Устройство для циклового программного управления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Ceawacex

С юцмалистмчесиим

Республик

< г773573 (61) Дополнительное к авт. саид-sy(22) Заявлено 05. 04. 79 (2г) 2748249/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано 23.10.80. Бюллетень М -9 (5 т»М. Кд.

6 05 В 19/08

Государственный комитет

СССР ио делан изобретений и открыли fi (53» УДК б21.503 .55(088.8) Дата опубликования описания 25.1080

В ° Я . Стродс и В, И. 3нтин

Рижский ордена Ленина государственный электротехнический завод ВЭФ им. Б. И. Ленина (7 I ) Заявитель (54) УС ".РОЙОТВО ДЛЯ ЦИКЛОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах программного управления двухпозиционными объектами.

Известна система программного 5 управления роботами, содержащая генератор тактовых импульсов, связанный со схемой совпадения, блок распределения импульсов, наборное штекерное поле, схему управления объектом. Из-. вестная система обеспечивает управление движением исполнительного механизма робота и внешнего технологического оборудования (1).

Однако система не обеспечивает 15 защиту исполнительного механизма от аварийных ситуаций при неправильиом наборе программы и в случае отказа механизма.

Наиболее близким по технической 20 сущности к предлагаемому является устройство для .программного управления, содержащее датчики положения и последовательно соединенные генератор импульсов, элемент И, блок 25 распределения импульсов, блок набора программы, элементы ИЛИ, триггеры, блоки задержки, вторые триггеры, единичные входы которых подключены к .соответствующим датчикам положения. 3Q

Известное устройство обеспечивает программное управление промышленным роботом I?).

Недостатком известного устройства является сложная схема управления следующим шагом программы, так как на каждый датчик положения требуется отдельный триггер. Каждый датчик псложения опрашивается только в определенном шаге программы. Применение таких датчиков положения не дает возможности построения постоянных защитных блокировок, что усложняет процесс программирования и не обеспечивает надежную работу устройства.

Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для циклового программного управления, содержащее блок датчиков положения и последовательно соединенные генератор импульсов, ключ, первый элемент И, блок распределения и блок набора программы, подключенный первыми входами к первым входам блоков управления, второй вход первого элемента И подсоединен через триггер к выходу первого элемента задержки, 773573 а второй выход блока набора программы - ко входу второго элемента задержки, введены последовательно соединенные формирователь режимов, анализатор и элемент ИЛИ, а также последовательно соединенные логический блоК, второй элемент И и элемент НЕ, выход которого подключен ко входу первого элемента задержки второй вход триггера соединен с выходом второго элемента И, подключен- ного вторым входом к выходам блоков управления, а третьим входом — к выходу блока датчиков положения и ко второму входу анализатора, третий вход которого соединен с выходом логического блока, .а второй выход - 3Я со вторыми входаьа блоков управления, подсоединенных третьими входами ко второму входу блока распределения и через элемент ИЛИ вЂ” к выходу второго элемента задержки, формирователь щ режимов подключен к блоку распределения, первый вход логического блокак выходу блока датчиков положения, а второй вход - к третьему выходу блока набора программы.

На чертеже представлена блок-схема устройства. устройство содержит генератор импульсов 1, через ключ связанный с первым входом первого элемента И

2, выход которого связан с первым входом блока 3 распределения, который через блок 4 набора программы и блоки 5 -5 управления подключен и к управляемым объектам 6 -6", блок

Ф

7 датчиков положения, выход которо- 35 го соединен с одним из входов логического блока 8, подключенного ко входу второго элемента И 9, выход которого связан с элементом НЕ 10 и нулевым входом триггера 11, первый элемент задержки 12, соединенный с единичным входом триггера 11, формирователь 13 режимов>включенный между выходом блока 3 распределения и третьим входом анализатора 14, выход которого связан с одним входом элемента ИЛИ 15, другой вход которого подключен к выходу второго элемента 16 задержки между циклами.

Блок 3 содержит счетчик, элемент сброса и дешифратор и предназначен для последовательного распределения программных сигналов и выдач кода шага для определения условий блокировом.

Блоки 5 -5" содержат логические 55 элементы И и триггер и предназначеи ны для управления объектами б -б

Блок 7 представляет собой совокупность датчиков, количество и тип которых зависит от применяемых бО объектов б -6, и датчика контроля и предыдущего оборудования.

Блок 8 содержит набор логических элементов и предназначен для организации связи объектов б -б с пре

1 Fl дыдущим технологическим оборудованием.

Формирователь 13 содержит набор логических элементов, соответствующих возможным аварийньм и запретным ситуациям на каждом шаге программы и предназначен для подачи кода условий блокировок на анализаторе 14.

Анализатор 14 содержит набор логических элементов и предназначен для сравнения кода условий блокировок с данными блока 7 и выдает команды на блокировку или сброс блоков 5 -5 например при нахождении исполнительного органа объекта в зоне действия штампа.

Мины 17,18,19 и 20 представляют собой совокупность параллельных линий связи, количество которых зависит от числа управляемых объектов. устройство также содержит ключ 21.

Устройство работает следующим образом.

