CS267217B1 - Zapojení pro řízení pružné výrobní linky - Google Patents

Abstract

Zapojení je vhodné zejména pro pružné výrobní linky β pracovními stanieeni. Doposud užívaná zapojení řeší elektrické řízení línky jako řízení velkého složitého celku a jakákoliv, třeba i nepatrná úprava v oyklu jednoho uzlu v souvislosti se změnou v technologii obrobku se promítá do zapojení cele linky. Zapojení zajištuje řízení každé pracovní stanice samostatným řídicím systémem s vlastním zdrojem řídicího napětí. Vzájemnou komunikaci pracovních stanic, tj. vzájemné blokování, kontrolu a vyhodnocování okamžitých stavů obstarává další, nadřazený řídicí systém, napájený z vlastního zdroje řídicího napětí, ze kterého jsou současně napájeny všechny bloky obvodů pro komunikaci celé pružné výrobní linky. Jednotlivé funkční uzly mohou být na pokyn z nadřazeného řídicího systému automaticky a bezpečně vypínány podle měnícího se typu obrobku. Zapojení tak umožňuje snadnou přestavbu linky na jinou technologii.

Description

Vynález se týká zapojeni pro řízeni pružné výrobní linky s pracovními stanicemi.

Automatické obráběči linky jsou doposud konstruovány jako jednoúčelová zařízeni určená pro určitý obrobek. Častp se stává, že se taková obráběcí linka musí v průběhu své životnosti několikrát přestavovat nebo i rekonstruovat. Protože tyto úpravy jsou u tzv. tvrdých technologických linek pracné a nákladné, přikročilo se k vývoji pružných výrobních linek. Tyto linky jsou sice také konstruovány pro určitý druh obrobku, ale při jejich konstrukci se berou v úvahu vývojové tendence a s inovací obrobku, který se má na pružné výrobní lince obrábět, se předem počítá. Přestavba takových Linek na inovovaný obrobek je sice po mechanické stránce snadná, ale elektrická zapojeni, používaná dosud u automatických obráběcích linek, nejsou pro pružné výrobní linky vhodná. Nevýhodou těchto zapojeni je, že řeší elektrické řízení automatické obráběcí linky jako řízeni velkého složitého celku a jakákoliv třeba i nepatrná úprava v cyklu jednoho uzlu v souvislosti se změnou v technologii obrobku se promítá do zapojeni celé linky.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zapojeni pro řízení pružné výrobní linky podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že blok ovládáni a signalizace okamžitých stavů všech aktivních uzlů linky je svým prvním výstupem připojen k prvnímu vstupu bloku logických obvodů pro koordinaci řízení, vzájemné blokování a vyhodnocováni okamžitých stavů jednotlivých funkčních uzlů Linky, svým druhým výstupem k prvnímu vstupu bloku Logických obvodů pro řízeni mezioperačniho dopravníku a svým třetím výstupem k prvnímu vstupu bloku pamětí programů Linky, připojenému svým prvním výstupem ke druhému vstupu bloku Logických obvodů pro koordinaci řízení, vzájemné blokováni a vyhodnocování okamžitých stavů jednotlivých funkčních

