SU1287108A1 - Устройство дл программного управлени объектом с К - ступенчатым остановом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматизации производственных процессов и может быть использовано в системах управлени  объектов. Цель изобретени  - упрощение процесса переналадки устройства - достигаетс  введением новых блоков и функциональных св зей, позвол ющих путем замены микросхем пам ти переналаживать устройство на вьтолнение другой программы. Устройство дл  программного управлени  объектом с К-ступенчатым остановом содержит датчик перемещени , реверсивный счетчик, сумматор, блок ввода, элементы И, исполнительный блок, блоки пам ти, элементы И-НЕ. Упрощение процесса переналадки устройства достигаетс  введением двух блоков пам ти, а также применением двух элементов И-НЕ и одного элемента И. 2 ил. i (Л ю 00

Description

Изобретение относитс  к автоматизации производственных процессов и может быть использовано в различных системах управлени  перемещением объекта , например в системах управлени  перемещением подвижных элементов промьшленных роботов и вспомогательного оборудовани  робототехнических комп- лексов, а также в системах управлени  перемещением кислородной фурмы в конверторах.

Целью изобретени   вл етс  упрощение переналадки устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - зоны, действи  команд управлени  устройства К-сту- пенчатого останова..

Устройство содержит датчик 1 перемещени , подключенный к реверсив- ному счетчику 2 импульсов, сумматор 3, соединенный первым и вторым входами соответственно с выходами реверсивного счетчика 2 и- блока 4 ввода, рервый 5 и второй 6 элементы И, под- ключенные первыми входами соответственно к инверсному и пр мому выходам переноса сумматора 3, вторыми входами - к управл ющему выходу блока 4 ввода, а выходам - к соответствующим управл ющим входам исполнительного блока 7. Пр мые и инверсные выходы m младших разр дов сумматора 3 подключены соответственно к адресным входам первого 8 и второго 9 .блоков пам ти. Вход выборки второго блока 9 пам ти, св занной с одним входом третьего элемента И 10, соединен с выходом первого элемента И-НЕ 11,подключенного входами к пр мым выходам п-m старших разр дов сумматора 3 и к его инверсному выходу переноса. Вход выборки первого блока 8 пам ти, св занный с другим входом третьего элемента И 10, соединен с выходом второго , элемента И-НЕ 12, подключенного входами к инверсным выходам п-тп старших разр дов сумматора 3 и к его пр мому выходу переноса. Выход третьего элемента И 10 и попарно объединенные одноименные выходы блоков пам ти 8 и 9 подключены к соответствующим информационным входам исполнительного блока.

В качестве импульсного датчика 1 перемещени  может быть использован любой известный датчик со схемой формировани  импульсов на шинах (+) и

(-) в зависимости от направлени  перемещени  объекта.

Сумматор 3 представл ет собой любой из известных сумматоров комбинационного типа и выполн ет непрерывное вычисление кода рассогласовани  T-N . Это обеспечиваетс  тем, что на одни входы сумматора 3 код текущего положени  объекта Т поступает с выходов реверсивного счетчика 2 импульсов в пр мом двоичном коде, а на другие входы сумматора 3 код заданной точки останова N цоступает с информационных выходов блока 4 ввода в обратном двоичном коде. В случае несовпадени  координат Т и N знак несовпадени  и направление перемещени  .объекта, определ ютс  единичным уровнем сигналов переноса Р и Р сумматора 3.

Если Т N .(объект находитс  выше точки останова), единичный сигнал присутствует на пр мом выходе переноса Р, при этом на пр мых информационных выходах S, - -S сумматора 3 код рассогласовани  T-N представлен пр мым двоичным кодом -I.

Если Т N(объект находитс  ниже точки останова), единичный сигнал присутствует на инверсном выходе переноса Р, а код рассогласовани  T-N, представлен пр мым двоичным кодом на инверсных информационных выходах S,..-S сумматора 3.

В качестве блоков 8 и 9 пам ти могут использоватьс  как ГШЗУ - однократно программируемые пользователем при помощи плавких перемычек ПЗУ (например, 155 РЕЗ, РКР556РТ4), так и РПЗУ - репрограммируемые ПЗУ, допускающие неоднократное стирание и запись информации (например, К573РФ, К573РФ2). Каждой дискретной координате участка тормозного пути соответствует определенна   чейка ПЗУ с записанным в не-е словом 5 определ ющим значение скорости, с которой объект должен проходить данную координату, причем значение скорости однозначно зависит от того, в каком разр де слова записана 1 (1 в первом разр де слова соответствует первой скорости V, 1 во втором разр де - вто- рой скорости V, и т.д.). В блоке 8 записана программа торможени  дл  пуска объекта, т.е. дл  случа , когда (объект находитс  вьппе точки останова), а в блоке 9 записана

3 .12

программа торможени  дл  подъема объекта , т.е. дл  случа , когда Т N (объект находитс  ниже точки останова ) . Выборка соответствующего элемента ПЗУ осуществл етс  при дости- жений объектом границы максимально возможного участка торможени  X (фиг.2), определ емого младшими раз- р дами, когда рассогласовани  T-N . Это обеспечиваетс  тем, что, нап зимер при спуске объекта и достижении гра/П

