Устройство для программного управления перемещением груза по замкнутому контуру

 

Изобретение относится к средствам программного управления и может быть использовано в системах управления механизированными накопительными устройствами с замкнутым контуром движения . Цель изобретения -упрощениеустройства . Устройство содержит блок управления приводом 1, элементы И 2, блок вызова 3, датчик положения 4, генератор импульсов 5, счетчики 6. блок сравнения 7, триггер 8, блок памяти 9. Устройство обеспечивает более высокий уровень автоматизации управления процессом транспортировки и хранения грузов и существенно проще устройств на базе универсальных микро-ЭВМ, выполняющих аналогичные функции. 5 ил. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4730273/24 (22) 16.08.89 (46) 23.03,92. Бюл. ¹ 11 (71) Челябинский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (72) С.В, Стрижак (53) 62-529.002 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 643837, кл. G 05 В 19/18, 1979. .Авторское свидетельство СССР

¹ 1314311, кл. G 05 В 19/19, 1987.

Авторское свидетельство СССР

N 1008112, кл. В 65 С 47/46, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N 1550478. кл. G 05 В 19/18. В 65 С 47/50, 1988.,, SU „„1721588A1

<я)ю G 05 В 19/18, В 65 G 47/50 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ ГРУЗА

ПО ЗАМКНУТОМУ КОНТУРУ (57) Изобретение относится к средствам программного управления и может быть использовано в системах управления механизированными накопительными .устройствами с замкнутым контуром движения. Цель изобретения — упрощение устройства. Устройство содержит блок управления приводом 1, элементы И 2, блок вызова 3, датчик положения 4, генератор импульсов 5, счетчики 6, блок сравнения 7. триггер 8, блок памяти 9. Устройство обеспечивает более высокий уровень автоматизации управления.процессом транспортировки и хранения грузов и существенно проще устройств на базе универсальных микро-ЭВМ. выполняющих аналогичные функции. 5 ил.

1721588

25

40

50

Изобретение относится к средствам программного управления и может быть использовано в системах управления механизированными накопительными устройствами (конвейерами, транспортерами, стеллажами) с замкнутым контуром движения для оптимального поиска грузов требуемой номенклатуры (вида, сорта).

Известен ряд устройств, содержащих датчик положения, блок ввода, сумматор, блок сравнения и логический блок, обеспечивающие выбор кратчайшего направления движения по замкнутому контуру к заданному адресу.

Недостатком этих устройств является то, что они сложны при низких функциональных воэможностях.

Известно устройство, содержащее блок управления приводом, входы которого соединены с выходами трех элементов И, блок вызова, датчик положения, генератор импульсов, два счетчика импульсов, блок сравнения, два триггера, прямой вход первого из которых соединен с входом генератора импульсов и установочным входом второго счетчика импульсов. а инверсный — с установочным входом первого. счетчика импульсов и первым входом третьего элемента И, выход генератора импульсов подключен к текстовым входам счетчиков импульсов, информационные входы первого из которых соединены с.выходами датчика положения, один. из выходов блока вызова подключен к

S-входу первого триггера. а остальные — к первой группе входов блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, выходы первого и второго элементов И подключены к R-входам первого триггера. . Недостатком известного устройства являются низкие функциональные возможности, Оно обеспечивает доставку к линии разгрузки ячейки транспортного механизма с требуемым адресом. при этом производится движение по кратчайшему пути.

Однако при организации управления механизированными накопителями штучных грузов либо контейнеров с веществами определенного вида возникает более сложная функциональная задача: требуется подавать по кратчайшему пути на линию разгрузки ячейки не с заданным адресом, а с необходимым видом груза.

