СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ОБОРУДОВАНИЕМ Российский патент 2004 года по МПК G05B19/18 

Изобретение относится к области систем автоматического управления различным технологическим оборудованием, в частности автоматическими линиями, агрегатными станками и автоматами для механической обработки.

Известен способ управления технологическим оборудованием, заключающийся в том, что сигналы от датчиков и пультов управления обрабатывают блоком программно-логического управления, сигналы с выхода которого используют для управления исполнительными механизмами и элементами индикации пультов (В.В.Крыленко и др. Управление автоматическими линиями с помощью ЭВМ. - М.: Машиностроение, 1983 г., с. 16-17, рис.1).

Недостатком известного способа является то, что для обеспечения автономной работы механизмов на каждой позиции оборудования применяют свой пульт управления, который имеет индивидуальное схемное и конструктивное решение, включающее необходимое для управления механизмами этой позиции количество кнопок управления и проводов как для подключения кнопок, так и для управления элементами индикации пультов. Так пульт, управляющий L механизмами, содержит 2L кнопок управления, 2L элементов индикации и 2L проводов для связи с контроллером, что снижает надежность в работе устройства из-за большого числа контактных соединений. Все это усложняет конструкцию устройства и ведет к увеличению трудоемкости при проектировании и изготовлении устройств управления.

Цель изобретения - создание способа управления технологическим оборудованием, снижающего аппаратные затраты на систему управления этим оборудованием и повышающего его эффективность.

Поставленная цель достигается тем, что сигналы от датчиков и пультов управления обрабатывают программируемым контроллером, сигналы с выхода которого используют для управления исполнительными механизмами и элементами индикации, причем сигналы от каждого из пультов управления предварительно обрабатывают задатчиком режимов работы механизмов, управляемых с данного пульта, сигналы с первых выходов которого подают на блок программно-логического управления, а сигналы со вторых выходов совместно с сигналами от блока программно-логического управления для управления элементами индикации в виде кодовых посылок подают на пульт управления для управления элементами индикации данного пульта.

Преимущественно задатчик режимов работы механизмов, управляемых с данного пульта, выполняют в виде программно сформированного счетчика режимов, состояние которого изменяют с пульта управления, например, двумя кнопками выбора режима, а включение и выключение исполнения установленного режима осуществляют также с пульта управления, например, двумя кнопками включения и выключения исполнения установленного режима.

В предпочтительном варианте сигналы управления элементами индикации в виде последовательности кодовых посылок передают на пульт управления, где их дешифрируют, запоминают и далее воздействуют непосредственно на индикации.

При этом элементы индикации на пультах управления располагают в виде трех (вертикальных) рядов, на элементы индикации первого ряда выводят информацию о номере режима работы, на элементы индикации второго и третьего рядов выводят информацию о состоянии оборудования, управляемого в данном режиме.

Кроме того, на элементы индикации во втором и третьем рядах выводят информацию ровным или мигающим светом, в зависимости от соответствия или несоответствия фактического состояния оборудования состоянию (оборудования), задаваемому данным режимом.

На чертеже представлено применение способа, соответствующего изобретению, для управления технологическим оборудованием. Систему управления по предлагаемому способу, например, автоматической линией формируют из:

- программируемого контроллера 1,

- датчиков положений механизмов 2.1-2.К, (где К - общее количество датчиков), сигналы с которых подают на входы блока программно-логического управления 10,

- исполнительных механизмов 3.1-3.М, (где М - общее количество исполнительных механизмов), управление которыми осуществляют с выходов блока программно-логического управления 10,

- пультов управления 4.1-4.N, (где N - количество пультов управления), на каждом из которых устанавливают:

- кнопки 5.1 и 5.2 выбора режима работы и кнопки 5.3 и 5.4 включения и выключения исполнения установленного режима, сигналы с которых подают на входы задатчика 9 режимов работы механизмов данного пульта, информацию с первых выходов 12 которого подают на вход блока программно-логического управления 10, а информацию со вторых выходов 13 подают на вход коммутатора 11, на второй вход которого подают информацию с выхода блока программно-логического управления 10,

- дешифратор 6, на вход которого подают информацию с выхода коммутатора 11,

- регистр 7, в котором запоминают поступившую на его вход информацию с выхода дешифратора 6,

- элементы индикации 8, управляемые с выхода регистра 7. Все элементы индикации, например светодиоды, располагают в виде матрицы из 3 рядов и L строк, где L - количество режимов управления. Каждому режиму приводят в соответствие строку из трех элементов индикации, причем включением 1-го элемента индикации указывают выбранный режим, а двумя другими элементами индикации указывают состояние оборудования, управляемого в данном режиме.

Реализованная по предлагаемому способу система управления может иметь следующие режимы управления: автоматический, полуавтоматический, групповой (управление группой механизмов) и серию наладочных режимов (каждый из которых может быть применен при управлении одним или несколькими механизмами). Возможны любые другие режимы, необходимые для работы конкретного оборудования, однако общее количество режимов не может быть больше количества элементов индикации 8, подтверждающих правильность выбора требуемого режима.

