CS208848B1 - Zapojení pro elektronický programový spínač - Google Patents

Abstract

Zapojení pro elektronický programový spínač, určený pro řízení pracovního cyklu strojů nebo jiných zařízení bez použiti mechanických součásti, např. va­ ček. Funkce vačky je zde nahrazena elektronickým obvodem, sestaveným z kruhových posuvných registrů a příslušných elektronických prvků. Časový diagram se nastavuje pomoci přepínačů. Přesnost nastaveni jednotlivých funkci pracovní­ ho stroje se snadno dodržuje. Zapojeni umožňuje dálkové nastavení změny programu. Nastavený stav je indikován svě­ telným displejem. Zapojeni je vhodné pro použiti i ve výbušném prostředí. Viz schéma zapojení

Description

(54) Zapojení pro elektronický programový spínač

Zapojení pro elektronický programový spínač, určený pro řízení pracovního cyklu strojů nebo jiných zařízení bez použiti mechanických součásti, např. vaček. Funkce vačky je zde nahrazena elektronickým obvodem, sestaveným z kruhových posuvných registrů a příslušných elektronických prvků. Časový diagram se nastavuje pomoci přepínačů. Přesnost nastaveni jednotlivých funkci pracovního stroje se snadno dodržuje. Zapojeni umožňuje dálkové nastavení změny programu. Nastavený stav je indikován světelným displejem. Zapojeni je vhodné pro použiti i ve výbušném prostředí.

Viz schéma zapojení

2Q8 848

Předmětem vynálezu je zapojeni pro elektronický programový spinač, určený pro řízeni pracovního cyklu strojů nebo jiných zařízení bez použiti mechanických součástek, např. vaček.

K programovému řízeni pracovní činnosti strojů nebo jiných zařízení se používá kromě jiného programových spínačů. Takový programový spínač je tvořen řadou vaček na společném hřídeli a jim odpovídajícím počtem spínačů, ktoré jsou těmito vačkami ovládány. Časový diagram pracovního cyklu lze měnit jen v určitých mezích nastavováním polohy anebo změnou tvaru vaček. Tím je určen počátek a konec dílčích cyklů programu. Tento programový spínač má řadu nevýhod.

Vzhledem k použití systému vačka - spínač, je životnost těchto elementů omezena. Rychlost spínání Je značně omezena typem použitého spínače. Tvar řídicího impulsu není přesně definován. Přesnost nastavení vačky je omezena citlivostí spínačů. Citlivost spínače, al už kontaktního nebo bezkontaktního, je nízká. Z toho plyne, že počet spínacích poloh je značně omezen. Je velmi obtížné dosáhnout přesného nastaveni návazných funkcí v úzkém časovém rozmezí. Kontrola a nastavení časového diagramu způsobem vačka po vačce, je velmi zdlouhavá. Velmi obtížně lze realizovat dálkar é ovládání, protože změny v programu lze provést jen přestavením vaček.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny nebo alespoň významně omezeny zapojením pro elektronický programový spinač pro řízení pracovního cyklu strojů nebo jiných zařízeni, vytvořený soustavou programových stupňů, zahrnujících alespoň jednu skupinu, například dvoučlennou, v níž alespoň jeden programový stupeň je řídicí, přičemž v každém stupni je zahrnut kruhový posuvný registr, jehož společné nastavovací vstupy jsou připojeny na logickou úroveň L, přepínač a dále klopný obvod, připojený svými výstupy na výkonové obvody, jehož podstata je v tom, že klopný obvod je svým prvním vstupem zapojen na spouětěcí tlačítko, svým druhým vstupem s tlačítkem stop a svým pouze jediným výstupem je zapojen jednak přes generátor hodinových pulsů na vstupy hodinových pulsů všech kruhových posuvných registrů a jednak současně na jejich nulovací vstupy a zároveň na nulovací vstupy klopných obvodů každého programového stupně, přičemž výstup klopného obvodu řídicího programového stupně je připojen na sériový vstup kruhového posuvného registru ve svém řídicím stupni, zatímco sériové vstupy kruhových posuvných registrů ostatních programových stupňů jsou připojeny na negované výstupy svých klopných obvodů, že část paralelních výstupů z kruhového posuvného registru řídicího programový stupeň je zapojena přes další přepínače a tvarovače impulsu na první vstup klopných obvodů ostatních programových stupňů a současně koncové paralelní výstupy kruhových posuvných registrů těchto ostatních programových stupňů jsou zapojeny přes přepínače těchto stupňů a tvarovače impulsu na druhé vstupy svých klopných obvodů, zatímco u řídicího programového stupně jsou koncové paralelní výstupy, až na poslední, zapojeny přes svůj přepínač, přes tvarovač impulsů na první vstup klopného obvodu řídicího programového stupně, přičemž Jeho druhý vstup je zapojen výlučně mimo přepínač, ale přes tvarovač impulsu s posledním paralelním výstupem kruhového posuvného registru řídicího stupně.

