа блока 9 памяти, адресные входы которого код рассогласования (T — N,), представленный прямым двоичным кодом, поступает с инверсных выходов младших разрядов сумматора 3.

Используя, например, ППЗУ типа

155 РЕ3, можно организовать 8-ступенчатое торможение объекта с максимальной длиной тормозного пути, равцой 32 дискретным позициям, а при использовании РПЗУ типа К 573 РО2

8-ступенчатое торможение объекта с максимальной длиной тормозного пути, равной 2048 дискретным позициям.

При необходимости увеличения тормоз- 40 ного пути или числа ступеней торможения можно использовать параллельное включение двух и более соответствующих микросхем ПЗУ, Исполнительный блок 7 (например, 45 привод) выдает соответствующее управляющее воздействие на объект управления, если на выходе элемента

И 5 (или на выходе элемента И 6) присутствует сигнал "1" (что явля- 50 ется для вертикального перемещения объекта командой "ПОДЬЕМ" или соотУ ветственно, командой "CIIYCK ) и если сигнал "1" присутствует на одном из информационных входов исполнительного блока 7, при этом скорость Ч, перемещения объекта вне зоны торможения определяется единичным сигналом на выходе элемента ИЛИ-НЕ 12, а скорость перемещения объекта на

1 участке торможения — номером выхода (кроме первого) блоков 8 и 9, на котором присутствует сигнал "1" °

Устройство работает следующим образом.

Объект неподвижен и находится, например, в точке То (фиг ° 2), при этом содержимое реверсивного счетчика

2 однозначно соответствует коду текущего положения объекта (коду точки Т ) °

Задание точки останова (ввод программы) пока еще не производилось, т,е, как на информационных, так и на управляющем выходах блока

4 ввода присутствуют сигналы "0".

На управляющие входы исполнительного блока 7 поступают сигналы "0", т ° е. на объект управления никакого воздействия не оказывается. Затем производится ввод программы. Код задаваемой точки останова N,, представленный обратным двоичным кодом (инверсное значение Np) поступает с информационных выходов блока 4 ввода на сумматор 3, где вычисляется расстояние (Т вЂ” N,), Так как объект расположен выше точки останова (Т > М,), то единичный сигнал формируется на прямом выходе переноса

P сумматора 3, при этом на его прямых информационных выходах S S рассогласование Т вЂ” N предсгавлено о прямым двоичным кодом минус ЕДИНИЦА, Если Т вЂ” М > Х (объект находится вне зоны максимально возможного участка торможения), то при появлении единичного сигнала на управляющем выходе блока 4 ввода, последовавшем за вводом программы, имеется команда СПУСК на скорости Ч, (сигнал "1" присутствует на выходе элемента И 6 и на выходе элемента

ИЛИ-НЕ 12), при этом выборка программы торможения, записанной в блоках 8 и 9, запрошена.

Спуск на скорости Ч, производится до тех пор, пока Т вЂ” М > Х,. момент прохода объектом точки N=N +Х о (границы зоны максимально возможного . тормозного пути) нулевой сигнал с выхода элемента ИЛИ вЂ  11 разрешает работу блока 8 памяти с записанной в нем программой торможения при спуске объекта, Так как в рассматриваемом случае требуемый тормозной путь Х, меньше

1348774 максимально возможного тормозного пути Х (фиг. 2), то участок пути от точки N до точки N объект должен пройти с прежней скоростью Ч,, Это достигается тем, что н ячейках блока 8, соответствующих каждой дискретной координате участка пути от N до N,, ЕДИНИЦА в каком-либо из разрядон отсутствует и команда на фор- 1Р мирование первой скорости V вырабатывается автоматически элементом

ИЛИ-HF. 12 (на всех ее входах единичные сигналы из блоков памяти отсутствуют), Следовательно, объект про- 15 должает спуск на скорости V

При достижении точки N, (порога снижения скорости) объект автоматически переходит на пониженную скорость, с которой осущестнляется его 20 дальнейший спуск до точки N2.

