SU881717A1 - Пневматическа логическа система управлени - Google Patents

Description

Изобретение относится к гидравлическим вычислительным машинам и предназначено для управления объектами с циклическим процессом производства, характеризующимся дискретными технологическими операциями. ⁵

Известна система управления, которая содержит блоки управления логических условий, триггеров [1].

В этой системе формирование выход10 ных сигналов осуществляется с помощью триггеров, управляемых импульсными сигналами.

Наиболее близкой к предлагаемому является пневматическая логическая система управления, содержащая блоки ¹⁵ датчиков контроля и датчиков времени, соединенные последовательно с блоками разрешения операций, формирования команд, блокировок, дистанционного управления и преобразователей, и блок информации, соединенный с блоками датчиков. В системе в качестве блока формирования команд использован блок операций, содержащий последовательно соединенные многопозиционные шаговые устройства, подключенные ко входам элементов И, число которых соответствует числу технологических .операций и соединенный с ним блок распре^ деления команд, содержащий элементы ИЛИ, число которых соответствует числу выходных каналов устройства .

В известной системе блок разрешения операций (логических условий) состоит из параллельно соединенных многовходовых элементов И, количество которых и алгоритм коммутаци определяется программой процесса и которые должны быть изменены вследствие коррекции программы. Кроме того, в указанной системе отсутствует возможность осуществления контроля переходного режима исполнительных механизмов и формирования аварийного сигнала при превышении заданной длительности переходного режима. Все это суз 88 жает область применения известной qhcтемы.

Цель изобретения - расширение об-; ласти применения системы.

Поставленная цель достигается за счет того, что в пневматической логической системе управления, содержащей каналы датчиков контроля, .датчиков времени, сигнализаторы, блок логических условий и последовательно соединенные блок операций, выходы которого подключены к соответствующим сигнализаторам, блок распределения, блок дистанционного управления, выходы которого подключены к выходным каналам системы, блок логических условий состоит из ячеек по числу команд управления и контроля, каждая из которых содержит два элемента И, два элемента ЗАПРЕТ и два элемента ИЛИ, причем один вход первого элемента И, инверсный вход первого элемента ЗАПРЕТ соединены с соответствующими выходами блоков распределения и дистанционного управления, вторые входы данных элементов подключены к соответствующим каналам датчиков контроля, а выходы - к входам первого элемента ИЛИ, прямой вход второго элемента ЗАПРЕТ соединен с соответствующим каналом датчика времени, инверсный вход второго элемента ЗАПРЕТ — с выходом первого элемента ИЛИ, подключенным к сигнализатору данной ячейки и первому входу второго элемента И, выход второго элемента ЗАПРЕТ соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, .выходы вторых элементов И и ИЛИ каждой предыдущей ячейки соединены со вторыми входами вторых элементов И и ИЛИ следующей ячейки, причем выход второго элемента И последней ячейки соединен с переключающим входом блока опе-и раций, а выход второго элемента ИЛИ данной ячейки - с соответствующим сигнализатором.

На чертеже представлена схема системы.

Пневматическая логическая система управления, содержащая каналы датчиков контроля 1, датчиков времени 2, сигнализаторы 3-5, блок логических условий 6, последовательно соединенные блоки операций 7, распределения 8 и дистанционного управления 9, выходы которого подключены к выходным каналам системы 10.

Блок логических условий 6 выполнен на ячейках 11, каждая из которых содержит два элемента И 12 и 13, два элемента ЗАПРЕТ 14 и 15 и два элемента ИЛИ I6 и 17. Число ячеек в блоке равно числу команд управления и контроля .

Первый вход первого элемента И 12 и инверсный вход первого элемента ЗАПРЕТ 14 соединены с соответствующим выходом блока распределения 8 или блока дистанционного управления, вторые входы этих элементов подключены к каналам датчиков контроля 1, а выходы ко входам первого элемента ИЛИ 16, прямой вход второго элемента ЗАПРЕТ 15 соединен с каналом соответствующего датчика времени 2, инверсный вход с выходом первого элемента ИЛИ 16, ' подключенньм к соответствующему сигнализатору 3 и одному из входов второго элемента И 13, выход второго элемента ЗАПРЕТ 15 соединен с одним входом второго элемента ИЛИ 17, выходы вторых элементов И 13 и ИЛИ 17 соединены соответственно со вторыми входами тех же элементов последующей ячейки , выходы элементов 13 и 17 последней ячейки соединены с блоком операции 7 и с соответствующим сигнализатором 5.