267 217 uzlů Linky a svým druhým výstupem k prvnímu vstupu bloku logických obvodů pro vzájemnou komunikaci řídicích systémů jednotlivých prajcovních stanic, který je připojen svým prvním výstupem k prvnímu vstupu bloku ovládání a signalizace okamžitých stavů všech aktivních uzlů linky. Tento blok je dále zpětnovazebně spojen jednak s blokem Logických obvodů pro koordinaci řízení, vzájemné blokování a vyhodnocování okamžitých stavů jednotlivých funkčních uzlů Linky, jednak s bloky Logických obvodů pro komunikaci jednotlivých pracovních stanic a jedoak s blokem Logických obvodů pro komunikaci mez i opera ční ho zásobníku, dále zpětnovazebně spojenému s blokem logických obvodů pro řízeni mez i operačního dopravníku, k jehož třetímu vstupu je připojen vlastni zdroj řídicího napětí. Každý blok logických obvodů pro komunikaci pracovní stanice je zpětnovazebně spojen s blokem Logických obvodů pro řízeni cyklu pracovní stánice, k jehož druhému vstupu je připojen vlastní zdroj řídicího napětí, k jeho třetímu vstupu je připojen ovládací panel pro ruční autonomní řízení a který je dále zpětnovazebně spojen jednak s blokem řídicích systémů jednotlivých uzlů pracovní stanice, jednak s blokem Logických obvodů pro řízeni a kontroLu upínání obrobku, připojeným svým druhým výstupem ke třetímu vstupu bloku Logických obvodů pro komunikaci pracovní stanice, k jehož čtvrtému vstupu je připojen svým prvním výstupem společný zdroj řídicího napětí komunikačních obvodů a Logických obvodů mezioperačni dopravy, připojený dále svým druhým výstupem k pátému vstupu bloku Logických obvodů pro vzájemnou komunikaci řídicích systémů pracovních stanic, svým třetím výstupem ke čtvrtému vstupu bloku Logických obvodů pro koordinaci řízeni, vzájemné blokováni a vyhodnocování okamžitých stavů jednotlivých funkčních uzlů linky a svým čtvrtým výstupem ke třetímu vstupu bloku logických obvodů pro komunikaci mezi operačního dopravníku.

Výhodou zapojeni pro řízení pružné výrobní Linky je, že každá pracovní stanice Linky je řízena samostatným řídicím systémem s vlastním zdrojem řídicího napětí. Vzájemnou komunikaci pracovních stanic, t.j. vzájemné blokování, kontrolu a vyhodnocováni okamžitých stavů obstarává další nadřazený řídicí systém, napájený z vlastního zdroje řídícího i^apěti, ze kterého jsou současně napájeny

W ΪΙΤ všechny bloky obvodů pro komunikaci celé pružné výrobní linky. Toto zapojeni zabezpečuje, aby jednotlivé funkční uzly pružné výrobní linky, které nejsou pro právě obráběný obrobek ve funkci, byly odpojeny od zdroje řídicího napětí, čímž je zabráněno jejich třeba i nahodilému spuštění. Zapojení dále umožňuje snadnou přestavbu linky na jinou technologii. Jednotlivé funkční uzly mohou být na pokyn z nadřazeného řídicího systému automaticky a bezpečně vypínány podle měnícího se typu obrobku.

Příklad zapojeni pro řízení pružné výrobní linky podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkrese.

