Устройство для управления автоматическими линиями Советский патент 1985 года по МПК G05B23/00 G05B19/18 

jto элемента И подключен к входу противоположного элемента НЕ.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления автооператором содержит группу статических триггеров и по количеству триггеров группу усилителей мощности.

выходы которых соединены с выходами блока управления, а входн - с выходами статических триггеров, первые входы которых соединены с первыми входами блока управления, а вторые входы объединены и подключены к второму входу блока управления.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АВТОМАТИЧЕСКИМИ ЛИНИЯМИ, содержащее блок датчиков положения, первый выход которого подключен к первому входу блоа нормализации и кодирования, вход - к выходу исполнительного блока, блок управления, соединенный выходом с входом исполнительного блока, программный блок, подключенный через блок элементов И к первому входу регистра задания позиций, второй выход блока элементов И через регистр команд соединен с первыми входами блока управления, первый и второй счетчики импульсов, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности, в него введены блок сравнения, логический блок и блок коммутируемого делителя, выход которого пoдfcлючeн к первому входу первого счетчика импульсов, первьй вход - к второму выходу регистра команд, второй вход - к выходу блока сравнения, к первому входу второго счетчика импульсов и к вторым входам первого счетчика импульсов, регистра задания позиций, регистра команд и блока управления, выход блока нормализации и кодирования соединен с первым входом блока .сравнения, второй вход которого подключен к выходу регистра задания позиций, третий вход - к выходу первого счетчика импульсов, четвертый вход - к третьему выходу регистра команд, первьй выход второго счетчика импульсов соединен с вторым входом блока элементов И, а второй выход - с входом программного блока. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок коммутируемого делителя содержит генератор импульсов, группу статических триггеров, первый и второй элементы ИЛИ, элемент И, счетчик с переменным коэффициентом деления и группу элементов И, выходы которых через первый (Л элемент ИЛИ соединены с выходом блока коммутируемого делителя, первые входы элементов И подключены к выходам статических триггеров, вторые входы - к выходам разрядов счетчика с переменным коэффициентом, вход которого соединен с выходом элемента И, подключенного первым 4 входом к выходу генератора импульсов, ;о а вторым входом - к выходу второго элемента ИЛИ, входы которого соеди д N9 нены с выходами группы статических lAd триггеров, первые входы которых объединены с соединены с вторым входом блока коммутируемого делителя, а вторые входы - с первь 1И входами данного блока. 3.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что логичес«ий блок содержит два элемента И, выходы которых соединены с выходами логического блока, а первые входы через соответствукнцие элементы НБ-с входами логического блока, второй вход калдао

Изобретение относится к автомати ческому управлению и регулированию и предназначено для использования в системах управления автоматическими автоопараторного типа линиями нанесения покрытия, например линиями химического никелирования. Известно устройство для управлени автоматическш и линиями , Однако это устройство обладает ограниченной областью применения, обусловленной сложностью изменения циклограммы и ее небольшой протяженностью, являющейся следствием малого объема памяти. Известно также устройство для управления, автоматическими линиями, содержащее регистр команд, счетчик времени, программный блок, блок датчиков перемещения, блок элементов И, регистр задания позиций и реверсивный блок счета позиций lJ. Указанное устройство обладает слабой защищенностью элементов памяти и реверсивного счетчика позиций, что приводит к сбоям циклограммы и не обладает высокой надежностью, что ограничивает область его применения и функциональные возможности. Наиболее близким к изобретению является устройство для управления автоматическими линиями, содержащее блок датчиков, счетчик времени, прог раммный блок и регистр команд, первый вькод которого соединен с исполнительным блоком управления автооператором, а его первый вход - с первыми вькодами (ш+п) - разрядного блока элементов И, подключенного вторыми выходами к первому входу п-разрядного регистра задания позиций, выходы которого и выходы блока нормализации и кодирования подключены к выходам блока сравнения, что позволяет в определенной степени повысить надежность устройства J. Однако для известного устройства :}сарактерны недостаточно высокая надежность в результате слабой защищенности элементов блока нормализации и кодирования от ложных входных сигналов, возникающих в линиях связи с датчиками верхнего и нижнего положений Консоли автооператора, и ограниченная функциональная возможность при реализации .