ницы участка торможени  , на инверсных выходах старших разр дов сумматора 3 и на его пр мом выходе переноса присутствуют 1. При этом со- бираетс  схема совпадени  на элементе И-НЕ 12 и нулевым сигналом с его выхода разрешаетс  работа блока 8 пам ти , на адресные входы которого код рассогласовани  (T-N), представлен- ный пр мьм двоичньгм кодом -1, пос- тупает с пр мых выходов m младших разр дов сумматора 3. При подъеме объекта и достижении участка торможени  собираетс  схема совпадени  на элементе И-НЕ 11 и разрешаетс  работа блока 9, на адресные входы которого код рассогласовани  (Т-Н ), представленный пр мым двоичным кодом, поступает с инверсных выходов младших разр дов сумматора 3.

Исполъзу , например, ПИЗУ типа 166РЕЗ, можно организовать 8-ступен- Л1атое торможение объекта с максимальной длиной тормозного пути, равной 32 дискретным позици м, а при использовании РИЗУ типа К573РФ2 - 8 -ступенчатое торможение объекта с максимальной длиной тормозного.пути, равной 2048 дискретным позици м. При необходимости увеличени  тормозного пути или числа ступеней торможени  можно использовать параллельное включение двух и более соответствующих микросхем ПЗУ.

Исполнительный блок 7 (например, привод) вьщает соответствующее уп- равл ющее воздействие на объект управлени , если на выходе элемента И 5 (или на выходе элемента И 6) будет присутствовать 1 (это  вл етс  дл  вертикального перемещени  объекта командой Подъем или соответственно командой Спуск) и ее- ли сигнал 1 будет присутствовать на одном из информационных входов исполнительного блока 7, при этом скорость V перемещени  объекта вне зо84

ны торможени  определ етс  единичным сигналом на выходе элемента И 10, а скорость перемещени  объекта на участке торможени  определ етс  номером выхода блоков 8 или 9, на котором присутствует I.

Устройство работает следующим образом .

Объект неподвижен и находитс , например , в точке Тд (фиг.2), при этом содержимое реверсивного счетчика2 од- однозначно соответствует коду текущего положени  объекта (коду точки Т ).

Задание точки останова (ввод программы ) пока еще не производилось,т.е. как на информационных, так и на управл ющем выходах блока 4 ввода при- сутствуют О . На управл ющие и ин-. формационные входы исполнительного блока 7 поступают О, т.е. на объект управлени  никакого воздействи  не ; оказывают. Затем производитс  ввод программ. Код задаваемой точки останова NIJ , представленный обратным двоичным кодом (инверсное значение N), поступает с информационных выходов блока 4 ввода на сумматор 3, где вычисл етс  рассто ние T-N. Так как объект расположен вьпие точки останова (Т 7 N), то единичный сигнал формируетс  на пр мом выходе переноса Р сумматора 3, при этом на его пр мых информационных выходах S ...5„ рассогласование T-N представлено пр мым двоичным кодом -1.

Если (объект находитс  вне зоны максимально возможного участка торможени ), то при по влении единичного сигнала на управл ющем выходе блока 4 ввода, последовавшем за вводом программы, имеем команду Спуск на скорости (сигнал 1 присутствует на выходе элемента И 6 и на выходе элемента И 10), при этом выборка программ торможени , записанных в бло- . ках 8 и 9 запрещена.

Спуск на скорости V - будет производитьс  До тех пор, пока T-Ng Х. В момЪнт прохода объектом точки N Кд + X (границы зоны максимального возможного тормозного пути) нулевым сигналом с выхода элемента И-НЕ 12 разрешаетс  работа блока 8 с записанной в нем программой торможени  при спуске объекта.

Так как в рассматриваемом случае требуемый тормозной путь X/ меньше аксимально возможного тормозного пути X, (фиг.2), то участок пути от точки N до точки N объект должен пройти с прежней скоростью V . Это достигаетс  тем, что в  чейках блока 8, соответствующих каждой дискретной координате участка пути от N до I записана в первом разр де слова, благодар  чему при последовательной выборке этих  чеек mмладшими разр дами кода рассогласовани  T-N единичный сигнал будет посто нно присутствовать на первом выходе блока 8, и следовательно объект будет продолжать спуск на скорости V, .

При достижении точки N (порога снижени  скорости) объект автоматически переходит на пониженную скорость Vj, с которой осуществл етс  его дальнейший спуск до точки N.

Это обеспечиваетс  тем, что в  чейках блок 8, соответствующих каждой дискретной координате участка тормозного пути X,- Xg (от точки N, до точки N5), 1 записана во вторых разр дах и следовательно при прохождении объектом данного участка пути и сопровождаемой при этом последовательной выборке указанных  чеек ПЗУ единичный сигнал будет посто нно присутствовать на втором выходе блока 8, поддержива  тем самым скорость , объекта Vj .

При достижении точки N происходи автоматический переход на скорость Vj и т.д.

