CS232376B1 - Zapojenie programovatelnéj riadiacej jednotky - Google Patents

Abstract

Zapojenie riadiacej jednotky programovatelné j diodovou maticou je vhodné pre riadenie diskrétnych procesov so stále sa opakujúcou následnoslou dejov, ktoré umožňuje jednoduché preprogramovanie riadeného cyklu. Pozostáva z hradlovacieho vstupného súčtového obvodu, bistabilného klopného obvodu, T klopného obvodu, posuvného registra, blokovacieho obvodu a diodovéj matice. Zapojenie je možné použil pre riadenie jednoduchých mechanizmov ako sú dopravníky, operátory, manipulátory a všade tam v automatizačnej techniko, kde je diskrétně sledovanie a riadenie stavov v automatickom riadenom procese pri stále sa opakujúcej následnosti dejov.

Description

4

232 37B

Vynález sa týká zapojenia programovatelnéj riadia-cej jednotky vhodnéj pre riadenie diskrétnych procesovso stále sa opakujúcou následnosťou dejov, ktorá umožňu-je jednoduché programovanie následnosti dejov riadenéhoprocesu a ktorá sa skládá z hradlovacieho súčtového, obvo-du, bistabilného klopného obvodu, monostabilného klopnéhoobvodu, T klopného obvodu,. posuvného registra, blokova-cieho obvodu, diodovéj matice, vstupnéj a výstupnéj svor-kovnice, štyroch spínačov a jedného prepínača. Z doteraz známých zapojení riadiacich jednotiek,ktoré sa používájó pre riadenie diskrétnych procesov,je zložité programovanie následnosti dejov riadenéhoprocesu, alebo sa používajú zložité programovacie přís-troje. Pri jednoduchších aplikáciách, kde počet vstup-ných veličin, výstupných veličin a krokov v opakujúcomsa cykle nie je velký, použitie zložitejších zapojeníriadiacich jednotiek a ich programového vybavenia jeneekonomické. Preto sa navrhujú zapojenia riadiacichjednotiek jednoúčelové pre riadenie určitého diskretne-ho procesu, ktoré nemajú možnosť jednoducháj změny cyk-lu riadeného procesu, lifávrh takých riadiacich jednotiekpre jednoúčelové použitie je pracný a pri dodatočnýchnových požiadavkách na riadenie procesu musí sa spra-vidla robiť nový návrh zapojenia riadiacej jednotky.

Uvedený nedostatok rieši zapojenia programovatel-nej riadiacej jednotky podlá vynálezu, ktorého podstataspočívá v tom, že vstupná svorkovnica je paralelné spo-jená so signálovými vstupmi hradlovacieho súčtového obvo-du, ktorého výstup je spojený so spoločným kontaktom pre-pínača, ktorého rozpínací kontakt je spojený so spúšťa-cím vstupom monostabilného klopného obvodu a zároveňs jedným vývodom druhého spínača, pričom zapínací kon-takt prepínača je spojený,s nulovacím, vstupom T klopné-ho obvodu a výstup monostabilného klopného obvodu je spo-jený s hodinovým vstupom posuvného registra, ktorého výs-tupy sú paralelné spojené so vstupmi blokovacieho obvodu,ktorého výstupy sú paralelné spojené so vstupmi diódovejmatice, ktoréj druhé výstupy sú paralelné spojené s výs- 232 378 tupnou svorkovnicou a jej prvé výstupy sú paralelné spo- .jene s riadiacou zbernicou, ktorej jeden vývod je spoje-ný s nastavovacím vstupom a druhý jej vývod je spojenýs nulovacím vstupom bistabilného klopného obvodu, pričomostatně vývody riadiaoej zbernioe sú paralelné spojenés hradlovacími vstupmi hradlovacieho súčtového obvodu a je-den vývod prvého spínača je spojený so spúšťacím vstupombistabilného klopného obvodu, ktorého výstup je spojenýs nastavovacím vstupom posuvného registra, ktorého nulo-vací vstup je spojený s jedným vývodom štvrtého spínačaa jeden vývod tretieho spínača je spojený s hodinovýmvstupom T klopného obvodu, ktorého výstup je spojenýs blokovacím vstupom blokovacieho obvodu, pričom druhévývody štyroch spínačov sú spojené so spoločnou svorkou. Výhoda zapojenia programovatelnéj riadiacej jednotkypodlá vynálezu spočívá v tom, že jednoduchými prostried-kami malej a strednej integrácie polovodičových prvkovsa dá riadit diskrétny proces s 1’ubovolným počtom vstup-ných veličin, výstupných veličin a počtu krokov v opaku-júcom sa cykle. Změna následnosti riadených dejov je prog-ramovatelná pomocou diodovéj matice. Toto zapojenie umož-ňuje navrhovať riadiace systémy nenáročné na obsluhu,údržbu, odstránenie porúch a nevyžaduje odborné znalostiv oblasti programov ania.

