Устройство для автоматического управления объектом Советский патент 1984 года по МПК G05B19/418 G05B19/18 

рых объединены и соединены с первыми входами блока сравнения, а управляющие входы - соответственно с вторыми входами блока сравнения, вторые входы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ объединены и подключены к четвертому входу блока сравнения.

3, Устройство по П.1, отличающееся тем, что блок кодирования операции содержит четыре блока загрузки ванн, первые .выходы которых соединены с соответствующими выходами блока кодирования операции, первый вход каждого блока загрузки ванн соединен с первым входом блока кодирования операции, вторые входы - с вторыми входами, а третьи

входы - с первыми входами блока кодирования операций, причем каждый блок загрузки ванн содержит управляющий RS-триггер, три элемента И и элемент ИЛИ, выход которого соединен с S-входом RS-триггера, подключенного R-входом к выходу первого элемента И, первый вход которого соединен с первым входом второго элемента И и с вторьш входом блока загрузки ванн, вторые входы первого и второго элементов И соединены с первыми входами блока загрузки ванн, выход третьего элемента И подключен к второму входу элемента ИЛИ, а первый и второй входы - к вторым входам блока загрузки ванн.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТОМ,содержащее конечный выключа.тель, блок отработки горизонтального перемещения , блок отработки вертикального перемещения и последовательно соединенные блок управления и блок кодирования операции, а также последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик иютульсов, блок сравнения и блок набора программ, соединенный выходами с первыми входами блока аварии, первый вход блоков отработки горизонтального и вертикального перемещений, первый вход блока набора программ и второй вход блока аварии соединены с вторым вькодом блока управления, первые выходы блока сравнения подключены к вторым входам блока отработки горизонтального перемещения, третий выход - к третьему входу блока отработки горизонтального перемещения, к второму входу блока отработки вертикального перемещения и к установочному входу счетчика импульсов, отличающееся тем, что, с целью повьппения надежности и упрощения устройства, в него введен реверсивный регистр адреса, подключенный первыми входами к третьим входам блока управления, вторыми входами - к первым выходам блока сравнения, третьим входом - к выходам конечного выключателя, а выходами - к вторым входам блока, сравнения и блока кодирования-операции загрузки, третий выход блока управления соединен с третьим входом; блока отработки вертикального перемещения, первый выход которого подключен к третьему входу блока сравнения , а вторые выходы - к вторым входам блока кодирования otiepatpiH загрузки и к третьим входам блока аварии. 2. Устройство по П.1, о т л и- чающееся тем, что блок срав00 нения содержит два мультиплексора, и ч1 1 пять элементов ШШ-НЕ и два RC-триггера, инверсные выходы которых через первый и второй злементы ШШ-НЕ . соединены с первыми выходаьш блока сравнения соответственно, прямые выходы через третий и четвертый элементы ИПИ-НЕ соединены с S-входом соответствующего RS-триггера,R-BXOды RS-триггеров подключены к выходу блока сравнения и к выходу пятого элемента ИДИ-НЕ, подключенного входами соответственно к вторым входам третьего и четвертого элементов . ШШ-НЕ, к выходу первого и второго мультиплексоров, счетные входы кото

Изобретение относи гся к автоматаческим системам, управляющим подъем но-транспортными машинами, и может быть использовано в автомобильной промышленности, применяющей автоматические линии с автооператорами, например, для управления автооператорами гальванической линии.

Известно устройство для управления автооператорами автоматической линии, которое записывает в двоичном коде адрес позиции и сравнивает его с сигналом двоичного кода положения автооператора в блоке сравнения. В результате такого сравнения вьфабатывается один из сигналов Больше и Меньше, управляющий горизонтальным перемещением автооператора.

Устройство содержит каналы по числу автооператоров, каждый из которых состоит из регистра адреса, шифратора и блока сравнения, причем поразрядные вькоды регист15а адреса и шифратора соединены с соо.тветствующими входами блока сравнения, блока горизонтального перемещении автооператора, входы которого соединеныЪ соответствующими выходами блока сравнения, блока вертикального перемещения автооператора, первый вход которого соединен с соответствующим выходом блока

сравнения, второй вход соединен с выходом блока горизонтального перемещения автооператора, а выход соединен с входом регистра адреса. Каждый канал устройства дополнительно содержит блок пуска а:втооператора и блок отгона автооператора, поразрядные входы которых соединены, с выходами регистра адреса, второй вход блока пуска автооператора соединен с выходом, блока отгона автооператора,третий вход блока пуска соединен с выходом блока отгона канала управления смежным автооператором,первый выход блока пуска автооператора соединен с входом блока горизонтального перемещения автоояера- тора, а второй - с регистром адреса 1..

