SU1478196A1 - Устройство дл регулировани положени объекта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и может быть использовано дл  управлени  положением объекта, способного перемещатьс  по замкнутому циклу с бесконечно большим числом рабочих позиций, в определенной последовательности путем формировани  команд "вперед", "назад", "останов", выполн емых соответствующими исполнительными механизмами. Цель изобретени  - расширение области применени . Дл  достижени  цели в известное устройство, содержащее датчик и задатчик положени  объекта, первый блок сравнени , первые усилитель и исполнительный механизм, а также вторые усилитель и исполнительный механизм, введены формирователь числа N/2, преобразователь пр мого кода в дополнительный, блоки элементов И и ИЛИ, сумматор и второй блок сравнени . 6 ил.

Description

1

Изобретение относитс  к автоматике и может быть использовано в позиционных системах программного управлени  дл  транспортировани  объекта управлени  в определенной последовательности от одной рабочей позиции по технологической линии к другой .

Цель изобретени  - расширение области применени  устройства за счет способности объекта двигатьс  по бесконечно большому числу рабочих позиций .

На фиг. 1 представлена функциональна  схема устройства дл  регулировани  положени  объекта; на фиг. 2- принципиальна  схема первого блока сравнени ; на фиг. 3 - принципиальна  схема формировател  числа п/2; на фиг „ 4 - принципиальна  схема преобразовател  пр мого кода в дополнительный; на фиг. 5 - принципиальна  схема блока элементов И; на фиг 6 - принципиальна  схема второго блока сравнени .

Устройство дл  регулировани  положени  объекта содержит датчик 1 положени , задатчик 2 положени  объекта, первый блок 3 сравнени , формирователь 4 числа п/2, первый усилитель 5, преобразователь 6 пр мого кода в дополнительный, первый исполнительный элемент 7, второй блок 8 элементов И, второй блок 9 элементов И, блок 10 элементов ИЛИ, сумматор 11, второй блок 12 сравнени , второй усилитель 13 и второй исполнительный эпемент 14.

Первый блок сравнени  (flur. 2) содержит инверторы 15,- 1%, суммаЯ 1

00

СО 05

тор 16, логический элемент И-НЕ 17, инверторы 18,, 18 и логический элемент И-НЕ 19.

Формирователь числа п/2 (фиг. 3) содержит контакты 20,„, логические элементы И 21,- 214 и триггеры 22/- 22V

Преобразователь пр мого кода в дополнительный (фиг. 4) содержит ин- верторы 23,- 23ф и сумматор 24.

Блок элементов И (фиг. 5) содержит логические элементы И 25,м.

Второй блок сравнени  (фиг. 6) содержит инверторы 26,- 264, сумма- тор 27, инверторы 28 и 28 и логические элементы ИЛИ 29 и

Устройство работает следующим образомо

Предположим, что объект находитс  на первой рабочей позиции. При этом сигнал, соответствующий коду первого номера рабочей позиции, с датчика 1 поступает на первые входы первого блока 3 сравнени  и сумматор 11.

Пусть необходимо перевести объект в n-ю или (п-1)-ю и т.д., n/2+l позиции . Задатчик 2 положени  объекта установлен или в n-е или (n-l)-e, и ТоД. или n/2+l положение0 Сигнал соответствующий коду требуемого номера позиции, с задатчика 2 положени объекта поступает на вторые входы первого блок 3 сравнени  и второго блока 12 с тени  Вследствие того, что пункт .едовани  объекта не совпадает с позицией, в которой находитс  объект, сигнал на первом выходе () первого блока 3 сравнени , а следовательно, на входе пер- вого усилител  5 отсутствует. Первый исполнительный элемент 7, подключенный входом к выходу первого усилител , выполн ет команду дл  приведени  в готовность объекта к движению

Направление движени  определ етс  следующим образом о

Вследствие того, что номер пози ции, в которой находитс  объект, меньше номера позиции, в которую его необходимо перевести, на третьем выходе (А Ј В) первого блока 3 сравнени  по вл етс  сигнал, который поступает на первый вход блока 9 элементов И, а на втором выходе (А В) первого блока 3 сравнени , соединенном с первым входом блока 8 элементов И, сигнал отсутствует. Поэтому сигнал отсутствует и на выходе бло