Podstata vynálezu bude ďalej objasněná pomocou při-loženého výkresu, na ktorom je bloková schéma zapojeniaprogramovatelnéj riadiacej jednotky podlá vynálezu. V kludovom stave programovatelná riadiaca jednotka jezapojená tak, že vstupná svorkovnica 1.» ku ktorej sú při-pojené vstupné diskrétně signály o stave riaděného proce-su, je paralelné spojená so signálovými vstupmi 21 hrad-lovacieho súčtového obvodu ktorý je zablokovaný nahradlovaoích vstupooh 22t ktoré sú paralelné spojené s pr-vými výstupmi 82 diódovej matice 8 pomocou zbernice 10,ktoré sú v stavě log.K Prvý spínač i 1 je v rozopnutomstave a na jeho jednom kontakte je log. ktorý je spo-jený so spúšťacím. vstupom 31 bistabilného klopného obvodu 2a na jeho výstupe Μ log. 0, ktorý je spojený s nasta- 3 232 378 vovacím vstupom 61 posuvného registra 6. Na nastavovacomvstupe 32 a nulovacom vstupe 33 bistabilného klopného ob-vodu 2 3® log· 1· Tieto sú spojené pomocou zbernice 10s niektorými prvými výstupmi 82 diodovéj matice 8. Výstup23 súčtového hradlovacieho obvodu 2 je v log. 1_ a 3® spo-jený so spoločným kontaktom prepínača 15. ktorý má nav-zájom spojený spoločný kontakt s rozpínacím kontaktom, kto-rý je spojený so spúšťacím vstupom 41 monostabilného klopnéhoobvodu 4. a tým 3® taktiež v stave log. 1_. Výstup 42 mono-stabilného klopného obvodu 4 3e v stave log. O a je spoje-ný s hodinovým vstupom 62 posuvného registra 4» ktoréhovýstupy 64 sú v stave log. O. Nulov.ací vstup 63 posuvnéhoregistra 6 je v stave log. 1. a je spojený s jedným kontak-tom štvrtého spínača 14» ktorý je v rozopnutom stave. Výs-tupy 64 posuvného registra 6 sú v stave log. O a sú para-lelné spojené so vstupmi 71 blokovacieho obvodu 7, ktoréhovýstupy 73 sú v stave log. Ί a sú paralelné spojené so vstup-mi 81 diodovéj matice 8, ktorej druhé výstupy 83 sú v stavelog. 2 a sú vyvedené na výstupnú svorkovnicu j). Nulovacívstup 31 T klopného obvodu £ je v stave log. 2 a je spojenýso zapínacím kontaktom prepínača 15. Třetí spínač 13 jev rozopnutom stave a jeden jeho vývod je spojený s hodinovýmvstupom 52 T klopného obvodu je v stave log. 2· Výstup53 T klopného obvodu 2 je spojený s nulovacím vstupom 72blokovacieho obvodu 2 a 3e v stave log. 0. Druhé vývodyspínačov 11. 22, 13. 14 navzájom pospájané a vyvedené naSpoločnú svorku 16. ktorá má potenciál O V.

