CS209147B1 - Zapojeni pro elektronický programový spínač - Google Patents

Abstract

Zapojení pro elektronioký programový spínač. Spínač v tomto zapojení je vhodný pro řízení pracovního cyklu strojů nebo jlnýoh zařízení bez použití meohanlokýoh součástí, např. vaček. Punkoe vačky Je zde nahrazena elektronlokým obvodem, sestaveným z kruhových posuvnýoh registrů a příslušnýoh elektroniokýoh prvků. Časový diagram lze nastavovat pomocí přepínačů, Nastavený stav je zobrazen pomocí svítioíoh diod. Program spínání je možno libovolné rozšiřovat přidáním dalších kruhovýoh posuvnýoh registrů. Toto zapojení lze použít i ve výbušném prostředí.

Description

(54)

Zapojeni pro elektronický programový spínač

Zapojení pro elektronioký programový spínač.

Spínač v tomto zapojení je vhodný pro řízení pracovního cyklu strojů nebo jlnýoh zařízení bez použití meohanlokýoh součástí, např. vaček. Punkoe vačky Je zde nahrazena elektronlokým obvodem, sestaveným z kruhových posuvnýoh registrů a příslušnýoh elektroniokýoh prvků. Časový diagram lze nastavovat pomocí přepínačů, Nastavený stav je zobrazen pomocí svítioíoh diod. Program spínání je možno libovolné rozšiřovat přidáním dalších kruhovýoh posuvnýoh registrů. Toto zapojení lze použít i ve výbušném prostředí.

Z

209 147

Předmětem vynálezu je zapojeni pro elektronický programový spínač, určený pro řízení praoovního oyklu strojů nebo jiných zařízení bez použití mebhaniokýoh součástek, např. vaček využívajících kruhových pčsuvnýoh registrů nastavených na. logickou úroveň H.

K programovému řízení pracovní činnosti strojů nebo jinýoh zařízeni se používá, kromě jiného, programovýoh spínačů. Takový programový spínač je tvořen řadou vaček ba společ- . nám hřídeli a jim odpovídájíoim počtem spínačů, které jsou těmito vačkami ovládány. Časový diagram praoovního oyklu lze měnit jen v určitýoh mezích nastavováním polohy anebo změnou tvaru vaček. Tím je určen počátek a koneo dílčích cyklů programu. Tento spínač má řadu nevýhod. Vzhledem k použiti systému vačka - spínač, je životnost těohto elementů omezena. Ryohlost spínáni je značně omezena typem použitého spínače. Tvar ,řídioího impulsu není .přesně--definován. Přesnost nastavení vačky je omezená oitlivostí spínačů. Citlivost spínače, ál už kontaktního nebo bezkontaktního, je nízká. Z toho plyne, že počet apínaoioh poloh je značně omezen. Je velmi obtížné dosáhnout přesného nastavení návaznýoh funkcí v úzkém časovém rozmezí. Kontrola a nastaveni časového diagramu způsobem vačka po vačce je velmi zdlouhavé. Velmi obtížně lze realizovat dálkové ovládáni, protože změny v programu lze provést jen přestavením vaček.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny, nebo alespoň omezeny zapojením pro elektrický programový spínač pro řízení pracovního oyklu strojů nebo Jinýoh zařízeni, vytvořený sousta-vou programovýoh stupňů, zahrnujíoíoh alespoň jednu skupinu, například alespoň dvoučlennou, v niž Jeden programový stupeň je řídicí, přičemž y každém stupni je zahrnut kruhový posuvný registr, jehož věeohny nastavovaoí vstupy jsou připojeny na logiokou úroveň H, přepínač a dále klopný Obvod, připojený svými výstupy na výkonový obvod, přičemž část paralelníoh výstupů z kruhového posuvného registru řídicího programového stupně jsou zapojeny přes dalěí přepínač a tvarovače impulsů na první vstupy klopnýoh.obvodů každého programového stupně ze skupiny a současně konoové paralelní výstupy kruhovýoh posuvných registrů těohto ostatnioh programovýoh stupňů skupiny jsou zapojeny přes jiné přepínače s tvarovačem impulsů na druhé vstupy svýoh vlastniob klopnýoh obvodů, když u řídioího programového stupně jsou konoové paralelní výstupy, až na poslední, zapojeny přes svůj přepínač a tvarovač impulsů na první vstup klopného obvodu řídioího programového stupně, přičemž jeho druhý vstup je zapojen výlučně mimo přepínač, ale přes dalěí tvarovač impulsu a posledním paralelním výstupem kruhového posuvného registru řídioího programového stupně, dále tento elektronioký programový spínač je tvořen samostatným klopným obvodem, který svým jedním vstupem je zapojen na spouštěcí tlačítko ,a svým druhým vstupem a tlačítkem stop podle vynálezu, jehož podstatou je, že samostatný klopný obvod, svým negovaným výstupem je připojen na věeohny nastavovaoí vstupy jedňotlivýoh kruhovýoh posuvných registrů programovýoh stupňů, že samostatný klopný obvod Je svým výstupem zapojen jednak přes generátor hodinovýoh pulsů na vstupy hodinových pulsů věeob kruhovýoh posuvnýoh registrů a zároveň, na nulovaoi vstupy klopnýoh obvodů každého programového stupně,, přičemž negovaný výstup klopného obvodu řídioího programového stupně je připojen na sériový vstup kruhového posuvného registru, zatimoo sériové vstupy kruhovýoh posuvnýoh registrů podřízených programových stupňů jsou připojeny na výstupy klopných obvodů svých programových stupňů, že jako tvarovač impulsu v zapojeních mezi každým přepínačem a příslušným klopným obvodem je zapojen kondenzátor, a že Jako tvarovač impulsu v zapojeni mezi paralelním výstupem kruhového posuvného registru řídicího programového stupáš a druhým vstupem klopného obvodu řidioiho programového stupně je zapojeno hradlo v sériovém zapojení s koodehzátorem,.