Elektronický programový spínač podle vynálezu přináší řadu výhod. Jednou z výhod je, že lze snadno realizovat program se zaručenou přesností nastaveni jednotlivých řízených funkcí. Rozměr programového spínače je' na lý i při použiti značného počtu řízených funkci. Zapojení umožňuje dálkové ovládání změny programu a jeho indikaci. Tim, že neobsahuje pohyblivé součásti podléhající opotřebeni, zvýši se jeho spolehlivost a zároveň i jeho životnost. Nároky na údržbu jsou nepatrné. Spotřeba elektrické energie je dík polovodičům velmi malá. Při použití elektronického programového spínače podle vynálezu ve ztíženém prostředí, např. výbušném, vlhkém nebo agresivním, lze předepsaného kryti dosáhnout daleko jednodušeji, než je tomu u spínačů mechanických, např. zalitím impregnační hmotou.

Podstata vynálezu je lépe objasněna na přiloženém výkresu, který představuje příkladné zapojení třístupňového elektronického programového spínače se zvolenou logickou úrovní (h) stavu klopného obvodu řídicího programového stupně.

Svorky 25 a 26, které jsou společně zapojeny na logickou úroveň L signálu, jsou zapojeny s klopným obvodem 13 a to tak, že svorka 36 je zapojena přes spouštěcí tlačítko l4 s prvním vstupem a svorka 35 přes stop tlačítko 15 s druhým vstupem klopného obvodu 13, Svorka 35 je zapojena na společné nastavovací vstupy jednotlivých kruhových posuvných registrů £, 2 > £· Výstup klopného obvodu 13 je připojen na generátor hodinových impulsů 16 a dále na nulovaci vstupy 20, 21, 22 příslušných kruhových posuvných registrů h, !j, 6 a současně na nulovaci vstupy příslušných klopných obvodů 10, 11, 12, které jsou spolu s uvedenými kruhovými posuvnými registry 4, £, 6 součásti programových stupňů 1, 2_, 2« Výstup generátoru hodinových impulsů 16 mé vytvořeno zapojení se vstupy hodinových impulsů 17, £8, 19 kruhových posuvných registrů 4, 5, 6,

Výstup klopného obvodu 10 v programovém stupni JL je zapojen jednak se sériovým vstupem 23 kruhového posuvného registru £ a jednak s neznázorněným ovládaným elementem stroje, např. cívkou elektromagnetu rozvaděče apod., vyžadujícího programové spínání.

V ostatních programových stupních £, 2 j^sou sériové vstupy 24, 25 kruhových posuvných registrů £, _6 připojeny na negované výstupy svých klopných obvodů 11, 12, Podle nutnosti je možno k zapojení na neznázoměné ovládací elementy použit oba výstupy klopných obvodů 10, 11, 12.