Zopnutím prvého spínača 11 na spúšťacom vstupe 31 saobjaví log. O a bistabilný klopný obvod 3 sa nastaví nasvojom výstupe 34 do aktívneho stavu log. 1, čím sa splnípočiatočná podmienka na nastavovacom vstupe 61 posuvnéhoregistra 6. Zopnutím druhého spínača 12 na spúšťacom vstu-pe 41 sa objaví log. O a monostabilný klopný obvod 4 vyro-bí na svojom výstupe 42 impulz, ktorý svojou nástupnou hra-nou na hodinovom vstupe 62 posuvného registra 6 ho aktivujea na jeho prvom výstupe sa změní predchádzajúci stav dolog. 1. na blokovacom vstupe 72 blokovacieho obvodu 7 232 378 4 nie je blokovací signál log. 0, ale log. 1, ktorý sa do-siahne zopnutím tretieho spínača 12» potom na prvom výstupeblokovacieho obvodu 1 sa změní stav z log. 1 na log. 0a na prvom vstupe diódovej matice 8 sa otvoria všetky dio-dy, ktoré sú k němu připojené a aktivujú příslušné výstupydiódovej matice 8. Týmto je nastavený prvý krok programor-vého cyklu. Podl’a toho sú aktivované naprogramované výstu-py na výstupnej svorkovnici 2 a zároveň sa změní stav nariadiacej zbernici 12 a to tak, že na jej vývode, ktorý jespojený s nulovacím vstupom 33 bistabilného klopného obvodu2 sa objaví log. 0., ktorá změní jeho stav na jeho výstupe34 do log. 0 a zároveň na hradlovacích vstupoch 22 hradlo-vacieho súčtového obvodu sa objaví taký stav, ktorý uvolňu-je tie signálové vstupy na vstupnéj svorkovnici 1, ktorémajú změnit stav riadeného procesu a to prechodom do log. 0.

Ak tento stav nastane, na výstupe 23 hradlovacieho súčto-vého obvodu 2 sa objaví Itíg. 0 a ked přepínač 12 je v polohaautomatického chodu, kedy spája výstup 23 hradlovacieho súč-tového obvodu 2 a spúaťací vstup 41 monostabilného klop-ného obvodu 4, ktorý sa znovu spustí a posuvný register 6presunie log. 1 z prvého jeho výstupu na druhý, čím sa rea-lizuje druhý krok programového cyklu.

Pri ďalšej požadovanej zmene na vstupnej svorkovni-ci 1 sa stav změní do tretieho, štvrtého až posledného pro-gramovacieho kroku, kedy na vývode riadiacej zbernice 10,ktorý je spojený s nastavovacím vstupom 32 bistabilného klop-ného obvodu 3, sa objaví log. 0, čím sa znovu nastalí po-čiatočná podmienka prvého kroku ďalšieho cyklu, log. _1 nanastavovacom vstupe €1 posuvného registra 6 a zároveň jeuvolněný ten vstup na vstupnej svorkovnici 1, ktorý jepodmienkou prvého programového kroku.

Ak je přepínač 15 v polohe, kedy je výstup 23 hradlo-vacieho súčtového obvodu 2 spojený s nulovacím vstupom _51T klopného obvodu 5, vtedy je riadiaca jednotka v režimekrokovanie, kedy sa sled naprogramovaných dejov riadenéhoprocesu vykonává postupné krok po kroku, kde přechod odjedného kroku k druhému je ovládaný pomocou druhého spínača 12. 232 378 Γ

Počiatočné podmienky v tomto režime sa nastavujú tak isto,ako v režime automatickom. Po odozve na krok v programovomcykle sa na nulovaco.m vstupe 51 T klopného obvodu 5 ob-javí log. 0, čím sa vynuluje a na jeho výstupe 53 bude tiežlog. 0. Tým sa na blokovacom vstupe 72 blokovacieho obvodu7 objaví' log. 0, čím sa zablokujú výstupy 64 posuvného re-gistra 6 a vykonávanie programového kroku. Další krok sa -spustí tak, že zopnutím druhého spínača 12 sa změní stav v · posuvného registra 6 pre další programový krok, ktorý je za-blokovaný blokovacím obvodom 7, pretože na jeho blokova-com vstupe 72 je stále log. 0. Zopnutím tretieho spínača 13sa objaví log. 0 na hodinovom vstupe 52 T klopného obvodu 5_>ktorý sa nastaví na svojom výstupe 53, do log. 1 a odblokujesa blokovací obvod 7, čím sa začne realizovat programovýkrok cyklu až do znovuvynulovania T klopného obvodu 5.