Blok 1_ ovládání a signalizace okamžitých stavů všech aktivních uzlů linky je svým prvním výstupem 101 připojen k prvnímu vstupu 201 bloku 2^ logických obvodů pro koordinaci řízení, vzájemné blokování a vyhodnocování okamžitých stavů jednotlivých funkčních uzlů linky, svým druhým výstupem 102 k prvnímu vstupu 401 bloku £ logických obvodů pro řízení mezi operační ho dopravníku a svým třetím výstupem 103 k prvnímu vstupu 301 bloku 3. paměti programů linky. Tento blok je svým prvním výstupem 302 připojen ke druhému vstupu 202 bloku £ logických obvodů pro koordinaci řízení, vzájemné blokování a vyhodnocováni okamžitých stavů jednotlivých funkčních uzlů linky a svým druhým výstupem 303 k prvnímu vstupu 601 bloku 6. logických obvodů pro vzájemnou komunikaci řídicích systémů jednotlivých pracovních stanic. Blok 6 je připojen svým prvním výstupem 606 k prvnímu vstupu 104 bloku 1 ovládání a signalizace okamžitých stavů všech aktivních uzlů línky a dále je zpětnovazebně spojen jednak svým druhým vstupem 602 a druhým výstupem 607 se třetím vstupem 203 a prvním výstupem 205 bloku £ logických obvodů pro koordinaci řízení, vzájemné blokování a vyhodnocování okamžitých stavů jednotlivých funkčních uzlů Linky, jednak svými třetími vstupy 603, 603' a třetími výstupy 608, 608* s prvními vstupy 701 , 701' a prvními výstupy 705, 705 * bloku 7, 7' Logických obvodů pro komunikaci pracovních stanic a jednak svým čtvrtým vstupem 604 a čtvrtým výstupem 609 a prvním vstupem 131 a prvním výstupem 134 bloku 13 Logických obvolí pro komunikaci mezioperačního dopravníku. Blok 13 je dále zpětnovazebně spojen svým druhým vstupem 132 a druhým výstupem 135 s druhým vstupem 402 a prvním výstupem 404 bloku 4_ Logických obvodů pro řízení mezioperači ní ho dopravníku, k jehož třel i mu vstupu 403 je připojen vlastni zdroj 14 řídicího napětí. Bloky 7, 7.' logických obvodů pro komunikaci pracovních stanic jsou zpětnovazebně spojeny svými druhými vstupy 702, 70^2 a druhými výstupy 706, 706 s prvními vstupy 801 , 801 ' a prvními výstupy 806, 806 bloků 8, 8_ logických obvodů pro řízení cyklu pracovních stanic. Ke druhým vstupům 802, 802' bloků 8, 8' jsou připojeny vlastní zdroje 9_, 9/ řídicího napětí a ke třetím vstupům 803, 803' bloků 8, 8_' jsou připojeny ovládací panely 10, 10' pro ruční autonomní řízení. Bloky 8_, 8.' logických obvodů pro řízeni cyklu pracovních stanic jsou dále zpětnovazebně spojeny jednak svými čtvrtými vstupy 804, 804' a druhými výstupy 807, 807' s prvními vstupy 111, 111' a prvními výstupy 112, 112' bloků 11, 11' řídicích systémů jednotlivých uzlů pracovních stanic, jednak svými pátými vstupy 805, 805' a třetími výstupy 808, 808' s prvními vstupy 121, 121' a prvními výstupy 122, 122' bloků 12, 12' logických obvodů pro řízení a kontrolu upínání obrobku. Bloky 12, 12 jsou svými druhými výstupy Ί 23, 123' připojeny ke třetím vstupům 703, 703' bloků 7, 7' Logických obvodů pro komunikaci pracovních stanic, k jejichžčtvrtým vstupům 704, 704' je připojen svými prvními výstupy 501, 501' společný zdroj 5 řídicího napětí komunikačních obvodů a Logických obvodů mezioperačni dopravy. Společný zdroj 5_ je dále svým druhým výstupem 502 připojen k pátému vstupu 605 bloku £ Logických obvodů pro vzájemnou komunikaci řídicích systémů jednotlivých pracovních stanic, svým třetím výstupem 503 ke čtvrtému vstupu 204 bloku 2_ Logických obvodů pro koordinaci řízeni, vzájemné blokování a vyhodnocováni okamžitých stavů jednotlivých funkčních uzlů Linky a svým Čtvrtým výstupem 504 ke třetímu vstupu 133 bloku'13 Logických obvodů pro komunikaci mezioperačniho dopravníku.