Известно устройство, содержащее блок управления приводом, входы которого соединены с выходами трех элементов И. блок вызова, датчик положения. генератор импульсов, четыре счетчика импульсов. блок сравнения, триггер, блок памяти кодов груза, Недостатком устройства является его сложность, Цель изобретения — упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для программного управления перемещением груза по замкнутому контуру. содержащем блок управления приводом, входы которого соединены с выходами трех элементов И, блок вызова, датчик положения, генератор импульсов,.три счетчика импульсов, блок сравнения. триггер, блок памяти кодов груза, к входам которого подключены выходы первого счетчика импульса, выходы блока памяти кодов груза — к первой группе входов блока сравнения, прямой выход триггера соединен с входом генератора импульсов и первыми установочными входами второго и третьего счетчиков импульсов, а инверсный — .с установочным входом первого счетчика импульсов и первым входом третьего элемента

И, выход генератора импульсов подключен к тактовым входам первого, второго и третьего счетчиков импульсов, информационные входы первого из которых соединены с выходами датчика положения; выход "Вызов" блока вызова подключен к первому R-входу триггера, а выход "Код груза" — к второй группе входов блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, вторым S-входом триггера и вторым установочным входом счетчика импульсов, выходы первого и второго элементов И подключены к R-входам триггера, выход старшего разряда .третьего счетчика импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И, с третьим установочным входом и входом реверса второго счетчика импульсов, прямой и инверсный выходы которого соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, третьи входы которых подключены к выходу блока сравнения.

На фиг, 1 приведена структурная функциональная схема устройства для программного управления перемещением объекта по замкнутому контуру; на фиг. 2 — схема блока управления приводом; на фиг. 3— временные диаграммы работы выходного каскада устройства; на фиг. 4 — вариант схемной реализации счетчика; на фиг. 5— временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит блок 1 управления приводом, элементы И 2, блок 3 вызова, датчик 4 положения, генератор 5 импульсов, счетчик 6 импульсов, блок 7 сравнения, триггер 8, блок 9 памяти кодов грузов, Все блоки устройства являются информационными элементами автоматики и мо1721588 гут быть выполнены на интегральных схемах адекватных наименований, например

155 и других серий.(реализация счетчика

6 — 2).

Блок 1 управления приводом (фиг. 2) 5 содержит реверсивный усилитель 1-1 мощности, подключенный к двигателю транспортера, два триггера на базе элементов

И-HE 1 — 2...1 — 9 и конденсаторы 1-10...1 — 12 нд входах. 10

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии до подачи команды вызова груза требуемого вида триггер 8. счетчики 6 — 2, 6 — 3 импульсов в нулевом со- 15 стоянии, генератор 5 импульсов отключен, состояние счетчика 6 — 1 импульсов однозначно повторяет код номера ячейки. находящейся на линии выдачи, т, е, выходной сигнал датчика 4 положения. Определение 20 направления движения груза требуемого вида по кратчайшему пути к линии выдачи начинается с момента подачи импульса с выхода блока 3 вызова íà S-вход триггера 8.

При этом код на выходах блока 3 вызова, 25 соединенных с входами блока 7 сравнения, соответствует виду вызываемого груза. Если груз требуемого вида находится на линии выдачи, то на выходе блока 7 сравнения присутствует логическая "1", что соответст- 30 вует равенству кодов на входах блока 7 сравнения, и на второй S-вход триггера 8 поступает сигнал, запрещающий переход в единичное состояние. Если груза требуемого вида на линии выдачи нет, то триггер 8 35 переключается в единичное состояние. В результате этого запускается генератор 5 импульсов, информационные входы счетчика 6-1 импульсов отключаются от выходов датчика 4 положения и начинается построч- 40 ный опрос блока 9 памяти кодов грузов. В каждой строке блока 9 памяти кодов грузов, соответствующей ячейке транспортера-накопителя, записан (при загрузке транспортера-накопителя) код вида находящегося в 45 ней груза.

Опрос блока 9 памяти кодов грузов начинается с i-й строки, соответствующей номеру ячейки на линии выдачи. Одновременно с этим разрешается изменение состояния 50 счетчиков 6 — 2, 6-3 импульсов, Пусть грузы требуемого вида находятся только в К-й и Р-й ячейках, причем P > К >! и

К-I < N - Р + 1, где N — количество ячеек в транспортере-накопителе. Тогда на линию 55 выдачи должна быть перемещена К-ячейка, что соответствует подаче на блок 1 управления приводом импульсной команды "Вперед". Обеспечивается это следующим образом. После того, как на выходе счетчика

6 — 1 импульсов появится код, соответствующий К-й ячейке,. на выходе блока 7 сравнения появится логическая 1, счетчик 6-2 импульсов обнулится, и цикл счета возобновится. Нулевому состоянию счетчика 6 — 2 импульсов соответствует логический 0 на его прямом выходе " 0".