циклограмм, время выдержки в которых изменяется в значительных пределах, что требует увеличения разрядности блока памяти, п-разрядного регистра задания позиций, счетчика времени и усложения схемы устройства. Цель изобретения - повьшение надежности устройства и расширение его функциональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления автоматическими линиями, содержащее блок датчиков положения, первый выход которого подключен к первому входу блока нормализации и кодирования, а вход - к выходу исполнительного блока, блок управления, соединенный выходом с входом исполнительного блока, программный блок, подключенный через блок элементов И к nepiBOMy входу регистра задания позиций, второй выход блока элементов И через регистр команд соединен с первыми входами блока управления, первый и второй счетчики импульсов, введены блок сравнения, логический блок и блок коммутируемого делителя, выход которого подключен к первому входу первого счетчика импульсов, первый вход - к второму выходу регистра команд, второй вход - к выходу блока сравнения, к первому входу 3 , 1,149 второго счетчика импульсов и к вторым входам первого счетчика импульсов, регистра задания позиций, регистра команд и блока управления, выход блока нормализации и кодирования соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу регистра задания позиций, третий вход - к выходу первого счетчика импульсов, четвертый вход - к третьему выходу регистра команд, первьй выход второго счетчика импульсов соединен с вторым входам блока элементов И, а второй выход с входом программного блока. При этом блок коммутируемого делителя содержит генератор импульсов, группу статических триггеров, первьй и второй элементы ИЛИ. элемент И, счетчик с переменным коэффициентом м деления и группу элементов И,.выходы которых через первьй элемент ИЛИ соединены с выходом блока коммутируемог делителя, первые входы элементов И подключены к выходам статических триггеров, вторые входы - к выходам разрядов счетчика с переменным коэффициентом, вход которого соединен с выходом элемента И, подключенного, первбм входом к выходу генератора им пульсов , а вторым входом к выходу второго элемента ИЛИ, входы которого, соединены с выходами группы статических триггеров, первые входы которых объединены и соединены с вто рым входом блока коммутируемого дели теля, а вторые входы - с первьнми вхо дами данного блока. Кроме того, логический блок содер жит два элемента И, выходы которых соединены с выходами логического бло ка, а первые входы через соответству ющие элементы НЕ - с входами логичес кого блока, второй вход каждого элемента И подключен к входу противоположного элемента НЕ. Блок управления автооператором содержит группу статических триггеров и по код1ичеству триггеров группу усилителей мощности, выходы которых Соединены с выходами блока управления, а входы - с выходами статически триггеров, первые входы которых соединены с первыми входами блока управ ления, а вторые входы объединены и подключены к второму входу блока управЛенин. На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. схема блока коммутируемого делителя; на фиг. 3 - схема логического блока,, блока нормализации и кодирования, блока сравнения и п-разрядного регистра задания позиций; на фиг. А схема т-разрядного регистра команд (т+п)-разрядного блока элементов И, блока управления автооператором и счетчика команд; на фиг. 5 - временная диаграмма устройства при выполнении команды ожидания; на фиг. 6 временная диаграмма устройства при выполнении команд перемещения. Устройство содержит блок 1 коммутируемо.го делителя, логический блок 2, блок 3 нормализации и коди рования, блок 4 сравнения, п-разрядный регистр 5 задания позиций, т-разрядн.