Koncové paralelní výstupy 29, 22’ 3¹ kruhových posuvných registrů 4, 5, 6 mají vytvořeno zapojeni přes vhodně nastavenou polohu přepínačů £, 8, 9 a přes příslušný tvarovač impulsů 32» 22’ 2JL vytvořený např. hradlem a kondenzátorem se vstupy příslušných klopných obvodů 10, li, 12 jednotlivých programových stupňů 1, 2, 2*

Počáteční paralelní výstupy 26 jsou zapojeny přes polohy přepínače 27« 28 a přes tvarovače Impulsů ^)Í3, Ao vytvořenými např. hradlem a kondenzátorem s prvním vstupem klopných obvodů 11, 12 v podřízených programových stupních 2., 2,· Ostatní zbylé počáteční paralelní výstupy se mohou uplatnit při řízení s větším počtem podřízených stupňů.

Poslední paralelní výstup 3^ kruhového posuvného registru k má vytvořeno zapojení jen přes tvarovač impulsů 37 ³ druhým vstupem klopného obvodu 10 řídicího programového stupně JL.

Funkce zařízení je následující!

Elektronický programový spínač podle vynálezu se skládá z jednotlivých programových stupňů, jejichž počet je určen počtem funkci, které má tento spínač ovládat. Programové stupně lze rozdělit na skupiny, v nichž vždy jeden programový stupeň je řídicí a zajišTuje činnost jemu podřízených programových stupňů v rámci cyklu. Podřízené programové stupně odebírají v průběhu cyklu od řídicího stupně spouětěci impulsy, které vytvářejí počátky řídicích signálů, které jsou jak vůči počátku cyklu, tak 1 vzájemně vůči sobě časově posunuté. Volba těchto počátků toho kterého podřízeného programového stupně je určena zvolením polohy počátečního paralelního výstupu od polohy sériového vstupu na kruhovém posuvném registru řídicího programového stupně nastavením přísluěných poloh přepínačů zapojených s těmito počátečními paralelními výstupy. Zvolením koncového paralelního výstupu, tj. jeho polohy vůči počátku posuvu řídicího signálu na každém knihovém posuvném registru lze určit délku působení řídicího signálu, K tomu se využívá jiných přepínačů s vhodně nastavenou polohou. Každé spuštěni posuvu řídicího signálu v jednotlivých kruhových posuvných registrech představuje počátek působeni řídicího signálu v elektrických systémech ovládaných elementů stroje nebo zařízeni, kte ré se uskutečňuje od řídicího kruhového posuvného registru v rámci daného cyklu a trváni těchto signálů je určeno individuálním nastavením každého programového stupně v rámci tohoto cyklu. Začátek nového cyklu je zajištěn tak, že se klopný obvod řídicího programového stupně uvede signálem z posledního paralelního výstupu řídicího kruhového posuvného registru do výchozího stavu.

V následujícím bude popsána funkce zapojení příkladného provedení elektronického programového spínače o třech programových stupních. Zapojení, znázorněné na obr. 1 vyohézí z volby logické úrovně H stavu klopného obvodu do řídicího programového stupně ve funkoi řídicího signálu.

V klidovém stavu je znázorněný elektronický spínač blokován signálem, který je na výstupu klopného obvodu ££ a který je přiveden na vstup generátoru hodinových impulsů 16, na nulovací vstupy klopných obvodů 10, 11, 12 a současně na nulovací vstupy 20, 21, 22 kruhových posuvných registrů h. 2’ Δ' výstupu klopného obvodu 10 řídicího programového stupně JL je tak vytvořen stav, jehož úroveň představuje řídicí signál, který je veden na sériový vstup 23 řídicího posuvného kruhového registru 4.