С появлением на выходе счетчика 6-1 импульсов кода, соответствующего Р-й ячейке, счетчик 6 — 2 импульсов вновь обнулится, т. е, пока на п выходе счетчика 6-3 импульсов логический О, счетчик 6 — 2 импульсов обнуляется каждой логической 1 на выходе блока 7 сравнения. Счетчик 6-3 импульсов имеет емкость 2N и с приходом N импульсов с начала цикла на выходе счетчика 6-1 импульсов вновь появится код i-й ячейки, счетчик 6 — 2 импульсов в состоянии

N — P + i, на и - М выходе счетчика 6 3 импульсов логическая 1 с выхода блока 7 сравнения и изменено направление его счета на вычитание. С приходом К- импульсов на выходе блока 7 сравнения появится логическая 1 и будет разрешена подача сигнала на блок 1 управления приводом через элементы И 2-1, 2-2. Учитывая, что (К - i) импульсов, пришедших на счетчик 6 — 2 импульсов в режиме вычитания, меньше (N— P + i) импульсов, пришедших в режиме сложения на прямом выходе" 0" счетчика

6 — 2 импульсов будет логическая 1, что приведет к появлению логической 1 на выходе элемента И 2 — 1, на блок 1 управления приводом будет подан сигнал "Вперед".

Если бы К ячейка находилась на большем расстоянии от линии выдачи, чем Р, то количество импульсов, изменивших состояние счетчика 6 — 2 импульсов после реверса, было бы больше, чем количество импульсов, поступивших после последнего обнуления, Тогда логическая 1 появилась бы на выходе элемента И 2-2, что соответствует. сигналу

"Назад", так как счетчик 6 — 2 импульсов некольцевой и на его инверсном выходе" 0" присутствовала бы логическая 1 после прихода (N — P + i) импульсов в режиме вычитания, С появлением логической 1 на выходах элементов И 2-1 и 2 — 2 начинается перемещение груза требуемого вида на линию выдачи, триггер 8 обнуляется и состояние счетчика 6 — 1 импульсов вновь начинает повторять код на выходе датчика 4 положения.

Когда на линию выдачи будет подана ячейка с грузом требуемого вида, на выходе блока

7 сравнения, а следовательно, и на выходе элемента И 2 — 3 появится логическая 1 и на блок 1 управления приводом будет подана команда "Стоп". При загрузке транспорте1721588 ра-накопителя с блока 3 вызова подается код, соответствующий отсутствующему грузу, и на линию выдачи будут передвигаться ближайшие пустые ячейки.

На фиг, 5 приведена временная диаг- 5 рамма.для варианта N =10, =2, К=4, Р =

= 7.

При заполнении ячейки грузом автоматически либо оператором с пульта производится запись соответствующего виду груза 10 кода в строку блока памяти (цель записистирания как несущественный признак на схеме не показана), При повторном вызове пустой ячейки транспортер начнет двигаться в сторону следующей ближней пустой 15 ячейки, так как в строке блока памяти соответствующей ячейке на линии выдачи будет записан код груза определенного вида и запрета на поворот не будет, Логика работы устройства для всех ва- 20 риантов однозначно определена выражениями.

Вращение вперед. если ! <К Ð.К-I < N-Р+!;

K

P N-l+P; ! <Р<К,Р-I

Вращение назад, если

I й-P+I;

К I-К; 30

Р <К <Ц-К

Принцип определения направления вращения основан на оценке разности между количеством шагов от последней ячейки с грузом требуемого вида до ячейки на линии выдачи в первом цикле опроса и от ячейки на линии выдачи до первой ячейки с грузом требуемого .вида во втором цикле опроса блока памяти. При этом не играет 40 роли. какие номера будет иметь ячейка на линии выдачи и ближайшие слева и справа к ней ячейки.