Ak je potřebné počas automatického programového cyklu.zastavit vykonávanie programového kroku a jeho opátovnéspustenie, umožňuje to třetí spínač 13 a T klopný obvod 5_,ktorý jedným zopnutím tretieho spínača 13 sa nastaví nasvojom výstupe 53 do log. 1 a druhým zopnutím sa nastaví dolog. 0, čím sa zablokuje, alebo odblokuje blokovací ob-vod 7.

Ak je nutné zrušit vykonávanie programového cyklu,umožňuje to štvrtý spínač 14« Jeho zopnutím sa objaví log. 0na nulovacom vstupe 63, čím sa posuvný register 6 vynulujea zruší sa aktivovanie výstupov 83 diódovej matice 8.

Zapojenie programovatelnéj riadiacej jednotky pódiavynálezu je možné použit například pre riadenie jednoduchýchmechanizmov ako sú dopravníky, operátory, manipulátory apodobné alebo v automatizačnej technike všade tam, kde jediskrétně sledovanie a riadenie stavov v automatickom pro-cese pri stále sa opakujúcej následnosti dejov, kde sledvykonávania úkonov je potřebná Čas od času změnit. Konštruk-cia riadiacej jednotky podlá vynálezu je jednoduchá a dá sastavebnicovo manit počet programovatelných vstupov a výstupova taktiež počet krokov v programovanom cykle. Pre svoju stav-bu využívá dostupné polovodičové súčiastky a integrované ob-vody. Umožňuje nahradit zapojenia s reléovými súčiastkami.

Claims (1)

1. 232 378 (j PREDMET VYNÁLEZU Zapojenie programovatelnéj riadiacej jednotky pozos-táva zo vstupnéj svorkovnice, hradlovacieho súčtového obvo-du, Distabilného klopného obvodu, monostabilného klopnéhoobvodu, T klopného obvodu, posuvného registra, blokovaciehoobvodu, diodovéj matice, výstupnéj svorkovnice, riadiacejzbernice, štyroch spínačov, prepínača a spoločnej svorkyvýznačné tým, že vstupná svorkovnica (1) je paralelné spo-jená so signálovými vstupmi (21) hradlovacieho súčtovéhoobvodu (2), ktorého výstup (23) je spojený so spoločným kon-taktom prepínača (15), ktorého rozpínací kontakt je spoje-ný so spúšťacím vstupom (41) monostabilného klopného obvodu (4) a zároveň s jedným vývodom druhého spínača (12), pričomzapínací kontakt prepínača (15) je spojený s nulovacím vstu-pom (51) T klopného obvodu (5) a výstup (42) monostabilnéhoklopného obvodu (4) je spojený s hodinovým Vstupom (62) po- ;suvného registra (6), ktorého výstupy (64) sú paralelné spo-jené so vstupmi (71) blokovacieho obvodu (7), ktorého výstu-py (73) sú paralelné spoj'ené so vstupmi (81) diodovéj matice (8), ktorej druhé výstupy (83) sú paralelné spojené s výs-tupnou svorkovnicou (9) a jej prvé výstupy (82) sú paralel-né spojené s riadiacou zbernicou (10), ktorej jeden vývod jespojený s nastavovacím vstupom (32) a druhý jej vývod jespojený s nulovacím vstupom (33) bistabilného klopného ob-vodu (3), pričom ostatné vývody riadiacej zbernice (10) súparalelné spojené s hradlovacími vstupmi (22) hradlovaciehosúčtového obvodu (2) a jeden vývod prvého spínača (11) jespojený so spúšťacím vstupom (31) bistabilného klopného ob-vodu (3), ktorého výstup (34) je spojený s nastavovacímvstupom (61) posuvného registra (6), ktorého nulovací vstup(63) je spojený s jedným vývodom čtvrtého spínača (14) a je-den vývod tretieho spínača (13) je spojený s hodinovýmvstupom (52) T klopného obvodu (5), ktorého výstup (53) jespojený s blokovacím vstupom. (72; blokovacieho obvodu (7),pričom druhé vývody štyroch spínačov (11, 12, 13, 14) súspojené so společnou svorkou (16). 1 výkres