0 5

о Q 5

5

ка 8 элементов И, соединенном с блоком 10 элементов ИЛИ„ На выходе блока 9 элементов И, соединенном также с блоком 10 элементов ИЛИ, по вл етс  сигнал, соответствующий коду числа п/2, так как другой вход блока 9 соединен с выходом формировател  4 числа п/2. Этот сигнал с выхода блока 9 элементов И через блок 10 поступает на вход сумматора 11, на первом входе которого присутствует сигнал с выхода датчика 1 положени  . На выходе сумматора 11 по вл етс  сигнал, соответствующий сумме кодов чисел п/2 и единицы, так как объект находитс  в первой рабочей позиции. Так как на обоих входах сумматора 11 присутствуют пр мые коды положительных чисел, то на его выходе сумма положительна  (в знаковом разр де нуль), следовательно , результат в пр мом коде. Сигнал с выхода сумматора, соответствующий пр мому коду суммы n/2+l, поступает на первый вход блока 12 сравнени , на втором входе которого присутствует сигнал с выхода задатчика 2 положени , соответствующий коду номера позиции, в которую необходимо перевести объект, а именно, коду числа или п, или п-1 и т0д., или n/2+l. Так как n/2+l меньше п, п-1 и т.д., п/2+2 или равно n/2+l, то на выходе блока 12 сравнени  по вл етс  сигнал, который поступает на вход второго усилител  13. Таким образом, формировалась команда Назад , которую выполн ет второй исполнительный элемент 14 0

Когда объект займет или n-ю или n-1-ю и т.д0, или n/2+l позицию, на выходе датчика 1 положени  по витс  сигнал, соответствующий коду числа или п, или п-1 и т.д., или n/2+l, который поступает на первый вход блока 3 сравнени , на втором входе которого присутствовал ранее сигнал, соответствующий коду чисел или п, или п-1 и т.д., или n/2+l соответственно с выхода задатчнка 2 положени . Вследствие того, что коды сигналов на обоих входах блока сравнени  равны, на его первом выходе () по вл етс  сигнал, который поступает на вход первого усилител  5„ Таким образом, сформировалась команда Останов, которую выполн ет второй исполнительный элемент 7.

5

Отличи  в работе блоков сравнени 

свод тс  к следующему„

На первый и второй входы блока 3 сравнени  поступают коды положительных чисел с выходов датчика 1 и задатчика 2 положени  объекта (фиг. 1) соответственно. Действительно номер позиции, в которой находитс  объект и номер позиции, в которую его необходимо перевести, - числа положительные.

На второй вход блока 12 сравнени  поступает также код положительного числа с выхода задатчика 2 положени . На первый вход этого же блока сравнени  с выхода сумматора может поступать код как положительного, так и отрицательного числа. Таким образом, блок 3 сравнени  сравнивает два только положительных числа. Блок 12 сравнени  сравнивает или два положительных числа, или одно отрицательное число, а другое положительное . Других случаев нет

В случае, если необходимо перевести объект из первой позиции во вторую , третью и т.д., п/2, задатчик

2положени  устанавливаетс  в требуемое положение. В этом случае, как и

в предыдущем, номер позиции, в которой находитс  объект, меньше номера позиции куда его необходимо перевести . Поэтому на первом входе блока

3сравнени , соединенном с выходом датчика 1 положени  объекта, присутствует код числа, который меньше, кода числа, присутствующего на втором входе этого же блока сравнени , соединенном с выходом задатчика 2 положени , вследствие чего, как и в предыдущем случае, сигнал присутствует только на третьем выходе (А В) блока 3 сравнени , а на первом и втором выходах отсутствует. Сигнал с третьего выхода (А В) блока сравнени  поступает на первый вход блока 9 элементов И, а на первом входе блока 8 элементов И сигнал отсутствует , так как он отсутствует с второго выхода блока сравнени . Поэтому на выходе блока 8 сигнала нет,

а на выходе блока 9 по вл етс  сигнал , соответствующий коду числа п/2, поступающего с выхода формировател 

4числа п/2 на второй вход блока 9 Сигнал с выхода блока 9 через блок 10 поступает на второй вход сумматора 11, на первом входе которого при781966

сутствует сигнал с выхода датчика 1 положени  о Как и в предыдущем случае , на обоих входах сумматора при- сутствуит пр мые коды положительных чисел, следовательно, на его выходе сумма положительна  (в знаковом разр де нуль), поэтому результат в пр мом коде о Сигнал с выхода сумма10 тора, соответствующий пр мому коду суммы n/2+l, поступает на первый вход блока 12 сравнени , на втором входе которого присутствует сигнал с выхода задатчика 2 положени , со15 ответствующий коду номера позиции, в которую необходимо перевести объект, а. именно коду чисел или 2 или 3 и ТоДо, или п/2. Так n/2+l больше, чем 2,3 и т„д0, п/2, то на

2о выходе бло.са 12 сравнени  сигнал отсутствует Сигнал отсутствует и на входе второго усилител  13 Таким образом, сформировалась команда Вперед, которую выполн ет второй