Při uvádění pružné výrobní Linky do provozu se zvolí pomoci příslušných ovládacích prvků bloku 1 ovládání a signalizace okamžitých stavů všech aktivních uzlů cyklus Linky. Podle druhu obrobku se zvolí program Linky. Stlačením nezakresleného startovacího tlačítka, umístěného v bloku 1_ ovládáni a signalizace okamžitých stavů všech aktivních uzlů linky, se přivede elektrický signál do bloku 2 Logických obvodů pro koordinaci řízeni, vzájemné blokováni a vy267 217 hodnocováni okamžitých stavů jednotlivých funkčních uzlů linky, do kterého jsou současně prostřednictvím bloku 6^ logických obvodů pro vzájemnou komunikaci řídicích systémů jednotlivých pracovních stanic průběžně přiváděny informace o okamžitém stavu a poloze jednotlivých funkčních uzlů linky. Tyto informace jsou v bloku 2 vyhodnoceny a vyslány zpět do bloku 6_ jako instrukce o další činnosti jednotlivých funkčních uzlů linky. Z bloku 6 logických obvodů pro vzájemou komunikaci řídicích systémů jednotlivých pracovních stanic jsou tyto instrukce dále vyslány do příslušných bloků 7_, 7_' logických obvodů pro komunikaci pracovní stanice, podle programu přiváděného v podobě elektrických signálů do bloku 6_ z bloku 3 paměti programu linky. Z bloků 7, L* J^sou elektrické signály přivedeny do bloků 8, 8_* Logických obvodů pro řízeni cyklu pracovní stanice, z nichž jsou po zpracování vyslány do bloků 11 , 11 * řídicích systémů jednotlivých uzlů pracovní stanice a dále do bloků 12, 12* Logických obvodů pro řízení a kontroLu upínáni obrobků. Obrobky jsou upnuty a informace o jejich upnuti jsou přivedeny zpět do bloků 8_, 8/, z nichž jsou vyslány elektrické signály úpět do bloků 11, 11*. Příslušné jednotky pracovní stanice vykonají předepsané operace. Skončení těchto operací je hlášeno zpět do bloků 8, 8/ logických obvodů pro řízení cyklu pracovní stanice, z nichž jsou vyslány elektrické signály do bloků 12, 12* logických obvodů pro řízeni a kontroLu upínání obrobků. Obrobky jsou uvolněny a informace o jejich uvolněni a o skončeni operací příslušných jednotek pracovních stanic jsou přivedeny z bloků 8., 8.’ prostřednictvím bloků 7, Z. logických obvodů pro komunikaci pracovní stanice a bloku £ Logických obvodů pro vzájemnou komunikaci řídicích systémů jednotlivých pracovních stanic do bloku 2 logických obvodů pro koordinaci řízeni, vzájemné blokování a vyhodnocování okamžitých stavů jednotlivých funkčních uzlů Linky. V bloku 2 jsou všechny přivedené signály opět vyhodnoceny a porovnány s údaji přiváděnými do tohoto bloku z bloku £ pamětí programu Linky. Jsou-Li všechny funkční uzLy Linky v základní poloze a vykonaly-Li jednotky pracovní operace dané programem, je vyslán elektrický signál z bloku 2 Logických obvodů pro‘koordinaci řízení, vzájemné blokováni a vyhodnocováni okamžitých stavů jednotlivých funkčních uzlů do bloku 6 Logických obvodů pro vzájemnou

Τ’ ”.X' J »

267 217 komunikaci řídicích systémů jednotlivých pracovních stanic a dále do bloku 13 logických obvodů pro komunikaci mez i operační ho dopravníku. Z blok.u 13 je elektrický signál dále vyslán do bloku 4 logických obvodů pro řízení mez i opera ční ho dopravníku a dopravník dopraví obrobky do další pracovní polohy. Informace o přemístění obrobků jsou z bloku 4_ vyslány prostřednictvím bloku 13 logických obvodů pro komunikaci mez i oper a čni ho dopravníku a bloku £ Logických obvodů pro vzájemnou komunikaci řídicích systémů pracovních stanic opět do bloku 2_ Logických obvodů pro koordinaci řízení, vzájemné blokování a vyhodnocování okamžitých stavů jednotlivých funkčních uzlů Linky, ve kterém jsou tyto informace vyhodnoceny a po vyhodnocení vyslány zpět do bloku £ a z něho podle programu do příslušných bloků 7_, . Celý cyklus tak dále pokračuje podle programu. Každá pracovní stanice má vlastní zdroj řídicího napětí 9 a ovládací panel 10 pro ruční autonomní řízení. Rovněž tak blok £ logických obvodů pro řízení mezi opera čni ho dopravníku má vlastní zdroj 14 řídicího napětí. Všechny obvody pro vzájemnou komunikaci jednotlivých uzlů linky a pro komunikaci s nadřízeným řídicím systémem, t.j. blok 6 logických obvodů pro vzájemnou komunikaci řídicích systémů jednotlivých pracovních stanic, bloky £, 7/ Logických obvodů pro komunikaci pracovní stanice a blok 13 Logických obvodů pro komunikaci mezi operační ho dopravníku jsou napájeny ze společného zdroje 5 řídicího napětí, z něhož je napájen i blok £ logických obvodů pro koordinaci řízeni, vzájemné blokováni a vyhodnocování okamžitých stavů jednotlivých funkčních uzLú Linky, který tak tvoří nadřazený řídicí systém celé pružné výrobní Linky.