Устройство работает следующим образом. Выбор режима работы устройства осуществляют нажатием кнопок 5.1 и 5.2 (условно не показаны), что изменяет состояние счетчика режимов, входящего в задатчик 9 режимов работы. Номер счетчика режимов передают с выхода 13 задатчика режимов 9 через коммутатор 11, дешифратор 6 и регистр 7 на 1-й ряд элементов индикации 8, в котором индицируют номер установленного режима.

После установки режима нажатием кнопок 5.3 "Включить исполнение установленного режима" или 5.4 "Выключить исполнение установленного режима" (условно не показаны) в задатчике 9 режимов работы формируют слово длиной 2L бит, (где L - количество режимов управления), содержащее в позиционном коде информацию о включении (биты с номерами с 1 по L) или выключении (биты с номерами с L+1 по 2L) установленного режима, это слово подают на вход блока 10 программно-логического управления, в котором, используя сигналы от датчиков 2, вырабатывают команды включения/выключения соответствующих исполнительных механизмов 3 и передают через коммутатор 11, дешифратор 6 и регистр 7 информацию о состоянии механизмов на 2-й и 3-й ряды элементов индикации 8. В коммутаторе 11 поступившую на его входы информацию разбивают на фрагменты с одинаковым числом бит, например на байты, и передают на вход дешифраторов 6 в виде последовательности слов, состоящих из адресной части (номер фрагмента) и информационной части (содержание фрагмента). Дешифратор 6 и регистр 7 реализуют либо аппаратно, либо программно, в зависимости от наличия в составе пульта микроЭВМ.

Таким образом, поставленная цель - снижение аппаратных затрат на систему управления - достигнута за счет следующих отличий от прототипа:

- меньшего количества органов управления на каждом пульте,

- изменения их функционального назначения,

- введения в программное обеспечение задатчика режимов работы механизмов каждого пульта,

- введения в каждый пульт индикации номера режима, дешифратора, запоминающего регистра,

- введения в программное обеспечение побайтной передачи информации от контроллера на элементы индикации пультов управления.

В эксплуатируемых на ВАЗе системах управления технологическим оборудованием, построенных по заявляемому способу, используются пульты управления со следующими параметрами:

- количество режимов - 24

- количество кнопок задания режимов - 2

- количество кнопок исполнения режимов - 2

- количество элементов индикации - 72

- количество бит в адресной части

передаваемого на пульты слова - 4

- количество бит в информационной

части передаваемого на пульты слова - 8

- количество входов и выходов

контроллера для обработки одного пульта - 16

Уменьшение количества входов/выходов контроллера для связи с каждым из пультов управления определяется по формуле 4L-16, (где L - количество режимов управления).

Предлагаемый способ относится к области систем автоматического управления технологическим оборудованием. Технический результат заключается в снижении аппаратных затрат. Способ заключается в том, что сигналы от каждого из пультов управления обрабатывают задатчиком режимов работы механизмов, управляемых с конкретного пульта, сигналы с первых выходов которого подают на блок программно-логического управления, а сигналы со вторых выходов совместно с сигналами от блока программно-логического управления для управления элементами индикации в виде кодовых посылок подают на соответствующий пульт для управления элементами индикации данного пульта. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ управления технологическим оборудованием, например автоматическими линиями и агрегатными станками, заключающийся в том, что сигналы от датчиков и пультов управления подают на входы программируемого контроллера, сигналы с выхода которого используют для управления исполнительными механизмами и элементами индикации, отличающийся тем, что сигналы от каждого из пультов управления подают на задатчик режимов работы механизмов, управляемых с данного пульта, сигналы с первых выходов которого подают на блок программно-логического управления, а сигналы со вторых выходов совместно с сигналами от блока программно-логического управления, в виде кодовых посылок, подают на пульт управления элементами индикации данного пульта.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что задатчик режимов работы механизмов, управляемых с данного пульта, выполняют в виде программно сформированного счетчика режимов, состояние которого изменяют с пульта управления, например, двумя кнопками выбора режима, а включение и выключение исполнения установленного режима осуществляют также с пульта управления, например, двумя кнопками включения и выключения исполнения установленного режима.3. Способ по п.2, отличающийся тем, что сигналы управления элементами индикации в виде последовательности кодовых посылок передают на пульт управления, где их дешифрируют, запоминают и далее воздействуют непосредственно на элементы индикации.4. Способ по п.3, отличающийся тем, что элементы индикации на пультах управления располагают в виде трех вертикальных рядов, при этом на элементы индикации первого ряда выводят информацию о номере режима работы, на элементы индикации второго и третьего рядов выводят информацию о состоянии оборудования, управляемого в данном режиме.5. Способ по п.4, отличающийся тем, что на элементы индикации во втором и третьем рядах выводят информацию ровным или мигающим светом, в зависимости от соответствия или несоответствия фактического состояния оборудования состоянию оборудования, задаваемому данным режимом.