25 исполнительный элемент 140

Пусть объект находитс  на n-й позиции , при этом сигнал с датчика положени , соответствующий коду числа

п,

присутствует на первом входе

блока 3 сравнени  и на первом входе сумматора о

Пусть необходимо перевести объект или в 1-ю или 2-ю и т од., или n/2-l позициио Задатчик положени  установлен соответственно или в 1-е или 2-е и т.д., n/2-l положени  Сигнал с выхода задатчика положени , соответствующий коду номера позиции, в которую необходимо перевести объект,

поступает на вторые входы блоков 3 и 12 сравнени  Вследствие того, что на первом входе блока 3 сравнени  присутствует сигнал, соответствующий коду большего числа, чем на втором

входе этого же блока сравнени , то только на втором выходе (А В) блока сравнени  по вл етс  сигнал, который поступает на первый вход блока 8„ На первом входе блока 9, соединенном с третьим выходом (А В) блока 3 сравнени , сигнала нет, поэтому сигнала нет и на выходе блока 9. А на выходе блока 8 есть сигнал , причем он соответствует дополнительному коду числа п/2, т,е„ второй вход .блока 8 соединен с выходом преобразовател  пр мого кода в дополнительный , вход которого соединен с выходом формировател  4 числа

7U

п/2. Сигнал с выхода блока 8 через блок элементов ИЛИ поступает на второй вход сумматора. Таким образом, на второй вход сумматора поступает сигнал, соответствующий дополнительному коду числа п/2. На первый вход сумматора поступает сигнал с выхода датчика положени , соответствующий пр мому коду номера позиции, в кото- рой находитс  объект, числу п, так как в рассматриваемом случае объект находитс  в n-й позиции,, На выходе сумматора по вл етс  сигнал, соответствующий сумме пр мого кода числа п и дополнительного кода числа п/2 или, что то же самое, на выходе сумматора по вл етс  сигнал, соответствующий разности пр мого код числа п и пр мого кода числа п/2. Так как п больше, чем п/2, то на выходе сумматора разность положительна  (в знаком разр де нуль), следовательно , результат в пр мом коде о Таким образом, на выходе сумматора по-  вл етс  сигнал, соответствующий пр мому коду числа: n-n/2 n/2, который поступает на первый вход блока сравнени , на втором входе которого присутствует сигнал с выхода задат- чика положени , соответствующий коду или 1-й или 2-й и ТоДо или n/2-l позиции. Вследствие того, что код числа на перч DM входе блока 12 сравнени  болы кода числа на втором входе этог же блока сравнени , п/2 больше, чем или 1 или 2 и т„д0, или n/2-l, то на выходе блока сравнени  сигнал отсутствует„ Сигнал отсутствует и на входе второ- го усилител  Сформировалась команда Вперед, которую выполн ет второй исполнительный элементе

В случае, если необходимо перевести объект из n-й позиции в п/2, n/2+l и т„До, п-1 позиции задатчик положени  устанавливаетс  соответственно в положени  n/2, n/2+l и . т,До, п-1 и с его выхода поступает сигнал на вторые входы первого и второго блоков сравнени , соответствующий пр мому коду номера требуемой позиции Вследствие того, что номер позиции, в которой находитс  объект, больше номера позиции, в которую его необходимо перевести, то, как и в предыдущем случае, сигнал по вл етс  только на втором выходе (А В) блока 3 сравнени , который

8

поступает только на первый вход блока 8 элементов И, тем самым разреша  прохождение сигнала на его выход с выхода преобразовател  пр мого кода в дополнительный. Сигнал, соответствующий дополнительному коду числа п/2, с выхода блока 8 через блок 10 поступает на второй вход сумматора, на первом входе которого присутствует сигнал с выхода датчика положени , соответствующий коду n-й позиции, в которой находитс  объект. В результате сложени , как и в предыдущем случае, на выходе сумматора по вл етс  сигнал, соответствующий разности пр мого кода числа п и пр мого кода числа п/2. Так как п больше, чем п/2, то на выходе сумматора разность положительна  (в знаковом разр де нуль), следовательно, результат в пр мом коде Сигнал с выхода сумматора, соответствующий пр мому коду числа: n-n/2 n/2, поступает на первый вход блока 12 сравнени , на втором входе которого присутствует сигнал с выхода задатчика положени , соответствующий коду или п/2 или n/2+l и т.д., или п-1 позиции Так как код числа на первом входе блока 12 сравнени  меньше или равен коду числа на втором входе этого же блока сравнени , то на выходе блока сравнени  по вл етс  сигнал, который поступает на вход второго усилител  Сформировалась команда Назад, которую выполн ет второй исполнительный механизм .

