CS258347B1 - Zapojení pro simulaci signálů o stavu stroje v řídicím systému - Google Patents

Abstract

Řešení ss týká číslicového řízení obráběcích strojů a řeší zapojení obvodu pro simulaci signálu o stavu stroje v ří-, dicím systému. V ovládacím panelu se zvolí režim simulace signálu o stavu stroje a vyšle sě do řídicího bloku. Řídicí blok přejde do zvoleného režimu a režim se indikuje. Informace o zvoleném režimu způsobí odpojení vstupních bloků od datové sběrnice a převedení všech výstupních spínačů výstupních bloků do vypnutého stavu. Prostřednictvím ovládacího bloku se volí adresy signálů z řízeného stroje a zadávají se žádané stavy těchto signálů. V dalším kroku přejde řídicí blok do režimu řešení a interpretace funkcí uživatelského programu styku se strojem* Výsledkem těchto aritmeticko-logickych operací jsou výstupní signály,ukládané na příslušná, místa v simulačním registru. V zobrazovacím bloku ss formují datové struktury simulovaných signálu o stavu stroje zobrazované v řídicím systému prostřednictvím indikačního bloku. Zapojení se využije zejména pro mikroprocesorové systémy pro řízení výrobních strojů a robotů.

Description

Vynález se týká zapojení pro simulaci signálů o stavu stroje v řídícím systému.

Při oživování stroje s číslicovým řídícím systémem, při ladění uživatelských programů pro styk řídícího systému se strojem nebo při poruchách číslicově řízeného stroje je zapotřebí simulovat signály o stavu stroje tak, aby bylo možno ladit uživatelský program bez ovlivnění samotného stroje. Tím se snižuje riziko poškození výrobního stroje při chybách algoritmů stykového uživatelského programu nebo při neuvážených zásazích obsluhy.

Jsou známa zapojení a provedení řídících systémů, která k simulaci signálů o stavu stroje využívají pole kontaktních a indikačních prvků, jakými jsou například páčkové spínače a svítivé diody. Kontaktními prvky se simulují koncové a jiné spínače na stroji a indikačními prvky se zobrazují stavy akčních členů stroje. Nevýhodou takového řešení je, že toto pole většinou není součástí řídícího systému, což snižuje operativnost práce při náhlých poruchách. Další nevýhodou jsou zvýšené materiálové náklady na zhotovení takového simulačního pole, jež se využívá jen po zlomek celkové doby využívání řídícího systému. K nevýhodám rovněž patří nutnost odpojení kabeláže vedoucí od stroje, což komplikuje manipulaci se simulačním polem a zvyšuje pravděpodobnost zapojovacích chyb a poškození kabeláže.

Tyto nevýhody odstraňuje zapojení pro simulaci signálů o stavu stroje v řídícím systému podle vynálezu· Podstata vynálezu spočívá v tom, že informační vstup indikačního bloku je spojen s informačním výstupem zobrazovacího bloku, jehož třetí datový vstup je spojen s datovým výstupem vyhodnocovače, s obousměrným datovým vývodem zadávacího registru, s datovým výstupem vstupního odpojovače, 3 obousměrným datovým vývodem řídicího bloku, s obousměrným datovým vývodem simulačního registru, s datovým vstupem výstupního odpojovače a s prvním datovým vstupem zobrazovacího bloku. Ovládací vstup zobrazovacího bloku je spojen še druhým výběrovým výstupem řídioího bloku, jehož první výběrový výstup je spojen s výběrovým vstupem multiplexeru. Datový výstup multiplexeru je spojen se druhým datovým vstupem zobrazovacího bloku. Druhý datový vstup multiplexeru je spojen s datovým výstupem zadávacího registru, jehož adresovací vstup je spojen s adresovacím výstupem řídicího bloku a s adresovacím vetupém simulačního registru. Datový výstup simulačního registru je spojen s prvním datovým vstupem multiplexeru. Informační výstup ovládacího bloku je spojen s informačním vstupem vyhodnocovače· Ovládací výstup vyhodnocovače jé spojen s ovládacím vstupem výstupního odpojovače a s ovládacím vstupem vstupního odpojovače. První až poslední datový vstup vstupního odpojovače je spojen s datovým výstupem odpovídajícího prvního až posledního vstupního bloku. První až poslední dvouhodnotový vstup každého vstupního bloku je spojen s odpovídající první až poslední vstupní svorkou zapojení.

První až poslední výstupní svorka zapojení je spojena s odpovídajícím prvním až posledním dvouhodnotovým výstupem každého výstupního bloku. Datový vstup každého výstupního bloku je spojen s odpovídajícím prvním až posledním datovým výstupem výstupního odpojovače*

Výhodou uspořádání podle vynálezu je, že umožňuje simulovat signály o stavu stroje v řídícím systému z ovládacího panelu a indikovat je v přehledné formě spolu s odpovídajícími adresami a režimy činnosti na zobrazovací ovládacího panelu řídícího systému.