Elektronioký programový spínač podle vynálezu přináší řadu výhod. Jednou z výhod je, že lze snadno realizovat program se zaručenou přesností nastavení jednotlivých řízenýoh funkcí. Rozměr programového spínače je malý i při použití značného počtu řízených funkcí. Zapojení umožňuje dálkové ovládání změny programu a jeho indikaci. Tím, že neobsahuje pohyblivé součásti podléhající opotřebeni, zvýši se jeho spolehlivost a zároveň i jeho životnost. Nároky na údržbu jsou nepatrné. Spotřeba elektrioké energie je dik polovodičům velmi malá. Při použití elektronického programového spínače podle vynálezu ve ztíženém prostředí, například výbušném, vlhkém, nebo agresivním, lze předepsaného krytí dosáhnout daleko jednodušeji, než je tomu u spínačů mechaniokých, například zalitím impregnační hmotou.

Podstata vynálezu je lépe objasněna na přiloženém výkresu a. představuje příkladné zapojení třístupňového elektronického programového spínače se zvolenou logickou úrovní (L) stavu klopného obvodu řidioiho programového stupně.

Svorky 35 a 36, které';Js₍ou 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 a prvním vstupem a svorka 35 přes stop tlačítko 15 s druhým vstupem klopného obvodu 13. Výstup klopného obvodu 13 je připojen na generátor hodinovýoh impulsů 16, a dále na nulováoí vstupy příslušnýoh klopných obvodů 10, 11, 12, které jsou spolu s uvedenými kruhovými posuvnými registry j4, 2» 6 součástí programových stupňů 1, £, 2« Výstup generátoru hodinových impulsů 16 má vytvořeno zapojeni se vstupy hodinovýoh impulsů 17, 18, kruhových posuvných registrů 4, 2» 6. Negovaný výstup klopného obvodu 13 je připojen na všechny nastavovací vstupy 20, 21, 22 jednótlivýoh kruhovýoh posuvných registrů 4, 2» v programových stupních 1,, 2·

Negovaný výstup klopného obvodu 10 v programovém stupni 1 je zapojen jednak se sériovým vstupem 23 kruhového posuvného registru k a jednak s neznázorněným ovládacím elementem stroje, například cívkou elektromagnetu rozvaděče apod., vyžadujícího programové spínání. V ostatníoh programovýoh stupníoh 2 Jsou sériové vstupy 2,4, 25 kruhových posuvných registrů 2» připojeny na výstupy svých klopnýoh obvodů 11, 12. Podle nutnosti je možno k zapojeni na neznázorněné ovládaol elementy použít oba výstupy klopnýoh obvodů 10, 11, 12.