V ostatních programových stupních 2_, g jsou sériové vstupy 24, 25 kruhových posuvných registrů 6 připojeny na negované výstupy klopných obvodů 11, 12 těchto programových stupňů. Stisknutím tlačítka 14 se spustí ěinnost elektronického programového spínače. Spouštěcí signál uvede v ěinnost generátor hodinových impulsů 16 a tim se zaěne v kruhových posuvných registrech posouvat signál, jehož úroveň stavu byla ještě před spuštěním na jejioh sériových vstupech 23, 24, 25. Při zvolené logické úrovni H stavu klopného obvodu 10 v řídicím programovém stupni 1, v kruhovém posuvném registru 4 se začne okamžikem spuštění činnosti generátoru hodinových impulsů posouvat logická úroveň H signálu, tedy řídicí signál, zatímco v kruhových posuvných registrech J£, <í podřízených programových stupňů £, £ se ve stejném okamžiku započne posouvat např. logická úroveň L signálu, tedy nikoliv řídicí signál.

V kruhovém posuvném registru _4 se posouvá řídicí signál a zaplňuje tento registr tak dlouho, pokud je tento řidiči signál na výstupu klopného obvodu 10, který je spojen se sériovým vstupem 23; v kruhových posuvných registrech J5> se posunuje signál s logickou úrovní L tak dlouho, pokud tato logická úroveň je na výstupech klopných obvodů

11, i£*

Jakmile se řídicí signál, postupujíc! v kruhovém posuvném registru 4 dostane k prvaímu paralelnímu počátečnímu výstupu 26, přivede se tento řidiči signál přes zvolenou polohu přepínače 27, 28, tvarovaě impulsů 38, 40, na první vstup klopného obvodu 11, 12 v programovém stupni £, a tim změní svůj stav z původní logické úrovně L na logickou úroveň H, tedy na úroveň stavu řídicího signálu. V tomto okamžiku se počne tento řidiči signál posouvat v kruhovém posuvném registru 6 a bude zaplňovat tonto registr. Začátek posuvu řídicího signálu v kruhovém posuvném registru 2 je tedy podle provedené volby zpožděn proti počátku posuvu řídicího signálu v prvním řídicím programovém stupni £ a tím tedy od počátku cyklu. Hodnota tohoto zpoždění je přesně určena vzdálenosti paralelního výstupu 26 od polohy sériového vstupu 23 v kruhovém posuvném registru 4 a použitou frekvenci hodinovýoh impulsů.

V okamžiku počátku posuvů řídicích signálů v jednotlivých kruhových posuvných registrech 4, 6 se vytvoří počátek působeni řídicích signálů v neznázoměných obvodech ovládaných elementů, např, elektromotorů apod., které jsou sem přivedeny na výstupech klopných obvodů 10, 11, 12. Počátek činnosti elektronického programového spínače je zajištěn např. neznázorněným zapojením spouštěcího tlačítka l4 s omezovačem, který v okamžiku sepnutí přivede již nastavený řidiči signál z výstupů klopných obvodů 10, 11, 12 do ovládaných elementů.

Jakmile se řidiči signál v kruhovém posuvném registru 4 posune až na paralelní konoové výstupy 29» je tento signál přiveden přes zvolenou polohu přepínače £ tvarovač impulsů £2 na první vstup klopného obvodu 10. Tim so změní jeho úroveň z původní logické úrovně na logickou úroveň ^ML a tím samozřejmě se tato změna objeví na jeho výstupech. Tato změna jo přivedena současně na sériový výstup 23 kruhového posuvného registru a v tomto registru se pak počne posouvat, signál s logickou úrovní L a započne zaplňovat tento registr. Tímto zapojením se dosahuje zvolené trvání, řídicího signálu. Obdobným způsobem, zapojením zvolených paralelních koncových výstupů 3i ^a příslušných přepínačů 8, £ přes tvarovače impulsů 29. 4l, s druhými vstupy klopných obvodů 11, 12, dosáhne změny jejich stavu a tím ukončeni trvání řídicích signálů v těchto kruhových posuvných registrech £, 6_.