В момент, когда объект будет (фиг.2) проходить вниз мимо точки N (точки отключени  двигател  с упреждением при спуске), управл ющее воздействие с объекта снимаетс . Объект вошел в зону останова. Эта зона характерна тем, что пока объект управлени  находитс  в ее пределах, ни на одном из информационных входов исполнительного блока 7 1 не по витс . Это обеспечиваетс  тем, что в  чейках блоков 8 и 9, соответствующих каждой дискретной координате участков Х и Х, зоны останова, 1 не записана и, следовательно, при последовательной выборке этих  чеек в результате выбега объекта ни на одно из выходов блоков 8 и 9 1 не по вл етс  .

Таким образом, если объект находитс  в зоне останова, то ввиду того что ни на одном из информационных входов исполнительного блока 7

871086

не по вл етс , отсутствует команда на движение.

Если при спуске объект проскочит зону останова, т.е. спуститс  ниже 5 точки , происходит возврат объекта в зону останова по следующим причинам .

Когда объект за счет выбега опус

каетс  ниже точки останова N , то

О

команда Спуск мен етс  на команду Подъем, так как Т N и единичный сигнал формируетс  уже на инверсном выходе переноса Р сумматора 3. Одновременно собираетс  схема совпадени 

на элементе И-НЕ 1 и- нулевым сигналом с его выхода разрешаетс  работа блока 9 с записанной в нем программой торможени  при подъеме объекта . Но пока объект еще находитс  в

зоне останова (на участке от точки N до точки N,JK), единичный сигнал ни на одном из выходов блока 9 не по вл етс , так как в его  чейках соответствующих каждой дискретной координате этого участка 1, не записана и исполнительный блок 7 не оказывает управл ющего воздействи  на объект управлени .

Если объект по какой-то причине- все же выщел за пределы зоны останова (т.е. опустилс  ниже точки Ng| ) , то кодом рассогласовани  T-N, снимаемым с инверсных выходов суммато- ра 3, выбираютс   чейки блока 9, соответствующие дискретным координатам

участка тормозного пути X

2К

- X,

2К-1

расположенного ниже точки N , в которых ЕДИНИЦА записана в последнем (К-м) разр де. Так как в этот момент присутствует на выходе Р сумматора 3, то осуществл етс  подъем на скорости Vn.

При подъеме объекта (возврат в 5 зону останова) в момент прохождени  мимо точки N,j| (точка отключени  двигател  с упреждением при подъеме) управл ющее воздействие с объекта снимаетс . И пока объект находитс  в 0 зоне останова, исполнительный блок. 7 не оказывает управл ющего воздействи  на объект управлени , т.е. двигатель отключен в этом случае с упреждением при подъеме. 5 Предлагаемое устройство, име  простой алгоритм работы, позвол ет помимо многоступенчатого останова про- .изводить реверс перемещени  объекта в случае его случайного выбега за

пределы зоны останова, а также позвол ет вводить новое задание и во врем  перемещени  объекта, при этом врем  выбора направлени  и скорости перемещени  объекта в нем сведено к минимуму, так как определ етс  лишь собственным временем (переключени ) задержки логических элементов схемы и не превышает дес тки не. Предлагаемое устройство по сравнению с про тотипом отличаетс  простотой технической реализации, так как не требует К-устойчивого элемента (распределител  импульсов) и управл емого генератора тактовых импульсов, что, в свою очередь, повышает надежность его работы. Кроме случае изменени  программы торможени  микросхему ПЗУ легко можно заменить другой с новой программой. Благодар  эт му возможна оперативна  перестройка программы торможени , дл  чего устройство может снабжатьс  комплектом микросхем ПЗУ с записанными в них программами дл  различных случаев томожени  и перестройка сводитс  к замене одних микросхем ПЗУ другими, которые устанавливаютс  в соответствующие панельки платы устройства.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  программного управлени  объектом с К-ступенчатым остановом содержащее датчик перемещени , первый и второй выходы которого подключены к первому и второму входам

   0

   0

   5

   счетчика импульсов, выход которого подключен к первому входу сумматора, вторые входы которого подключены к первым выходам блока ввода, вторые выходы которого соединены с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами сумматора соответственно, а выходы - с первым и вторы м входами исполнительного блока соответственно, отличающеес  тем, что, с целью.упрощени  переналадки устройства, в него введены первый и второй элементы И-НЕ, трети:й элемент И, а также первый и второй блоки пам ти, подключенные первыми входами к третьим и четвертым выходам сумматора, п тые и шестые выходы которого соединены с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ соответственно, выходы первого элемента И-НЕ соединены с первым входом третьего элемента И и со вторым входом первого элемента пам ти, выходы которого объединены поразр дно с соответствующими выходами второго блока пам ти и соединены с третьими входами исполнительного блока, четвертый вход которого соединен с выходом третьего элемента И, второй вход которого соединен со вторым вхо-. дом второго блока пам ти и с выходом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен со вторым выходом сумматора, первый выход которого соединен со вторым входом первого элемента И-НЕ.

   Фиб. 1