Konoové paralelní výstupy 29« 30« 31 kruhovýoh posuvných registrů k, 2» 6 mají vytvořeno zapojení přes vhodně nastavenou polohu přepínačů £, £ ^a přes příslušný tvarovač impulsů 32, 'vytvořený například kondenzátorem, se vstupy příelufinýoh klopnýob obvodů 10. 11. 12 jednotllvýoh programovýoh stupňů £» 2·

Řidlo! programový stupeň JL, zahrnující kruhový posuvný registr 4 a klopný obvod . 10 má vytvořena jefitě tato další zapojení:

Počáteční paralelní výstupy 26 jaou zapojeny přes polohy přepínače 27, 28 a přes tvarovače impulsů 22,» 22* vytvořené například kondenzátorem, s prvním vstupem klopných obvodů 11, 12 v podřízených programovýoh stupnioh <í, Ostatní zbylé počáteční paralel ni výstupy se mohou uplatnit při řízeni s větším počtem podřízených stupňů.

Poslední paralelní výstup 34 kruhového posuvného registru 4 má vytvořeno zapojení jen přes tvarovač impulsů ⁸ druhým vstupem klopného obvodu 10 řídicího programového stupně JL.

Eunkoe zařízeni je následujioi:

Elektronický programový spínač podle vynálezu se skládá z jednotlivých programovýoh stupňů, jejiohž počet je určen počtem funkoí, které má tento spínač ovládat. Programové stupně lze rozdělit na skupiny, v niohž vždy jeden programový stupeň je řidioi a zajiětuje činnost jemu podřízenýoh programovýoh stupňů v rámci oyklu. Podřízené programové stupně odebírají v průběhu cyklu, od řidiolho stupně spouštěol impulsy, které vytvářej! počátky řídioioh signálů, které jsou jak vůči počátku oyklu, tak i 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 knihovém posuvném registru řidiolho programového stupně nastaveni příslušných poloh přepínačů zapojených s těmito počátečními paralelními výstupy. Zvolením konoového paralelního výstupu, tj. jeho polohy vůči počátku posuvu řidiolho signálu na každém kruhovém posuvném registru lze určit délku působeni řidiolho signálu, K tomu se využívá jiných přepínačů s vhodně nastavenou polohou. Každé spuštěni posuvu řidiolho signálu v jednotlivých knihových posuvnýoh registrech představ-uje počátek působení řidiolho signálu v elektrických systémeoh ovládaných elementů stroje nebo zařízeni, které se uskutečňuje od řidiolho knihového posuvného registru v rámci daného oyklu a trváni těoh to signálů je určeno individuálním nastavením každého programového stupně v rámoi tohoto oyklu. Začátek nového oyklu je zajištěn tak, že se klopný obvod řídicího programového stupně uvede i signálem z posledního paralelního výstupu řidiolho kruhového posuvného registru do výohoziho stavu,

V následujícím bude popsána funkce zapojeni příkladného provedení elektroniokého programového spínače o třech programovýoh stupnioh. Zapojeni, znázorněné na obr. 1 vychází z volby logloké úrovně L stavu klopného obvodu do řidiolho programového stupně ve funkoi řídicího signálu.

V klidovém stavu Je znázorněný elektronloký spínač blokován signálem, který je na výstupu klopného obvodu a který je přiveden na vstup generátoru hodinovýoh’impulsů

16, na nulovaoí vstupy klopnýoh obvodů 10, 11, 12 a negovaný výstup klopného obvodu 13 jo připojen na všechny nastavovaoi vstupy všeoh kruhových posuvnýoh registrů £, 6.

Na negovaném výstupu klopného obvodu 10 řídicího programového stupně 3. jo tak vytvořen stav, jehož úroveň představuje řídioi signál, který je veden na sériový vstup 23 řídicího posuvného registruj*.