ьй регистр 6 команд, (т+п)-разрядньш блок 7 элементов И, блок 8 управления автооператором, блок счетчика 9 команд, программьй блок 10, блок счетчика 11 времени, исполнительный блок 12 и блок 13 датчиков положения. В устройстве (фиг. 1) выход блока Г коммутируемого делителя соединен с входом блока счетчика 11 времени. Через логический блок 2 и непосредственно блок 3 нормализации и кодирования соединен своими входами с выходами блока 13 датчиков. Входы блока 4 сравнения соединены с выходами блока 3 нормализации и кодирования и выходами п-разрядного регистра 5 задания позиций. Вторые и третьи входы блока 4 сравнения соединены соответственно с третьими выходами т-разрядного регистра 6 команд и выходами счетчика 11 времени. Выход блока 4 сравнения через блок счетчика 9 команд подключен к входу программного блока 10 и непосредственно к сбросовым входам блока 1 коммутируемого делителя, п-разрядного регистра 5 задания позиций, блока 8 управления автоойератором, блока счет.чика 11 времени, т-разрядного регистра 6 команд, первые выходы которого через блок 8 управления автооператором соединены с входами исполнительного блока 12, а вторые с соответствующими входами блока 1 коммутируемого делителя. Входы п-раэрядного регистра 5 задания по- . .зиций и т-разрядного регистра 6 команд подключены к выходам (m+n)-разрядного блока 7 :элементов И, который 711 ратора (Вперед, Назад, Вверх, Вниз). Блок 13 датчиков состоит из группы датчиков генераторного типа, установленных в точках позиционирования на линии, а также датчиков верхнего и нижнего положения консоли автооператора. Такое решение схемы предлагаемого устройства обеспечивает повьпиение его надежности путем усиления защищенности элементов блока нормализации и кодирования от ложных входных сигналов и расширения функциональных возможностей реализации циклограмм, время выдержки в которых изменяется в значительных пределах, без существенного увеличения разрядности блока памяти, п-разрядного регистра задания позиций и счетчика времени. Устройство работает следующим образом. В исходном положении автооператор находится на одной из позиций. На вторые входы элемента ШШ 43 блока 4 сравнения (фиг. 3) и статического триггера .70 блока счетчика 9 команд (фиг. 4) поступает сигнал Останов в результате чего по шине 23 обнуления поступает сигнал на обнуляющие входы статических триггеров 14.-14: и счетчика-делителя 20 блока 1 коммутируемого делителя (фиг. 2), статических триггеров 50-,-50 п-разрядного регистра 5 заДания позиций (фиг. 3), статических триггеров 52.-52| т-разрядного регистра 6 команд, статических тригге ров 55-58 блока 8 управления автооп ратором (фиг. 4) и на обнуляющий вход счетчика 11 времени, а с выход статического триггера 70 блока счет чика 9 команд - на обнуляющий вход кольцевого счетчика 68. Одновременн статический триггер 70 своим выходо блокирует прохождение сигнала Обну ление через элемент И 67 на счетны вход кольцевого счетчика 68, которы для него является сигналом счета. В результате этого счетчик 9 команд находится в нулевом состоянии, п-разрядный регистр 5 задания позиц и т-разрядный регистр 6 команд не содержат информации. В блоке 1 коммутирующего делителя (фиг. 2) на выходе элемента ИЛИ 15 присутствует сигнал, который блокирует злемент И 17, на вход счетчика-делителя 20 импульсы счета с генератора 16 импульсов не поступают. Одновременно по первым входам блокированы логические элементы И . При переводе устройства в рабочее состояние сигнал Останов снимается, в результате чего на выходе блока 4 сравнения обнуляющий сигнал отсутствует. По сигналу Пуск формирователь 7{ пуска блока счетчика 9 команд (фиг. 4) вырабатывает сигнал, который, пройдя через элемент ИЛИ 72 и элемент 73 задержки, поступает на вторые разрешающие входы элементов И 54-54 , на первых входах которых присутствуют сигналы, поступающие с программного блока 10 и соответствующие коду первой команды, в результате чего данная команда считывается, ; причем га разрядов записываются в статических триггерах т-разрядного регистра 6 команд, а п разрядов по шинам поступают в п-разрядный регистр 5 задания позиций. Одновременно сигнал формирователя 71 пуска перебрасьгеает статический триггер 70, сигнал с выхода которого разрешает прохождение сигналов через элемент И 67 и на вход кольцевого счетчика 68. В том случае, если код команды, . содержащийся в т-разрядном регистре 6 команд, - команда ожидания одной из модификаций, дешифратор 53 выдает разрешающий сигнал на шину 49 и устанавливает по шинам 21/,-21 один из статических триггеров . блока 1 коммутируемого делителя (фиг. 2) в единичное состояние. Разрешающий сигнал с выхода одного из статических триггеров , которьй соответствует данной модификации, через элемент ИЛИ 15 поступает на вход элемента И 17, разрешая тем самым прохождение счетных шА1ульсбв с генератора 16 импульсов на вход : счетчика-делителя 20. Одновременно разрешающий сигнал поступает на первый вход соответствующего элемента И , на второй вход которого начинают поступать с выхода счетчика-делителя 