Пусть объект находитс  на n/2-l позиции При этом сигнал с датчика положени , соответствующий коду числа n/2-l, присутствует на первом входе блока 3 сравнени  и на первом входе сумматора.

Пусть необходимо перевести объект в п/2-2, n/2-З и т„До, в позиции 1, Задатчик положени  установлен соответственно или в п/2-2, n/2-З и в 1 положение. Сигнал с выхода задатчика положени , соответствующий коду номера позиции, в которую необходимо перевести объект, поступает на вторые входы обоих блоков сравнени  При этом на первом входе блока 3 сравнени  присутствует сигнал, соответствующий коду большего числа, чем на втором входе этой же схемы сравнени  Поэтому сигнал только на втором выходе (А В) блока сравнени , который поступает только на первый вход блока 8 элементов И. Вследствие этого на второй вход сумматора через блок 10 с выхода блока 8 поступает i. лгнал, соответствующий дополнительному коду числа п/2, так как второй вход блока 8 соединен с преобразователем пр мого кода в дополнительный, вход которого подключен к формирователю числа п/2. На первом входе сумматора присутствует сигнал с датчика положени , соответствующий пр мому коду n/2-l позиции, в которой находитс  объект о В результате сложени  на выходе сумматора по вл етс  сигнал, соответствующий сумме пр мого кода числа n/2-l и дополнительног кода числа п/2 или, что то же самое, сигнал, соответствующий разности пр мого кода числа n/2-l и пр мого кода числа п/2, равный минус единице Таким образом, на выходе сумматора получаетс  отрицательный результат Так как результат отрицательный, то он в дополнительном, а не в пр мом коде. Однако нет необходимости результат сложени , поступающий на первый вход блока 12 сравнени , из дополнительного кода переводить в пр мой, так как на второй вход этой же схемы сравнени  поступает сигнал, соответствующий всегда коду положительного числа, а именно коду номера позиции, в которую необходимо перевести объект, в любое отрицательное число меньше положительного . Поэтому, .будь на первом входе второй схемы сравнени  или пр мой код отрицательного числа или дополнительный , а на втором входе этой же схемы сравнени  всегда код положительного числа, результат сравнени  один и тот же.

Таким образом, в рассматриваемом случае сигнал с выхода сумматора, соответствующий дополнительному коду числа минус единица, поступает на первый вход блока 12 сравнени , на второй вход которого поступает сигнал с задатчика 2 положени , соответствующий коду или п/2-2 или n/2-З и т.д„, или позиции 1. Так как на первом входе блока сравнени  присутствует сигнал, соответствующий коду отрицательного числа, которое меньше любого положительного, то на выходе блока сравнени  по вл етс 

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

сигнал, который поступает на вход второго усилител  143 Сформировалась команда Назад, которую выполн ет второй исполнительный элемент 15„

Таким образом, наличгс сигнала на входе второго усилител  определ ет команду Назад, а отсутствие - команду Вперед.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает с высокой точностью   надежностью формирование команд на перемещение объекта, способно о двигатьс  по замкнутому циклу и по бесконечно большому числу позиций.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  регулировани  положени  объекта, содержащее датчик и задатчик положени , подключенные выходами к соответствующим входам первого блока сравнени , первый выход которого через первый усилитель соединен с входом первого исполнительного механизма, а также последовательно соединенные второй усилитель и в горой исполнительный механизм , отличающеес  тем, что, целью расширени  области применени , оно содержит формирователь числа п/2, первьй блок элементов И, блок элементов ИЛИ, сумматор, второй блок сравнени , преобразователь пр мого кода в дополнительный и второй блок элементов И, причем второй выход первого блока сравнени  подключен к первому входу второго блока элементов И, а третий выход - к первому входу первого блока элементов И, группа вторых входов которого соединена с группой соответствующих выходов формировател  числа п/2 и с группой соответствующих входов преобразовател  пр мого кода в дополнительный , группа вторых входов второго блока элементов И подключена к группе соответствующих выходов преобразовател  пр мого кода в дополнительный , а выходы - к соответствующим первым входам блока элементов ИЛИ, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами первого блока элементов II, первые входы сумматора св заны с соответствующими выходами датчика положени , вторые входы - с соответствующими выходами блока элементов ИЛИ, а выходы - с соответствующими первыми входами второго блока сравнени , выходы задатчика положени  подключены

   к соответствующим вторым входам второго блока сравнени , выход которого соединен с входом второго усилител .

   96

   „Знак числа А

   Фи,г.5