Каждая операция по загрузке транспор. тера-накопителя связана с перепрограмми- 45 рованием блока памяти. Причем, учитывая, с одной стороны необходимость оперативного занесения информации, а с другой длительного ее хранения с возможным отключением питающего напряжения блока 50 памяти выполняют на базе ППЗУ, например

519 РЕ1 или 1601 РР1. В режиме "Разгрузка" информация автоматически стирается, а в режиме "Загрузка" записывается в ППЗУ.

Сигналы "Вперед", "Назад" являются 55 импульсами, которые запускают R, S-триггеры блока 1 управления приводом таким образом, что после прихода импульса

"Вперед" (выход элемента И -1) устанавливается логическая 1 на выходе элемента ИНЕ 1-3, что обеспечивает вращение двигателя в прямом направлении, а после прихода импульса "Назад" — логическая 1 на выходе элемента И-НЕ и 1 -7, и соответственно вращение двигателя в обратном направлении. Для того, чтобы не происходило ложных срабатываний триггеров блока 1 управления приводом, обусловленных различным быстродействием взаимозависимых цепей устройства, установлены конденсаторы 1 — 10....1 — 12..

Как показано на временной диаграмме (фиг, 3), триггер 8 переключается после того, как потенциал на конденсаторе 1 — 10 или

1-11 достигнет значения, соответствующего логической "1". После переключения триггера 8 на выходе блока 7 сравнения некоторое время сохраняется логическая 1, следовательно, на входах элемента И 2-3 присутствуют логические 1, однако это не будет восприниматься как команда "Стоп", так как потенциал на выходе элемента И 2-.3 будет. меньшим соответствующего логической 1 (фиг. 3). Величина конденсатора 1 — 12 выбирается с учетом быстродействия цепи: счетчик 6 — 1 импульсов, блок 9 памяти кодов грузов, блок? сравнения так, чтобы до появления логического 0 на выходе блока 7 сравнения после переключения триггера 8 потенциал конденсатора 1-12 существенно не изменился и соответствовал логическому О.

Технико-экономический эффект, достигаемый в предлагаемом устройстве по сравнению с известным. обеспечивается за счет исключения счетчика импульсов, триггера и блока сравнения, что приводит к существенному упрощению устройства при прочих равных технических характеристиках. Достигнутое упрощение позволяет снизить стоимость устройства на 20; .

Формула изобретения

Устройство для программного управления перемещением грузов по замкнутому контуру, содержащее блок управления приводом. входы которого соединены с выходами трех элементов И, блок вызова, датчик положения, генератор импульсов, три счетчика импульсов, блок сравнения, триггер, блок. памяти кодов груза, к входам которого подключены выходы первого счетчика импульсов, выходы блока памяти кодов груза подключены к первой группе входов блока сравнения, прямой выход триггера соединен с входом генератора импульсов и первыми установочными входами второго и третьего счетчиков импульсов, а инверсный — с установочным входом первого счетчика импульсов и первым входом третьего эле10

1721588 дмх. 7 йаЮРых bдих.2йв.2да.1мента И, выход генератора импульсов подключен к тактовым входам первого, второго и третьего счетчиков импульсов, информационные входы первого из которых соединены с выходами датчика положения. выход 5

"Вызов" блока вызова подключен к первому

R-входу триггера, а выход "Код груза" — к второй группе входов блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, вторым $-входом триг- 10 гера и вторым установочным входом второго счетчика импульсов, выходы первого и второго элементов И подключены к R-входамтриггера, отличающееся тем,что,с целью упрощения устройства, выход старшего разряда третьего счетчика импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И, с третьим установочным входом и с входом реверса второго счетчика импульсов, прямой и инверсный выходы которого соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, третьи входы которых подключены к выходу блока сравнения.

1721588

gaix. Я

Юих. 5 йгх. 2 -1

Редактор Н.Гулька

Заказ 953 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Уых.б-1

f(EE) йи. 6;х

Ьд.1

8ых. 6-2

Составитель С.Стрижак

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор М,Демчик