Недостатком такого устройства является запись позиции в регистр адреса в двоичном коде,, что усложняет устройство и увеличивает энергозатраты.

Известно также устройство управления автоматическими линиями обработки деталей в жидкостях, которое образует команду-вызов автооператора, зашифрованную в двоичном коде, и сигналы действительного местонахождения автооператора в двоичном коде, поступающие в бло сравнения. При неравенстве поступающих на блок сравнения адресов появляются сигналы рассогласования, образующие сигналы на включение Вперед или Назад. 1 Устройство состоит из блока горизонтального перемещения, блока вертикального перемещения, блока ко нечных выключателей и дополнительно из блока генератора импульсов,блока счетчика пауз, блокд набора програм гил, блока кодирования вызовов,блока сравнения, блока управления и блока аварии, примем блок генератора импульсов последовательно соединен че рез блок счетчика пауз и блок набора программы с первым входом б.лок кодирования вызовов, первый выход которого соединен с вторым входом блока счетчика пауз и первым входом блока сравнения, второй выход с первым- входом блока управления и с вторым входом блока сравнения, тр тий и четвертый входы которого соответственно соединены с первым и вторым выходами блока конечных вьгключателей, причем первый и второй выходы блока сравнения соответствен но соединены с первым и вторым входами блоков горизонтального и вертикального перемещений, а третий выход - с третьим входом блока гори зонтального перемещения, при этом второй выход блока сравнения соедин с вторым входом блока управления, третий и четвертый входы которого соединены с третьим и четвертым вых дамй блока конечных выключателей, а блок аварии соединен с третьим и . четвертым выходами блока вертикального перемещения и с четвертым и пятым выходами блока горизонтального перемещения, шестой и седьмой выходы которого соединены с вторым И третьим входами блока кодированйя вызова Недостаток известного устройства сравнение сигналов в двоичном коде чт усложняет блок сравнения и снижает надежность устройства при больщом числе положений автооперато ра из-за возникающих помех на входе счетчика. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического управления объектом,содер 1 жащее конечный выключатель, бЛок отработки горизбнтального перемещения , блок отработки вертикального перемещения и последовательно соединенные блок управления и блок кодирования операции, а Также последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик импульсов,блок сравнения и блок набора программ, соединенный выходами с первыми входами блока аварии, первый вход блоков отработки горизонтального и вертикального перемещений, первый вход блока набора программ и второй вход блока аварии средине с вторым выходом блока управления, первые выходы блока сравнения подключены к вторьм входам блок& отработки горизонтального перемещения, третий выход - к третьему входу блока отработки горизонтального перемещения, к второму входу блока отработки вертикального перемещения и к установочному входу счетчика импульсов, введен реверсивный регистр адреса, подключенный первыми входами к трбтьЬм выходам блока управления, вторюш входами к первым выходам блока сравнения, третьим входом - к выходам комечного выключателя, а выходами - к вторым входам блока сравнения и блока кодирования операции, третий выход блока управления соединен с третьим входом блока отработки вертикального перемещения, первьй выход которого подключен к третьему входу блока сравнения, а вторые выходы - к вторым входам блока кодирования операции и к третьим входам блока аварии. Блок сравнения содержит два мультиплексора, пять элементов ШШ-НЕ и два RS-триггера, инверсные вькоды которых через первый и второй элементы ШШ-НЕ соединены с первыми выходами блока сравнения соответственно, прямые выходы через третий и четвертый элементы ШШ-НЕ соединены с S-входом соответствующего RS-триггера, R-нходы RS-триггера подключены к выходу блока сравнения и к выходу пятого элемента ШШ-НЕ, подключенного входами соответственно к вторым-входa 4 третьего и четвертого элементов ШШ-НЕ, к выходу первого и второго | ультиплексоров, счетные входы которых

объединены и соединены е первыми входами блока сравнения, а управляющие входы - соответственно с вторыми вводами блока сравнения, вторые входы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ объединены и подключены к четвертому входу блока сравнения.