Блок операции 7 может быть выполнен на базе пневматического шагового многопозиционного переключателя, выходы которого являются командами на проведение технологических операций, а.соединенные с ними сигнализаторы 4указателями протекающей операции. Блок распределения 8 содержит элементы ИЛИ 19, число которых равно числу командных сигналов. Командные сигналы к каждому исполнительному механизму частично проходят через блок дистанционного управления 9, который производит дистанционное управление каждым исполнительным механизмом,причем в качестве органов дистанционного управления используются элементы специальной конструкции - следящие переключатели 20, применение которых позволяет осуществлять переход с автоматического управления на дистанционное одним переключателем Автоматика - дистанционно без проведения подготовительных операций. Выходы остальных элементов ИЛИ 19 поступают либо на управление какими-либо внутренними устройствами системы,например включают датчики времени, либо служат только для контроля проте

881717 6 кания технологического процесса и поступают только на ячейки 11.

Система управления работает следующим образом.

Система выполняет автоматическое управление исполнительными механизмами в соответствии с заданной циклической программой с дискретными технологическими операциями, дистанционное управление исполнительными механизмами, аварийную защиту и блокировку, технологическую и аварийную сигнализацию.

Команда на переход к каждой последующей операции формируется в блоке

6. Выходной сигнал этого блока появляется только при наличиии на его входах всех разрешающих сигналов, соответствующих этой операции, которые подаются с каналов 1 датчиков технологических параметров и датчиков положения исполнительных механизмов и каналов датчиков времени 2.^

На вход каждой ячейки 11 к первому входу элемента И 12 и инверсному входу элемента ЗАПРЕТ 14 поступает сигнал управления или контроля с каналов 10 блока 9 или с каналов 18 блока 8. Например, если появление сигнала с канала 10 или I8 является командой на открытие исполнительного механизма, а снятие сигнала с канала 10 или 18 - на его закрытие, то на вход ячейки 11 поступает сигнал от конечного сигнализатора закрытого положения исполнительного механизма. На прямой вход элемента 15 поступает сигнал с канала датчика времени, задающего максимально допустимое время выполнения команды.

Команда на выполнение данной технологической операции поступает из блока операций 7 и распределяется в блоке распределения 8 на выходы системы, на которые она поступает или непосредственно от блока распределения 8 или через блок дистанционного управления 9. Каждый выходной сигнал с канала 10 поступает на соответствующую ячейку 11 блока логических условий 6, на элементы 12 и 14. На выходе блока 8 сигнал 1 появляется в том случае, когда команда с канала 10 выполнена, т.е. приходит сигнал 1 от датчика контроля на вход элемента 12, когда сигнал с канала 10 равен 1, или на вход элемента 14, когда сигнал равен 0. Если команда по сигналу не выполняется, то на выходе элемента 16 устанавливается сигнал 0, что указывается сигнализатором 3. Если команда выполняется дольше заданного максимального времени, то на 5 вход ячейки 1I поступает сигнал с канала 2, который проходит через элемент 15 на вход элемента 17. При выполнении всех команд по сигналам каналов 10 на выходах элементов 16 '0 всех ячеек 11 появляется сигнал I”, поступающий на вход элемента 13 пер- вой ячейки I 1, проходит через элементы 13 всех ячеек 11 на выход блока 6 и производит переключение блока one-.

раций 7 на следующий шаг. Если же любая команда по сигналу в канале 10 выполняется дольше заданного максимального времени, то сигнал 1 проходит от ί-той ячейки 11 через элемен20 ты 17 всех последующих ячеек и производит включение сигнализации о задержке выполнения команд.