Claims (1)

1. Zapojeni pro řízeni pružné výrobní Linky s pracovními stanicemi, vyznačující se tím, že blok /1/ ovládáni a signalizace okamžitých stavů všech aktivních uzlů linky je svým prvním výstupem /101/ připojen k prvnímu vstupu /201/ bloku /2/ Logických obvodů pro koordinací řízení, vzájemné blokováni a vyhodnocování okamžitých stavů jednotlivých funkčních uzlů linky, svým druhým výstupem /102/ k prvnímu vstupu /401/ bloku /4/ Logických obvodů pro řízení mezioperačniho dopravníku a svým třetím výstupem /103/ k prvnímu vstupu /301/bLoku /3/ paměti programů Linky, připojenému svým prvním výstupem /302/ ke druhému vstupu /202/ bloku /2/ Logických obvodů pro koordinaci řízení, vzájemné blokováni a vyhodnocováni okamžitých stavů jednotlivých funkčních uzlů linky a svým druhým výstupem /303/ k prvnímu vstupu /601/ bloku /6/ Logických obvodů pro vzájemnou komunikaci řídících systémů jednotlivých pracovních stanic, který je připojen svým prvním výstupem /606/ k prvnímu vstupu /104/ bloku /1/ ovládáni a signalizace okamžitých stavů všech aktivních uzlů Linky a který je dále zpětnovazebně spojen jednak s blokem /2/ Logických obvodů pro koori^dnaci řízeni vzájemné blokováni a vyhodnocováni okamžitých stavů jednotlivých funkčních uzlů Linky, jednak s bloky /7/ Logických obvodů pro komunikaci jednotlivých pracovních stanic a jednak s blokem /13/ Logických obvodů pro komunikaci mezioperačniho žásobníku, dále zpětnovazebně spojenému s blokem /4/ Logických obvodů pro řízeni mez i operačního dopravníku, k jehož třetímu vstupu /403/ je připojen vlastni zdroj /14/ řídicího napětí, přičemž každý blok /7/ Logických obvodů pro komunikaci pracovní stanice je, zpětnovazebně spojen s blokem /8/ Logických obvodů pro řízeni cýfclu pracovní stanice, k jehož druhému vstupu /802/ je připojen vlastni zdroj /9/ řídicího napětí, k jeho třetímu vstupu /803/ je připojen ovládací panel /10/ pro ruční autonomní řízeni a který je dále zpětnovazebně spojen jedpak s blokem /11/ řídicích systémů jednotlivých uzlů pracovní stanice, jednak s blokem /12/ logických obvodů pro řízeni a kontrolu upínáni obrobku, připojeným svým druhým výstupem /123/ ke třetímu vstupu /703/ bloku /7/ Logických obvodů pro komunikaci pracovní stanice, k jehož čtvrtému vstupu /704/

   267 217 je připojen svým prvním výstupem /501/ společný zdroj /5/ řídicího napětí komunikačních obvodů a Logických obvodů mezioperační dopravy, připojený dále svým druhým výstupem /502/ k pátému vstupu /605/ bloku /6/ Logických obvodů pro vzájemnou komunikaci řídicích systémů pracovních stanic, svým třetím výstupem /503/ ke čtvrtému vstupu /204/ bloku /2/ logických obvodů pro koordinaci řízení, vzájemné blokováni a vyhodnocování okamžitých stavů jednotlivých funkčních uzlů Linky a svým čtvrtým výstupem /204/ ke třetímu vstupu /133/ bloku /13/ Logických obvodů pro komunikaci mezi operační ho dopravníku.