Блок кодирования операции содержит четыре блока загрузки ванн, первые выходы которых соединены с соответствующими выходами блока кодирования операции, первый вход каждого блока загрузки ванн соединен с первым входом блока кодирования операции, вторые входы - с вторыми входами, а третьи входы с первыми входами блока кодирова ния операций, причем каждый блок загрузки ванн содержит управляющий RS-триггер, три элемента И и элемента ИЛИ, выход которого соединен с S-входом RS-триггера,подключенного R-входом к выходу первого элемента И, первый вход которого соединей с первым входом второго элемента И и с вторым входом блока загрузки ванн, вторые входы первого и второго элементов И соединены с первыми входами б,лока загрузки ванн, выход третьего элемента И подключен к второму входу элемента ИЛИ, а первый и второй входы - к вторым входам блока загрузки ванн.

Схема устройства обеспечивает малое энергопотребление, проста и надежна, так как, режим ее работы не зависит от изменения частоты переключения сигналов двоичного кода.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства на фиг.2.функциональная схема блока сравнения на фиг.3 - блок-схема блока кодирования операции загрузки, на фиг.4 функциональная схема блока загрузки ванны/ на фиг.5 - то же, блока управления; на фиг. 6 - то же, реверсивного регистра адреса; на фиг.7 то же, блока отработки вертикального перемещения; на фиг.8 - то же, блока набора программы, на фиг.9 - то же, блока аварии.

Устройство для автоматического управления объектом, например, на четыре положения (фиг.1) содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов, счетчик 2 импульсов конечный выключатель 3, реверсивный

регистр 4 адреса, блок 5 набора программ, блок 6 сравнения, блок 7 кодирования операции загрузки,блок 8 аварии, блок 9 управления, блок 10 отработки горизонтального перемщения, блок 11 отработки вертикального перемещения, выпрямитель 12, выходы 13-20 реверсивного регистра адреса, выходы 21 и 22 блока набор программы, выходы 23-26 счетчика 2 импульсов.

Блок 6 сравнения (фиг.2) содержит первый 27 и второй 28 мультиплексоры, пять элементов ИЛИ-НЕ 29-33, два триггера 34 и 35 и вход 36 блока,причем счетные входы мультиплексоров 27 и 28 соединены параллельно.

Блок 7 кодирования операции загрузки (фиг.3) содержит первый 37, второй 38, третий 39 и четвертый 40 блоки загрузки ванн, вход 41 блока, входы 42-Д7 и выходы 48-51 соответствуклцих блоков загрузки ванн.

Блок 37 загрузки ванны (фиг.4) содержит три элемента И 52-54,элемент ИЛИ 55 и триггер 56. .

Блок 9 управления (фиг.5) содержит блок 57 питания, четьфе кнопочных элемента 58-61,переключатель 62 режима, четыре элемента И 63-66, выход 67 блока уп;равления. Концы кнопочных элементов 58-61 подключены к второму 68,третьму 69, четвертому 70 и пятому 71 выходам блока 9 управления, шестой выход 72 которого подключен к первой панели переключателя 62 режимов, седьмой выход 73 - к блоку 57 питания, восьмой 74, девятый 75, десятый 76, одиннадцатый 77 выходы - к выходам элементов И 63-66 и двенадцатый выход 78 - к четвертой панели переключат гля 62.

Реверсивный регистр 4 адреса (фиг.6) содержит шесть элементов И 79-84, два элемента ИЛИ 85 и 86, четьфе триггера 87-90 и два элемента ИЛИ-НЕ 91 и 92.