Postupující logická úroveň L signálu v kruhovém posuvném registru 4 řídicího pro gramového stupně 1, která nepředstavujé řídicí signál, za určitou dobu dosáhne posh dní, paralelní koncový výstup j4. Tento signál s logickou úrovní L je pak přes tvarovač impulsu J7 přiveden na druhý vstup klopného obvodu PO. Tímto impulsem nabude výstup klopného obvodu opět logické úrovně Η, tedy stav řídioiho signálu, tento stav se současně přivede také na sériový vstup 23 a tak je zahájen nový cyklus.

Při zastavení elektronického programového spínače tlačítkem lg vznikne na výstupu klopného obvodu 13 změna úrovně stavu signálu, který zastaví generátor hodinových impulsů lé a zapojením tohoto výstupu na nulovací vstupy 20, 2,1, 22 kruhového posuvného regist ru 1*, 5, 6 v programových stupních JL, £, £ vyprázdní tyto registry a přivede je na výchozí stav a současným přivedením tohoto nulovacího signálu na nulovací vstupy klopných obvo dů 10, 11, 12 jsou tyto klopné obvody 10, 11, 12 přivedeny do zvoleného počátečního stavu

Claims (3)

1. P ft B D M S T VYNÁI, BZU

   1. Zapojeni pro elektronický programový spínač pro řízeni pracovního cyklu strojů nobo jiných zařízeni, vytvořený soustavou programových stupňů, zahrnujících alespoň jednu skupinu, například dvoučlennou, v niž alespoň Jeden programový stupeň Jo řídicí, přičemž v každém stupni jo zahrnut kruhový posuvný registr, jehož společné nastavovací vstupy jsou připojeny na logickou úroveň L, přepínač a dálo klopný obvod, připojený svými výstupy na výkonové obvody, vyznačený tim, žo klopný obvod (13) je svým prvním vstupem zapojen na spouštěcí tlačítko (l4), svým druhým vstupem s tlačítkem stop (15) a svým pouze jediným výstupem je zapojen jednak přes generátor hodinových impulsů (l6) na vstupy hodinových impulsů (17, 18, 19) všech kruhových posuvných registrů (4, 5, 6) a jednak současně na jejich nulovací vstupy (20, 21, 22) a zároveň na nulovací vstupy klopných obvodů (10, 11, 12) každého programového stupně (l, 2, 3) přičemž výstup klopného obvodu (lO) řídicího programového stupně (l) je připojen na sériový vstup kruhového posuvného registiu (1») ve svém řídicím stupni (l), zatímco sériové vstupy (24, 2j) kruhového posuvného registru (5, 6) ostatních programových stupňů (2, 3) jeou připojeny na negované výstupy svých klopných obvodů (ll, 12), zatímco část paralelních výstupů (26) z kruhového posuvného registru (4) řídicího programového stupně (l) je zapojena pife a další přepí6 načo (27, 28) a tvarovače impulsu (38, 40) na prvni vstup klopných obvodů (ll, 12) programových stupňů (2, 3) a současně koncové paralelní výstupy (30, 31) kruhových posuvných registrů (5, 6) programových stupňů (2, 3) jsou zapojeny přes přepínače (8, 9) těchto programových stupňů (2, 3) a tvarovače impulsu (39, 41) na druhé vstupy svých klopných obvodů (ll, 12), zatímco u řídicího programového stupně (l) jsou koncové paralelní výstupy (29)i až na poslední, zapojeny přes přepínač (7) a tvarovač impulsu (32) na první vstup klopného obvodu (lo) řídicího programového stupně (l), přičemž jeho druhý vstup je zapojen přos tvarovač impulsu (37) s posledním paralelním výstupem (34)' kruhového posuvného registru (4) řídicího programového stupně (l).
2. 2, Zapojeni podle bodu 1, vyznačené tím, že tvarovače impulsů (32, 38, 39, 40, 4l) jsou tvořeny sériovou kombinaci hradla a kondenzátoru,
3. 3, Zapojení podle bodu 1 a 2, vyznačené tím, že tvarovač impulsů (37) je tvořen kondenzátorem.