До начала работы все блоки предварительно установлены в нулевое состояние. Сигналы из триггеров блоков 5 -5 по шине 18 управления по1 И ступают на элемент И 9 и там сравниваются с сигналами, приходящими от блока 7 по шине 19. Элемент И 9 выдает сигнал совпадения на триггер

11 и элемент НЕ 10. Из триггера 11 поступает сигнал разрешение" на элемент И 2.

После нажатия ключа 21 тактовые импульсы от генератора 1 поступают на блок 3. Счетчик блока 3 выдает код первого шага на формирователь

13. Сигнал управления из выходов бло-ка 3 поступает на соответствующее приемное гнездо блока 4 и через н1его на входы соответствующих блоков

5 -5 . Происходит переключение триги геров в блоках 5 -5" и сигнал воз1 действует на соответствующие управляемые объекты 6 -6".

Одновременно сигнал управления по шине 18 управления поступает на элемент И 9. Так как состояиие триггеров в блоках 5" -5" в начале выполнения програмьи на данном шаге не соответствует состоянию сигналов на шине 19, элемент И 9 выдает сигнал .

"Несовпадение", который воздействует на триггер 11, переключая его в положение "Запрет". Сигнал "Запрет" подается на второй вход элемента И 2.

Последняя запрещает поступление тактовых импульсов на блок 3, который переходит в режим ожидания разрешения на следующий шаг. После того, как перемещающийся объект б -б достиг заданного положения, сигналы на шинах 18 и 19 совпадают и элемент

И 9 выдает сигнал "Совпадение" на элемент НЕ 10. Инвертированный сигнал запускает элемент 12, который через время задержки между шагами переводит триггер 11 в положение

773573 объектов.

"Разрешение". Время задержки ме:кду шагами необходимо для ожидания окончания механического дребезга объектов 6"-6" и увеличивает точность позиционирования объектов 6 -б" в конечных позициях, Сигнал "Разрешение" поступает на элемент И 2 и блок 3 переходит на следующий шаг.

Кроме того, устройство позволяет выполнить следующие дополнительные действия.

Из блока 3 по шине 20 на формирователь 13 поступает код шага программы. Последний выдает на анализатор 14 код условий блокировок для каждого шага программы, который сравнивается с инФормацией, приходящей от блока 7 по шине 19.

Анализатор 14 определяет степень опасности создававшейся ситуации и в зависимости от этого воздействует на блоки 5 -5 в виде сигналов блоН кироэок. В случае аварийных ситуаций через элемент ИЛИ 15 происходит сброс блоков 5 -5"и блока 3 в исходное положение.

При необходимости согласования работы объекта управления 6 -6" с предыдущим технологическим оборудованием, из блока 4 на вход блока

8 подается сигнал запроса. Блок 8 устанавливается в режим ожидания сигнала из блока 7 и подает сигнал блокировки на элемент И 9 и анализатор 14. Один из датчиков блока 7 осуществляет контроль за предыдущим технологическим оборудованием, а остальные контролируют положение объектов 6" -6" . После окончания цикла работы предыдущего технологического оборудования, соответствующий датчик блока 7 выдает синхросигнал на вход блока 8, который выходит из режима ожидания и снимает блокировку элемента И 9 и анализатора 14.

Работа устройства продолжается согласно набранной программы, или описанию выше.

Применение вышеупомянутых блоков в схеме устройства выгодно отличает предлагаемое устройство от известного, так как оно защищает исполнительные узлы управляемого объекта и внешнего технологического оборудования от повреждений при аварийных ситуациях. Выработка сигналов блокировки и сброса дает возможность ввести в работе управляемого объекта, например промышленного робота, "инстинкт самосохранения".

Введение задержки между шагами программы увеличивает точность позиционирования в конечных положениях, что особенно важно при больших скоростях перемещения управляемых

Формула изобретения

Устройство для циклового програм,много управления, содержащее блок датчиков положения и последовательно соединенные генератор импульсов, ключ, первый элемент И, блок распределения и блок набора программы, подключенный первыми входами к первым входам блоков управления, второй вход первого элемента И подсоединен через триггер к выходу первого элемента задержки, а второй выход блока набора программы — ко входу второго элемента задержки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены последовательно соединенные формирователь режимов, анализатор и элемент ИЛИ, а также последовательно соединенные логический блок, второй элемент И и элемент НЕ, выходы которого подключены ко входу первого элемента задержки, второй вход триггера соединен с выходом второго элемента И подключенного .вторым входом к выходам блоков управления, а третьим входом — к выходу блока датчиков положения и ко второму входу анализатора, третий вход которого соединен с выходом логического блока, а второй выход — со вторыми входами блоков управления, подсоединенных третьими входами ко второму входу блока распределения и через элемент

ИЛИ вЂ” к выходу второго элемента задержки, формирователь режимов подклЮчен к блоку распределения, первый вход логического блока — к выходу блока датчиков положения, а второй вход — к третьему выходу блока набора программы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Белянин П.H. Применяемые роботы. М., "Машиностроение", 1975,. с. 209-215.

2.Авторское свидетельство СССР

Р 537328, кл. G 05 8 19/08, 1975 (прототип).

773573

Составитель Н.Белинкова

Редактор Г.Волкова Техред A-A÷ Корректор М.Демчик

Заказ 7503 бО Тираж 95б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делая изобретений и открытий

113635, Москва, Ж-35, Раумская наб., д.4/5

Филиал ПИП"Патент.", г.ужгород,ул.Проектная,4