V ostátníoh. programovýoh stupních 2_, £ jsou sériové vstupy 24, 25 kruhových posuvnýoh registrů J5, _6 připojeny na výstupy klopnýoh obvodů 11, 12 těchto programovýoh stupňů. Stisknutím tlačítka l4 se spustí činnost elektronického programového spínače. Spouštěoí signál uvede v činnost generátor hodinových impulsů 16 a tím se začne v kruhových posuvnýoh registrech posouvat signál, jehož úroveň stavu byla ještě před spuštěním na jejioh seriovýoh vstupech 23» 24, 25» Při zvolené logické úrovni L stavu klopného obvodu 10 v řidioim programovém Stupni 1, v kruhovém posuvném registru 4 se začne okamžikem spuštění činnosti generátoru hodinových impulsů posouvat logická úroveň li signálu, tedy řídicí signál, zatímco v knihových posuvnýoh registrsoh 5, 6 podřízených programových stupňů 2, 3 se ve stejném okamžiku započne posouvat například logická úroveň H signálu, tedy nikoliv řídioi signál,

V kruhovém posuvném registru 4,se posouvá řídicí signál a zaplňuje tento registr tak dlouho, pokud je tento řídioi signál na výstupu klopného obvodu 10, který je spojen se sériovým vstupem 23.. V kruhových posuvnýoh registreoh 5» 6 se posunuje signál s logickou úrovní ^HH tak dlouho, pokud tato logioká úroveň je na výstupeoh klopnýoh obvodů 11, 12.

Jakmile se řídioi signál postupujíoí v kruhovém posuvném registru 4 dostane k prvnímu paralelnímu počátečnímu výstupu 26, přivede se tento řídioi signál přes zvolenou polohu přepínače 27 nebo 28, tvarovač impulsů 37 nebo 39 na první vstup klopného obvodu 11 nebo 12. v programovém stupni Z nebo £ a tím změní svůj stav z původní logické úrovně H na logickou úroveň L, tedy na úroveň stavu řídioíbo signálu. V tomto okamžiku se počne tento řídioi signál posouvat v kruhovém posuvném registru 6 bude zaplňovat tento registr. Začátek posuvu řídioího signálu v kruhovém posuvném registru 6. je tedy podle provedené volby zpožděn proti začátku posuvu řídicího signálu v prvním řídicím programovém stupni 1 a tím tedy od počátku óyklu. Hodnota tohoto zpoždění je přesně určena vzdálenosti paralelního výstupu 26 od polohy sériového vstupu 23 v kruhovém posuvném registru 4 a použitou frekvencí hodinových impulsů,

V okamžiku počátku posuvu řídioíoh signálů v Jednotlivýoh kruhovýoh posuvnýoh regist reoh 4» £ ^se vytvoří počátek působení řídioíoh signálů v neznázorněnýoh obvodech ovládanýoh elementů, například elektromotorů apod., které jsou sem přivedeny na výstupeoh klopnýoh obvodů 10, 11, 12. Počátek činnosti elektronického programového spínače je za-, jištěn například neznázorněným zapojením spouětěcího tlačítka 14 s omezovačem, který v okamžiku sepnuti přivede Již nastavený řídioi signál z výstupu klopnýoh obvodů 10, 11, 12 do ovládaných elementů.

Jakmile se řídioí signál v kruhovém posuvném registru Λ posune až na paralelní konoový výstup 29, Je tento signál přiveden přes zvolenou polohu Jiného přepínače £, tvářová č impulsů 32 na první vstup klopného obvodu 10. Tím se změní jeho úroveň z původní logidké úrovně L na logickou úroveň H a tím samozřejmě se tato změna objeví na jeho výstupeoh. Tato změna je přivedena současně na sériový vstup 23 kruhového posuvúého registru 4, a v tomto registru se pak poěne posouvat signál s logickou úrovni H a započne zaplňpvat tento registr. Tímto zapojením se dosahuje zvolené trváni řídicího signálu. Obdobným způsobem, zapojením zvolenýoh paralelních koncovýoh výstupů 30, 31 a přílušných přepínačů £ přes tvarovače impulsů 38, 40 s druhými vstupy klopných obvodů 11, 12, se dosáhne změny jejich stavu a tím ukončení trvání řídioíoh signálů v těchto kruhových posuvných registreoh j>, £.