To vede k větší efektivnosti servisních prací při oživování řídících systémů a při ladění uživatelských programů. Zkracuje se doba nutná na připojení řídícího systému ke stroji, zjednodušuje se údržba a servis. Zapojení využívá panelu řídícího systému jako standartního bloku, čímž se snižují náklady na realizaci zapojení* Zapojení nevyžaduje odpojování nebo přepojování kabeláže vedoucí od stroje k řídícímu systému, čímž se eliminují zapojovací chyby a možnost poškození kabeláže.

Příklad uspořádání podle vynálezu je znázorněn v blokovém schématu na připojeném výkrese.

Jednotlivé bloky je možno charakterizovat takto. Indikační blok 1, je sestaven z indikačních prvků, např. světelných'diod a obrazovkového displeje. Dále obsahuje elektronické prvky umožňující spojení s dalšími částmi zapojení. Slouží lc informaci o jednotlivých simulovaných stavech, adresách žádaných vstupů a simulovaných výstupů, o zvoleném režimu činnosti á o funkčním významu ovládacích prvků. Ovládací blok 2, je sestaven z ovládaoíoh prvků, jako jsou tlačítka a přepínače a z elektronických, prvků·. Slouží k vyslání informace do dalších částí zapojení· Zobrazovací blok 2 je tvořen pamětovými obvody typu RAM a pomocnými logickými obvody. Slouží ke sformování datové struktury se zobrazovanými adresami jednotlivých žádaných vstupů a simulovaných výstupů, s jejich stavy a s informací o zvoleném režimu a o významu jednotlivých funkčních tlačítek ovládacího-, panelu, Vyhodnocovač £ je sestaven z logických obvodů kombinačního a sekvenčního charakteru. Slouží k příjmu informací z ovládacího bloku panelu, k dešifrování režimů zvolených z ovládacího bloku panelu a významu jednotlivých ovládacích prvků a k přenosu informací do dalších částí zapojení. Multiplexer 2 se skládá z kombinačních logických obvodů a slouží k přepojování příslušné informace do zobrazovacího bloku. Simulační registr 6 je tvořen pamětí typu RAM a slouží k uchování údajů o simulovaných výstupech. Zadávací registr X je tvořen pamětí typu RAM a slouží k uchování údajů o žádaných stavech vstupů. Řídicí blok 8 je realizován Integrovaným řadičem, operační pamětí typu RAM, pevnou pamětí typu EEROM a potřebnými podpůrnými logickými obvody. Slouží k řešení základních funkcí zapojení a ke koordinaci vzájemné Činnosti ostatnich bloků. Výstupní odpojovač 2 je sestaven z logických obvodů kombinačního charakteru a slouží k odpojení výstupních bloků od řídícího systému. Vstupní odpojovač 10 je sestaven z logických obvodů kombinačního charakteru a slouží k odpojení vstupních bloků od řídícího systému. Výstupní bloky 12,1 až 12,n jsou stejné a skládají se ze statiokých pamětí, protiporuchových členů a výstupních výkonových bezkontaktních spínacích prvků.

Slouží ke spínání akčních členů stroje. Vstupní bloky

13.1 až 13.n jsou stejné a skládají se ze statiokýoh pamětí a protiporuchových členů. Zprostředkovávají přenos dvouhodnotových informací mezi-obráběcím strojem a řídícím systémem.

Zapojení jednotlivých bloků obvodu pro simulaci signálů o stavu stroje v řídícím systému je provedeno takto. Informační vstup 11 indikačního bloku 1 je spojen s in~

- fomačním výstupem 31 zobrazovacího bloku 2· Třetí datový vstup 35 zobrazovacího bloku £ je spojen s dato-. vým výstupem vyhodnocovače s obousměrným datovým vývodem 73 zadávacího registru X» s datovým výstupem 101 vstupního odpojovače 10, s obousměrným datovým vývodem 81 řídicího bloku 8, s obousměrným datovým vývodem 62 simulačního registru 6, s datovým vstupem 91 výstupního odpojovače 2 & s prvním datovým'vstupem 33 zobrazovacího bloku 2· Ovládací vstup 32 zobrazovacího bloku 2 3® spojen s 'druliým výběrovým výstupem 84 řídicího bloku 8. První výběrový výstup 83 řídicího bloku 8 je spojen s výběrovým vstupem 52 multiplexeru 2* Datový výstup 51 multiplexeru 2 je spojen s druhým datovým vstupem 34 zobrazovacího bloku 2· Druliý datový vstup 54 multiplexeru 2 je spojen s datovým výstupem 71 zadávacího registru χ. Adresovací vstup 72 zadávacího registru χ je spojen s adresovacím výstupem 82 řídicího bloku 8 as adresovacím vstupem 63 simulačního registru 2· Datový výstup 61 simulačního registru 6 je spojen s prvním datovým vstupem 53 multiplexeru 2* Informační výstup 21 ovládacího bloku 2 je spojen a informačním vstupem 41. vyhodnocovače 4· Ovládací výstup 43 vyhodnocovače & je spojen s ovládacím vstupem 93 výstupního odpojovače 2. a s ovládacím vstupem 103 vstupního odpojovače 10. První až poslední datový vstup 102.1 až 102.n vstupního odpojovače 10 je spojen s datovým výstupem