Блок 11 отработки вертикального перемещения (фиг.7) содержит два элемента И 93 и 94,шесть элементов ИЛИ-НЕ 95-100, два датчика подъема 101 и спуска 102, два усилителя 103 и 104, элемент ИЛИ 105, обмотку реле 106 подъема с контакто 107 и обмотку реле 108 спуска с кон тактом 109. Блок программ набора 5 (фиг.8) содержит переключатель положения, имекнций первое 110 и второе 111 контактные поля и элемент Ш1И-НЕ 11 Блок 8 аварии (фиг.9) содержит два элемента ИЛИ-НЕ 113 и 114, элемент ИЛИ 115, усилитель 116 и звонок 117. Конечный выключатель 3 устанавли вается на объекте и служит для инди кации положения его перемещения в разные моменты времени. Генератор 1 импульсов запускаетс в начале работы объекта и служит дп выработки импульсов управления,, например, с частотой следования 50 Гц. Установка счетчика в нулевое положение осуществляется в момент вьфаботки на выходе блока сравнения сигнала Останов. Блок 6 сравнения служит для обес печения динамичного режима работы при определении направления движения объекта или его останова в заданном положении. Устройство в целом имеет упрощен ную структуру, ибо отпадает необходимость зашифровывать в двоичном коде адрес положения. Устройство работает следующим об разом. После включения напряжения перед началом работы схемы переключатель 62 режима в блоке 9 управления уста навливается в четвертое положение сброс. В этом режиме триггеры 87-90 реверсивного регистра 4 адрес по цепи 78 устанавливаются в исходное состояние. В следующем третьем положении пе реключателя 6 режима соответствующего режиму ЗАПИСЬ 2, осуществляет ся кодирование операции первоначаль ной загрузки положений путем поступ ления сигналов.с выходов 67-71 блока 9 управления на входы 41, 44-47 блока 7 кодирования операции загрузки при нажатии кнопочных элеMeHi-oB 58-61 (фиг.5) Запись сигнала загрузки триггеро 56 (фиг.4) осуществляется при наличин логической 1 на двух входах элемента И 54, что обеспечивается нахождением щетки переключателя 62 режима в третьем положении и нажатием кнопрчного элемента 58. Аналогично происходит запись сигнала загрузки и для других положений объекта, например, для третьего положения необходимо нажатие кнопочного элемента 60. Во втором положении переключат€ ля 62 режима, соответствующего режиму ЗАПИСЬ 1, осуществляется первоначальная запись положения объекта в реверсивный регистр 4 адреса, соответствующая действительному его положению на линии перед началом рабо- ты и осуществляемая нажатием кнопочного элемента 58-61. Переключатель положения в блоке 5набора программ устанавливается в соответствующее положение вторым контактным полем 111 и одновременно в третье положение первым контактным полем 110, подавая сигнал 1 в блок 6сравнения. Оба контактных поли являются элементами одного переключателя положения. В первом положении переключателя 62 режима, соответствующего режиму ПУСК, начинается работа устройства. Сигнал логической по цепи 72 поступает в генератор 1 импульсов и в блок 11 отработки вертикального перемещения. На выходе генератора импульсов начинают вьфабатываться импульсы управления, например, с частотой следования 50 Гц. Одновременно на входах элементов И 93 и 94 появляются сигналы логической 1. С выхода 15 реверсивного регистра адреса сигнал 1 первоначального положения объекта поступает в блоки сравнения 6 и кодирования 7 операции загрузки. На счетном входе блока 6 сравнения появляются сигналы двоичного кода с выходов 23-26 и при их комбинации 0,1,0,0 сигналы логической 1, постзтающие с выхода реверсивного регистра 4 на входы первого и второго мультиплексоров 27 и 28, обеспечивают сигнал 1 (Останов) на выходе пятого элемента ШШ-НЕ 33, который устанавливает триггеры 34 и 35 в исходное положение, и одновременно подает сигнал 1 на счетчик 2, переводя его в состояние 0,0,0,0, и на входы блоков 10 и 11 отработок горизонтального и вертикального перемещений. Импульсы управления с выхода генера- тора 1 импульсов снова переворачивают счетчик 2 импульсов в состояние 0,1,0,0 и сигнал Останов возвращает efo в состояние 0,0,0,0.1 Это продолжается до тех пор, пока переключатель положения блока 5 набора программ не установится в третье положение первым контактным полем 110. Сигнал логической 1, поступая в блок 11 отработки вертикального перемещения, появляется на вторых входах элементов И 93. и 94 (фиг.7) В случае предварительной загруз ки сигнал 1 (фиг.2) с выхода блока 7 кодирования поступает в блок 5 набора программ и в блок 12 выпрямителей. Блок 5 набора программ (фиг.8) обеспечивает появление сигнала 1 на одном и сигнала О на другом выходах блока, второе контактное поле 111 находится в третьем положении. В блоке отработки вертикального перемещения на входе элемента И 93 присутствуют три сигнала t, обеспечивакицие включение обмотки реле 106,запоминание этого сигнала элементами ИЛИ-НЕ 95 и 96 и появление сигнала 1 на выходе-36, который, поступая в блок 6 сравнения (фиг.2) на .элементы ИЛИ-НЕ 32 и 30, блокирует появление сигналов рассоглассвания на выходах блока. Одновременно сигнал 1 с выхода элемента ИЛИ-НЕ 96 поступает в блок 8 аварии и в блок 7 кодирования операции загрузки. Блок 39 загрузки ванны имеет два сигнала l на своих входах, обеспе чивающих переключение триггера блока 39. На фиг.4 показана структура первого блока 37 загрузки ванны, аналогичная структуре третьего блок 39. Сигнал с выхода блока 7 кодиров ния операции загрузки исчезает,отключая выпрямитель. Ограничение подъема объекта (фиг.7) осуществляется датчиком подъема, который чере элемент ИЛИ-НЕ 99 при срабатывании отключает сигнал 1 на выходе элемента ИЛИ-НЕ 96. Новое положение объекта задается переключателем положения в блоке 5 набора.программ, путем перевода щетки первого ИО и второго 111 контактного полей на первую ламель. В этом случае на третьем входе первого мультиплексора 27 (фиг.2) препятствует сигнал 1 OTi текущего положения объекта, на первом входе второго мультиплек- , сора 28 - сигнал 1 от нового положения, задаваемого блоком 5 набора программ. От комбинации сигналов двоичного кода на выходах 23-26 счетчика 2 (0,0; 0,1) первым включается второй мультиплексор 28, обеспечивающий сигнал Назад на соответствующем выходе блока 6 сравнения, или блокированный сигнал 1 на входе 46 отсутствует после окончания работы блока 11 вертикального перемещения отработки. Триггер 34 переключается, обеспечивая блокировку прохождения сигнала через элемент И 31 при срабатывании первого мультиплексора 27. Сигналом Назад управляется блок 10 отработки горизонтального перемещения объема (фиг.1), обеспечивающий движение объекта от третьего положения к первому. По мере срабатывания конечного выключателя 3 при движении объекта реверсивный регистр адреса переключается и на его выходе 14 появляется сигнал t. Наличие сигнала 1 на входе реверсивного регистре 4 адреса обесп рчивает появление сигналов 1 на вхЬдах элементов И 79, 81 и 83, которые обеспечивают передачу сигнала 1 с выхода триггера 88 через элементы И 81 и ИЛИ 86 на вход триггера 89. При появлении сигнала 1 и его исчезновении на выходе элемента Ш1И-НЕ 12, что обеспечивается датчиком положения, происходит переключение двух триггеров 88 и 89 в соответствии с теми сигналами, которые присутствуют на их информационных входах. Сигнал с выхода триггера 88 исчезает, а на выходе триггера 89 появляется сигнал 1, что соответствует появлению сигнала 1 на выходе 14 реверсивного регистра 4 адреса. Аналогично происходит последовательное переключение триггеров 89 и 90 при нахождении объекта в первом положении. Если заезд объекта на третье положение не предусматривается, то срабатывание конечного выключателя 3 не происхот итЛри совпадении текущего поожения объекта с задаваемым в блое 6 сравнения вьфабатывается сиг11