Postupujíoí logická úroveň H signálu v kruhovém posuvném registru li řídicího > programového stupně 1, která nepředstavuje řídicí signál, za určitou dobu dosáhne poslední,' paralelní konoový výstup 34. Tento signál S logickou úrovní H je pak přes tvarovač impulsů 33 přiveden na druhý vstup klopného obvodu 10. Tímto impulsem nabude výstup klopného obvodu opět logioké úrovně L^w, tedy stav řídicího signálu, tento signál se současně přivede také na sériový vstup 23» a tak je zahájen nový cyklus.

Při zastavení elektronického programového spínače tlačítkem 15, vznikne na výstupu klopného obvodu 13 změna úrovně stavu signálu, který zastaví generátor hodinových impulsů l6, a zapojením negovaného výstupu klopného obvodu 13 na věeohny nastavovací vstupy kruhovýoh posuvných registrů 4, 5, 6. v programovýoh stupňíoh 2l·, 2, uvede je na výohozí stav, a současným.přivedením nulovaoího signálu na nulovaoí vstupy klopných obvodů 10, 11, 12 jsou tyto klopné obvody 10, 11, 12 přivedeny do zvoleného počátečního stavu.

Claims (1)

1. předmStvynXlbzv

   Zapojení pro elektronioký programový spínač pro řízení pracovního cyklu, strojů nebo jinýob zařízeni, vytvořený soustavou programovýoh stupňů, zahrnujícioh alespoň jednu skupinu, například alespoň dvoučlennou, v niž jeden programový stupeň je řídioí, přičemž v každém stupni je zahrnut kruhový posuvný registr, jehož věeohny nastavovaoi vstupy jeou připojeny na logickou úroveň H, přepínač a dále klopný obvod, připojený svými výstupy na výkonový obvod, přičemž část paralelniob výstupů z kruhového posuvného registru řídicího programového stupně Jsou zapojeny přes další přepínač a tvarovače impulsů na první vstupy klopnýoh obvodů každého programového stupně ze skupiny a současně koncové paralelní výstupy kruhovýoh posuvných registrů těchto ostatníoh programovýoh stupňů skupiny Jsou zapojeny přes jiné přepínače a tvarovače impulsů na druhé vstupy svých vlastních klopnýoh obvodů, když u řidioiho programového stupně jsou konoové paralelní výstupy, až na poslední, zapojeny přes svůj přepínač a tvarovač impulsů na první vstup klopného obvodu řidioiho programového stupně, přičemž jeho druhý vstup je zapojen výlučně mimo přepínač, ale přes další tvarovač impulsu a posledním paralelním výstupem kruhového po6 suvného registru řídicího programového stupně, dálo tento elektronický programový spínač je tvořen samostatným klopným obvodem, který svým jedním vstupem je zapojen na spouštěcí tlačítko a svým druhým vstupem s tlačítkem stop, vyznačený tím, že samostatný klopný Obvod (13), svým negovaným výstupem je připojen na všechny nastavovací vstupy (2.0, 21, 22) jednotlivých kruhovýoh posuvnýoh registrů (4, 5, 6) programových stupňů (l, 2, 3), a svým druhým výstupem je zapojen Jednak přes^generátor hodinových pulsů (16) na vstupy hodinovýoh pulsů (17, 18, 19) všeoh kruhovýoh posuvných registrů (4, 5, 6) a zároveň na nulovaoí vstupy klopnýoh obvodů (10, 11, 12) každého programového stupně (l, 2, 3), přičemž negovaný výstup klopného obvodu (lO) řídioího programového stupně (l) je připojen na sériový vstup kruhového posuvného registru (4), zatímoo sériové vstupy (24, 25) kruhovýoh posuvných registrů (5, 6) podřízených programových stupňů (2, 3) jsou připojeny na výstupy klopnýoh obvodů (ll, 12) svýoh programových stupňů, přičemž tvírovače impulsů (32, 37, 38, 39, 40) v zapojeních mezi každým přepínačem (7, 8, 9, 27, 28) a příslušným klopným obvodem (10, ji, 12) jsou tvořeny kondensátory, a tvarovač impulsu (33) v zapojení mezi paralelním výstupem (34) kruhového posuvného registru (4) řídioího programového stupně (l) a druhým vstupem klopného obvodu (lO) řídioího programového stupně (l)je tvořen bradlem v sériovém zapojení s kondezátorem,