Технико-экономический эффект заключается в простоте и унифицирован25 ном подходе к построению системы.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к гидравлическим вычислительным машинам и предназначено дл  управлени  объектами с циклическим процессом производства, характеризующимс  дискретными технологическими операци ми. Известна система управлени , котора  содержит блоки управлени  логичес ких условий, триггеров l. В этой системе формирование выходных сигналов осуществл етс  с помощью триггеров, управл емых импульсными сигналами. Наиболее близкой к предлагаемому  вл етс  пневматическа  логическа  система управлени , содержаща  блоки датчиков контрол  и датчиков времени соединенные последовательно с блоками разрешени  операций, формировани  командj блокировок, дистанционного управлени  и преобразователей, и блок информации, соединенный с блоками датчиков. В системе в качестве блока формировани  команд использован блок операций, содержащий последовательно соединенные многопозиционные шаговые устройства, подключенные ко входам элементов И, число которых соответствует числу технологических .операций и соединенный с ним блок распре делени  команд, содержащий элементы ИЛИ, число которых соответствует числу выходных каналов устройства X2l. В известной системе блок разрешени  операций (логических условий) со стоит из параллельно соединенных многовходовых элементов И, количество которых и алгоритм коммутаци определ етс  программой процесса и которые должны быть изменены вследствие коррекции программы. Кроме того, в указанной системе отсутствует возможность осуществлени  контрол  переходного режима исполнительных механизмов и формировани  аварийного сигнала при превышении заданной длительности переходного режима. Все это су38 жает область применени  известной темы. Цель изобретени  - расширение об-: ласти применени  системы. Поставленна  цель достигаетс  за счет того, что в пневматической логической системе управлени , содержащей каналы датчиков контрол , .датчиков времени, сигнализаторы, блок логических условий и последовательно соединенные блок операций, выходы которого подключены к соответствующим сигнализаторам блок распределени , блок дистанционного управлени , выходы которого подключены к выходным каналам системы, блок логических условий состоит из  чеек по числу команд управлени  и контрол , кажда  из которых содержит два элемента И, два элемента ЗАПРЕТ и два элемента ИЛИ, причем один вход первого элемента И, инверсный вход первого элемента ЗАПРЕТ соединены с соответствующими выходами : блоков распределени  и дистанционного управлени , вторые входы данных элементов подключены к соответствующим каналам датчиков контрол , а выходы - к входам первого элемента ИЛИ, пр мой вход второго элемента ЗАПРЕТ соединен с соответствующим каналом датчика времени, инверсный вход второго элемента ЗАПРЕТ - с выходом первого элемента ИЛИ, подключенным к сиг нализатору данной  чейки и первому входу второго элемента И, выход второго элемента ЗАПРЕТ соединен с первым входом Второго элемента ИЛИ, ,выхо ды вторых элементов И и ИЛИ каждой предыдущей  чейки соединены со вторыми входами вторых элементов И и ИЛИ следующей  чейки, причем выход второго элемента И последней  чейки соединен с переключающим входом блока опе-п радий, а выход второго элемента ИЛИ данной  чейки - с соответствующим сиг нализатором. На чертеже представлена схема системы . Пневматическа  логическа  система управлени , содержаща  каналы датчиков контрол  1, датчиков времени 2, сигнализаторы 3-5, блок логических условий 6, последовательно соединенные блоки операций 7, распределени  8 и дистанционного управлени  9, выходы которого подключены к выходным каналам системы 10. Блок логических условий 6 вьшолнен на  чейках 11, кажда  из которых 74 содержит два элемента И 12 и 13, два элемента ЗАПРЕТ 14 и 15 и два элемента ИЛИ I6 и 17. Число  чеек в блоке равно числу команд управлени  и контрол  . Первый вход первого элемента И 12 и инверсный вход первого элемента ЗАПРЕТ 14 соединены с соответствующим Выходом блока распределени  8 или блока дистанционного управлени , вторые входы этих элементов подключены к каналам датчиков контрол  1, а выходы ко входам первого элемента ИЛИ 16, пр мой вход второго элемента ЗАПРЕТ 15 соединен с каналом соответствующего датчика времени 2, инверсный вход с выходом первого элемента ИЛИ 16, подключенньм к соответствующему сигнализатору 3 и одному из входов второго элемента И 13, выход второго элемента ЗАПРЕТ 15 соединен с одним входом второго элемента ИЛИ I7, выходы вторых элементов И 13 и ИЛИ 17 соединены соответственно со вторыми входами тех же элементов последующей  чейки , выходы элементов 13 и 17 последней  чейки соединены с блоком операции 7 и с соответствующим сигнализатором 5. Блок операции 7 может быть выполнен на базе пневматического шагового многопозиционного переключател , выходы которого  вл ютс  командами на проведение технологических операций, а.