Это обеспечивается тем, что в ячейках блока 8, соответствующих каждой дискретной координате участка тормозного пути Х,-Х 25

N N ), ЕДИНИЦА записана во вторых разрядах и, следовательно, при прохождении объектом данного участка пути, сопровождаемом последовательной выборкой указанных яче- 30 ек ПЭУ, единичный сигнал постоянно присутствует на втором выходе блока

Я, поддерживая тем самым скорость объекта V . Одновременно этим же сигналом, действующим на один из входов элемента ИЛИ-HE 12, исключается команд» на формирование скорости

По достижении точки 11 происходит автоматический переход на скорость 4р и т,д °

В момент, когда объект (фиг. 2) проходит вниз мимо точки И (точки отключения двигателя с упреждением при спуске), управляющее воздействие с объекта снимается, Объект входит в зону останова. Эта эона характерна тем, что при нахождении объекта управления в ее пределах ни на одном из информационных входов исполни- 50 тельного блока 7 сигнал "1" не появляется, Это обеспечивается тем, что в ячейках блоков 8 и 9, соответствующих каждой дискретной координате участков Х„ и Х „ зоны останова, ЕДИНИЦА записана в первом разряде, выходом связанном только с входом элемента ИЛИ-НЕ 12, и, следовательно, при последовательной выборке этих ячеек в результате выбега объекта ни на одном из информационных входов исполнительного блока 7 сигнал

"1" не появляется °

Таким образом, пока объект находится в зоне останова, команда на движение отсутствует, Если при спуске объект "проскочит" зону останова, т,е, опустится ниже точки N, то произойдет возврат

2к объекта в зону останова по следующим причинам.

Когда объект за счет выбега опускается ниже точки останова И, то команда "СПУСК" меняется на команду

"ПОДЬЕМ", так как Т с N и единичный сигнал формируется уже на инверсном выходе переноса P с сумматора 3, Одновременно собирается схема совпадения на элементе И-НЕ 10 и нулевым сигналом с его выхода разрешается работа блока 9 памяти с записанной в нем программой торможения при подъеме объекта, Но пока объект находится в зоне останова (на участке от

N до N ), единичный сигнал присут—

2к ° ствует на первом выходе блока 9, связанном только с входом элемента ИЛИНЕ 12, и исполнительный блок 7 не оказывает упранляющего воздействия на объект управления.

Если объект по какой-то причине все же вышел за пределы зоны останови (т,е. опустился ниже точки М ), 2к то кодом рассогласования Т-N, снимаемым с инверсных выходов сумматора

3, выбираются ячейки блока 9, соответствующие дискреTHblM координатам участка тормозного пути Х2„- X „ расположенного ниже точки N,,в которых единица записана в последнем (К-ом) разряде, Так как в этот момент

"1 присутстнует на выходе P сумматора 3, то осуществляется подъем на скорости V

При подъеме объекта (возврат в зону останова) в момент прохождения мимо точки N „ (точка отключения двигателя с упреждением при подъеме) управляющее воздействие с объекта снимается, И пока объект находится в зоне останона, исполнительный блок не оказывает управляющего воздействия на объект управления, т,е ° двигатель отключен в этом случае с упреждением при подъеме.

Предлагаемое устройство, имея простой алгоритм работы по сравнению с

1348774 ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для программного управления объектом с К-ступенчатым остановом, содержащее датчик перемещения, первый и второй входы которого подключены к первому и второму входам реверсивного счетчика импульсов, выход которого подключен к пер30 прототипом, позволяет помимо многоступенчатого останова производить реверс перемещения объекта в случае

его случайного выбега за пределы soны останова, а также вводить новое

5 задание и во время перемещения объекта, В то же время в блоках 8 и 9 устройства записывается только программа для участка непосредственного торможения, начиная с координаты перевода объекта с первой на вторую скорость, а команда на формирование первой скорости вырабатывается автоматически при отсутствии команды из блоков памяти на какую-либо иную скорость Ч ...Ч„ или команды на отключение двигателя. Это снижает объем программы торможения, причем в некоторых случаях существенно (почти в два раза), что упрощает реализацию устройства, а также подготовку сменных программ торможения.

25 вому входу сумматора, вторые входы которого подключены к первым выходам блока ввода, второй выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами сумматора соответственно, а выходы — с первым и вторым входами исполнительного блока соответственно, третьи и четвертые выходы сумматора соединены с первыми входами соответственно первого и второго блоков памяти, пятые и шестые выходы сумматора соединены с первыми входами первого и второго элементов

И-НЕ соответственно, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами сумматора соответственно, а выходы — с вторыми входами соответственно второго и первого блоков памяти, у которых одноименные выходы поразрядно объединены и подключены, кроме первого разряда, к третьим входам исполнительного блока, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства путем сокрашения объема программирования блоков памяти, в него дополнительно введен элемент ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с выходами блоков памяти, а выход подключен к четвертому входу исполнительного блока, 1348774

Составитель А, Исправникова

Редактор А, Маковская Техред А. Кравчук Корректор Л, Латай

Заказ 5l88/46 Тираж 862

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4