130.1 až 130.n odpovídajícího prvního až posledního vstupního bloku 13.1 až 13«n. Každý dvouhodnotový vstup

131.1 aŽ 13m.n prvního až posledního vstupního bloku 13.1 až 13.n je spojen s odpovídající první až poslední vstupní svorkou 301.1 až 30m.n zapojení. První až poslední výstupní svorka 201.1 až 20m.n zapojení je spojena s odpovídajícím prvním až posledním dvouhodnotovým výstupem 121.1 až 12m.n prvního až posledního výstupního bloku 12.1 až 12.n. Datový vstup 120.1 až 120.n každého výstupního bloku 12.1 až 12.n je spojen s odpovídajícím prvním až posledním datovým výstupem 92.1 až 92.n výstupního odpojovače fa

Zapojení pracuje takto. V ovládacím panelu se zvolí režim simulace signálu o stavu' stroje. Tento režim se v kódované formě vyšle z informačního výstupu 21 ovládacího bloku 2 na informační vstup 41 vyhodnocovače fa Z datového výstupu 42 vyhodnocovače £ se režim v dešifrované formě přenese na obousměrný datový vývod 81 řídicího bloku 8. Řídicí blok 8 přejde do zvoleného režimu a vyšle ze svého druhého výběrového výstupu 84 povel na ovládací vstup 32 zobrazovacího bloku fa Tím se informace o režimu zapíše také na třetí datový vstup 35 zobrazovacího bloku 2 a v odpovídající formě se přenese z informačního výstupu 31 zobrazovacího bloku 2 ^na informační vstup 11 indikačního bloku 1 v němž se indikuje. Informace o zvoleném režimu postupuje rovněž z ovládacího výstupu 43 vyhodnocovače £ na ovládací vstup 93, výstupního odpojovače 2.· se odpojí všechny datové vstupy 120.1 až 120.n všech výstupních bloků 12.1 až 12.n od datové sběrnice a výstupní spínače všech výstupních bloků

12.1 až 12.n se převedou do vypnutého stavu. Informace o zvoleném režimu přichází rovněž na ovládací vstup 103 vstupního odpojovače 10 a způsobí odpojení datového výstupu 130.1 až 130.n každého výstupního bloku 13.1 až 13*n od datové sběrnice. Tím se zajistí, že skutečné signály ze stroje nebudou kolidovat s žádanými stavy signál pH simulaci. Prostřednictvím ovládacího bloku 2 se postupně volí adresy signálů z řízeného stroje a zadávají se žádané stavy těchto signálů. Tyto informace se přenáší přes vyhodnooovač na obousměrný datový vývod 81 řídicího bloku 8. Na základě dešifrované informace ovládá řídicí blok 8 další směr pohybu dat. Podle svolené adresy signálu z řízeného stroje vyšle řídicí blok 8 ze svého adresovacího výstupu 82 povel na adresovací vstup 72 zadávacího registru £♦ ·.

Sq příchodu tohoto povelu se přenesou informace o stavu žádaných vstupních signálů na obousměrný datový vývod 73 zadávacího registru χ a ukládají se na příslušná místa odpovídající 2volené adrese.