соединенные с ними сигнализаторы 4указател ми протекающей операции. Блок распределени  8 содержит элементы ИЛИ 19, число которых равно числу командных сигналов. Командные сигналы к каждому исполнительному механизму частично проход т через блок дистанционного управлени  9, который производит дистандионное управление каждБгм исполнительным механизмом,причем в качестве органов дистанционного управлени  используютс  элементы специальной конструкции - след щие переключатели 20, применение которых позвол ет осуществл ть переход с автоматического управлени  на дистанционное одним переключателем Автоматика - дистанционно без проведени  подготовительных операций. Выходы остальных элементов ИЛИ 19 поступают либо на управление какими-либо внутренними устройствами системы,например включают датчики времени, либо слзгасат только дл  контрол  проте5 кани  технологического процесса и поступают только на  чейки 1 1 . Система управлени  работает следующим образом. Система выполн ет автоматическое управление исполнительными механизма ми в соответствии с заданной циклической программой с дискретными техн логическими операци ми, дистанционно управление исполнительными механизмами , аварийную защиту и блокировку, технологическую и аварийную сигнализацию . Команда на переход к каждой после дуйщей операции формируетс  в блоке 6. Выходной сигнал этого блока по вл етс  только при наличиии на его входах всех разрещающих сигналов, со ответствующих этой операции, которые подаютс  с каналов I датчиков технол гических параметров и датчиков положени  исполнительных механизмов и ка налов датчиков времени 2. На вход каждой  чейки 11 к первом входу элемента И 12 и инверсному вхо ду элемента ЗАПРЕТ 14 поступает сигнал управлени  или контрол  с каналов 10 блока 9 или с каналов 18 бло ка 8. Например, если по вление сигна ла с канала 10 или 18  вл етс  коман дои на открытие исполнительного механизма , а сн тие сигнала с канала 10 или 18 - на его закрытие, то на вход  чейки 11 поступает сигнал от конечного сигнализатора закрытого положени  исполнительного механизма. На пр мой вход элемента 15 поступает сигнал с канала датчика времени, задающего максимально допустимое врем  выполнени  команды. Команда на выполнение данной технологической операции поступает из блока операций 7. и распредел етс  в блоке распределени  8 на выходы системы , на которые она поступает или непосредственно от блока распределени  8 или через блок дистанционного управлени  9. Каждый выходной сигнал с канала 10 поступает на соответствующую  чейку 11 блока логических ус ловий 6, на элементы 12 и 14. На выходе блока 8 сигнал 1 по вл етс  в том случае, когда команда с канала 1 выполнена, т.е. приходит сигнал 1 от датчика контрол  на вход элемента 12, когда сигнал с канала 10 равен 1, или на вход элемента 14, когда сигнал равен 0. Если команда по сигналу не выполн етс , то на выходе 76 элемента 16 устанавливаетс  сигнал О, что указываетс  сигнализатором 3. Если команда выполн етс  дольше заданного максимального времени, то на вход  чейки 11 поступает сигнал с канала 2, который проходит через элемент 15 на вход элемента 17. При выполнении всех команд по сигналам ка-, налов 10 на выходах элементов 16 всех  чеек 11 по вл етс  снгнгш I, поступающий на вход элемента 13 пер- вой  чейки I1, проходит через элементы I3 всех  чеек 11 на выход блока 6 и производит переключение блока one-, раций 7 на следующий шаг. Если же люба  команда по сигналу в канале 10 выполн етс  дольше заданного максимального времени, то сигнал 1 проходит от i-той  чейки 11 через элементы I7 всех последующих  чеек и производит включение сигнализации о задержке выполнени  команд. Технико-экономический эффект заключаетс  в простоте и унифицированном подходе к построению системы. Формула изобретени  Пневматическа  логическа  система управлени , содержаща  каналы датчиков контрол , датчиков времени, сигнализаторы , блок логических условий и последовательно соединенные блок операций, выходы которого подключены к соответствующим сигнализаторам, блок распределени  и блок дистангщонного управлени , выходы которого подключены к выходным каналам системы, отличающа с  тем, что, с целью расширени  области применени , блок логических условий состоит из  чеек по числу команд управлени  и контрол , кажда  из которых содержит два элемента И, два элемента ЗАПРЕТ и два элемента ИЛИ, причем один вход первого элемента И и инверсный вход первого элемента ЗАПРЕТ соединены с соответствуюш 1ми выходами блоков распределени  и дистанционного управлени , вторые входы данных элементов подключены к соответствующим каналам датчиков контрол , а выходы - к входам первого элемента ИЛИ, пр мой вход второго элемента ЗАПРЕТ соединен с соответствующим каналом датчика времени, инверсный вход второго элемента ЗАПРЕТ - с выходом первого элемента ИЛИ, подключенным к

   788

   сигнализатору данной  чейки и первому входу второго элемента И, выход второго элемента ЗАПРЕТ соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выходы вторых элементов И и ИЛИ каждой предьщущей  чeйkи соединены со вторыми входами вторых элементов И и ИЛИ следующей  чейки, причем выход вгорого элемента И Последней  чейки соединен с переключающим входом блока операций, а выход второго эле78

   мента ИЛИ данной  чейки с - соответствующим сигнализатором.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1,Юдицкий С.А. Пневматические системы управлени  приводом машинавтоматов . М., Энерги , 1968, с.35 рис. 18.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 302696, кл. G 05 В 19/44, 1969 (прототип).