нал 1 (Останов) на одном выходе, а сигнал 1 на другом выходе исчезает. В дальнейшем устройство обеспечивает спуск объект на задаваемое положение. Спуск объекта не происходит, если задаваемое положение загружено, что оповещается звуковым сигналом. Если позиция загружена, то на одном входе блока 11 отработки вер тикального перемещения присутtiiii

ствует сигнал 1

, а на .другом О и обмотка его входе - сигнал реле не включается.

Объект, находясь в верхнем положении, обеспечивает сигнал О на выходе элемента ИЛИ-НЕ tOO, сигнал которого поступает на вход элемента ИЛИ-НЕ It4, на другой вход которого поступает сигнал О, что обеспечивает сигнал 1 на его выходе и включени

84741

звонка. При горизонтальном движении объекта имеется аналогичная комбинация сигналов. При новых положениях ламелей контактных по5 лей 110 и 111 в блоке 5 набора

программ работа устройства аналогична.

I

Устройство для автоматического

10 управления объектом обеспечивает динамичную работу блока сравнения, что повышает надежность работы устройства, так как сигнал переключения производит сравнение независи15 МО от изменения частоты следования импульсов. При этом устройство упрощается, так как отпадает необходимость преобразовывать сигналы положения позиционного кода в двоич20 ный, и становится возможным контролировать загруженность положений объекта..

5 6 7

7

Фи9,3

fS

SB

B7

77f

7/

73 3

Фиъ.

.б

93

35

сц

Sff37

39

101

JQ2 Ш . -,

..1

L

SB

т

uj

зв

w

//

Фиг.7

ГЗ 1 is 2D

Г

I.

1

fuz.B