Informace o zvolené adrese se z datového výstupu 42 vyhodnooovače £ přenáší rovněž na první datový vstup 33 zobrazovacího bloku 2 a informace o stavu žádaného vstupního signálu se přenáší z datového výstupu 71 zadávacího registru X na druhý datový vstup 54 multiplexeru 2» V zobrazovacím bloku 2 se s pomocí signálů podávaných z druhého výběrového výstupu 84 řídicího bloku 8 na ovládací vstup 32 zobrazovacího bloku 2 a z prvního výběrového výstupu 83 řídicího bloku 8 na výběrový vstup 52 multiplexeru 2 formují datové struktury zobrazované prostřednictvím indikačního bloku 1 na jehož informační vstup 11 se informace přivádí z informačního výstupu 31 zobrazovacího bloku 2· ^v dalším kroku, k němuž dává popud ovládací blok 2, přejde řídicí blok 8 do režimu řešení funkcí uživatelského programu styku se strojem, jenž je uložen v jeho pevné paměti typu EEROM. Řídicí blok 8 při tom interpretuje uživatelský program ^;styku se strojem a provádí aritmeticko-logickó operace nad signály uloženými v jeho operační paměti typu RAM a nad signály postupujícími na jeho obousměrný datový vývod 81 z obousměrného datového vývodu 73 zadávacího registru χ v závislosti na signálu přicházejícím z adresovacího výstupu 82 řídícího bloku 8 na adresovací vstup 72 zadávacího registru χ. Výsledkem těchto aritmeticko-logických operací jsou výstupní signály podávané po datové sběrnici na obousměrný datový vývod 62 simulačního registru 6 a ukládané na příslušná místa v závislosti na odpovídajících adresových signálech postupujících z adresovacího výstupu 82 řídicího bloku 8. Po provedeném cyklu aritmeticko-logickýoh operací se informace o adrese výstupních signálů přenáší rovněž na první datový vstup 33 zobrazovacího bloku 2 ^a informace o stavu simulovaného výstupního signálu se přenáší z datového výstupu 61 simulačního registru 6 na první datový vstup 53 multiplexeru 2·

V zobrazovacím bloku se s pomocí signálů podávaných z druhého výběrového výstupu 84 řídicího bloku 8 na ovládací vstup 32 zobrazovacího bloku a z prvního výběrového výstupu 83 řídicího bloku 8 na výběrový vstup 52 multiplexeru 2 formují datové struktury simulovaných signálů o stavu stroje zobrazovaná v řídicím systému prostřednictvím indikačního bloku 2, na jehož informační vstup 11 se informace přivádí z informačního výstupu 31 zobrazovacího bloku 2·

Vynálezu se využije zejména pro mikroprocesorové systémy pro řízení výrobních strojů, robotů a dalěíohzařízení, kde je nutné při ladění uživatelského programu styku se strojem, při oživování nebo při poruchách, ' nezávisle na technologickém programu simulovat signály o stavu stroje a ověřovat tak činnost strojní části řídicího systému·

Claims (1)

1. PŘEDMET VYNÁLEZU

   Zapojení pro simulaci signálů o stavu stroje v řídícím systému, vyznačující se tím, že informační vstup (11) indikačního bloku (1) je spojen a informačním výstupem (31) zobrazovacího bloku (3), jehož třetí datový vstup (35) je spojen s datovým výstupem (42) vyhodnocovače (4), s obousměrným datovým vývodem (73) zadávacího registru (7), s datovým výstupem (101) vstupního odpojovače (10), s obousměrným datovým vývodem (81) řídicího bloku (8), s obousměrným datovým vývodem (62) simulačního registru (6), s datovým vstupem (91) výstupního odpojovače (9) a s prvním datovým vstupem (33) zobrazovacího bloku (3), jehož ovládací vstup (32) je spojen s druhým.výběrovým výstupem (84) řídicího bloku (8), jehož první výběrový výstup (83) je spojen s výběrovým vstupem (52) multiplexeru (5), jehož datový výstup (51) je spojen s druhým datovým vstupem (34) zobrazovacího bloku (3) a druhý datový vstup (54) multiplexeru (5) je spojen s datovým výstupem (71) zadávacího registru (7), jehož adresovací vstup (72) je spojen s adresovacím výstupem (82) řídicího bloku (8) a s adresovacím vstupem (63) simulačního registru (6), jehož datový výstup (6l) je spojen s prvním· datovým vstupem (53) multiplexeru (5), přičemž informační výstup (21) ovládacího bloku (2), je spojen s informačním vstupem (41) vyhodnocovače (4), jehož ovládací výstup (43) je spojen s ovládacím vstupem (93) výstupního odpojovače (9) as ovládacím vstupem (103.) vstupního odpojovače (10), jehož první až poslední datový V3tup (102.1) až (102.n) je spojen s datovým výstupem (130.1 až 130.n) odpovídajícího prvního až posledního vstupního bloku (13.1 až 13.n), jehož každý dvouhodnotový vstup (131.1 až 13m.n) je spojen s odpovídající první až poslední vstupní svorkou (301.1 až 30m.n) zapojení, jehož první až poslední výstupní svorka (201.1 až 20m.n) je spojena s odpovídajícím prvním až posledním dvouhodnotovým výstupem (121.1 až 12m.n) odpovídajícího prvního až posledního, výstupního bloku (12.1 až 12.n), jehož datový vstup (120.1 až Λ 120·η) je spojen s odpovídajícím prvním až posledním datovým výstupem (92.1 až 92.n) výstupního odpojovače O)’.