20 сигналы временных меток соответствующей частоты, которые через злемент ИЛИ 19 по шине 22 проходят на вход блока счетчика 11 времени. При этом остальные логические элементы И . по своим первым входам заблокированы и счетные импульсы других временных меток на вход счетчика 11 времени не проходя Счетчик 11 времени начинает считать импульсы временных меток, код числа которых с поразрядных выходов счетчика 11 времени по шинам (фиг, 3) поступает на первые входы элемементов И (, блока 4 сравнения, на вторые входы которь;х по шине 49 поступает разрешающий сигнал и через элементы ИЛИ 39,-39 на соответствующие первые входы поразрядного элемента 40 сравнения, на вторые входы которого поступает со статических триггеров п-разрядного регистра 5 задания позиций код числа временных меток. При сравнении кодов поразрядный элемент 40 сравнения вырабатывает сигнал, который, пройдя через элемент ИЛИ 4 поступает на вход формирователя 42. Последний вырабатывает сигнал Конец операции, которьм, пройдя через логической элемент ИЛИ 43 и элемент 44 задержки, поступает на шину 23 обнуления, в результате чего обнуляются статические триггеры . и счетчик-делитель 20 блока коммутирующего делителя, статические триггеры п-разрядного регист ра 5 задания позиций, статические триггеры га-разрядного регист ра 6 команд и счетчик 11 времени, и одновременно поступает через первый вход элемента И 67 блока счетчика 9 команд (фиг. 4) на счетньйвход кольцевого счетчика 68, нарастив его состояние на единицу. Этот же сигнал пройдя через элемент ИГМ 72 и элемент 73 задержки, считывает из программного блока 10 следующую команду. Время выдержки Т команды ожидания определяется по формуле где Н число временных меток. В том случае, если из программног блока 10 в т-разрядный регистр 6 команд записьгеается код команды на перемещение консоли автооператора вверх или вниз, дешифратор 53 вьщает разрешающий сигнал на шину 46 или 47 и устанавливает один из статических триггеров 55-58 блока 8 управления автооператором в единичное состояние включая тем самым через соответствукяций усилитель 59-62 мощности электропривод перемещения консоли автооператора. Сигнал управления на выходе блока 8 управления автооператором существует до момента срабатывания датчика, в -з писимости от ясполтЕяемой команды, верхнего или нижнего положения консоли автооператора, который поступает с блока 13 датчиков по шине 28 или 29 (фиг. 3) или на первьй вход логического элемента И 26 и на вход инвертора НЕ 25, сигнал с выхода которого заблокирует элемент И 27, или на первый вход инвертора НЕ 24, сигнал с выхода которого заблокирует элемент И 26. В зависимости от того, какой датчик сработал, сигнал с выхода элементов И 26 или 27 поступает через согласуюп1ий элемент 31 или 32 блока 3 нормализации и кодирования на первьй вход элемента И 35 или 36, на второй вход одного из которых поступает на шине 46 или 47 разрешающий сигнал. С выхода одного из элементов И 35 или 36 через элемент ИЛИ 41 сигнал проходит на вход формирователя 42, который вырабатывает сигнал Конец операции j в результате чего обнуляется схема по шине 23 обнуления и наращивается состояние счетчика 9 команд на единицу. Причем при перекоммутации электрических цепей возможно возникновение ложных электрических сигналов от датчиков, которые, как правило, поступают одновременно на входы инверторов НЕ 24 и 25, при.этом оба элемента И 26 и 27 заблокированы, сигнал через блок 3 нормализации и кодирования в блок 4 сравнения не проходит и сигнал Конец операций не вырабатывается, что исключает сбой циклограммы. Если команда, записанная в т-разряднэм регистре 6 команд, - перемещение по горизонтали, т.е. Вперед или Назад, то дешифратор 53 га-разрядного регистра 6 команд (фиг. 4) вьщает разрешающий сигнал на шину 48 и устанавливает в зависимости от кода команды один из соответствующих статических триггеров 55-58 блока управления автооператором в единичное . состояние, включая тем самым исполнительное устройство на перемещение автооператора по горизонтали Вперед или Назад, В данном случае адрес вижения записьшается в п-разрядном регистре 5 задания позиций. Действительное положениеавтооператора на 111U линии определяется сигналами от датчиков, которые по ширшм 34-,-ЗА Сфиг. 3) через нормализующие элемент поступают на вход шифратора 33 адреса, где преобразуется код с датчиков в двоичный п-разрядный код С выхода шифратора 33 адреса двоичный п-разрядный код поступает на первые входы логических элементов И , на вторые входы которых по шине 48 поступает разрешающий сигнал, и далее через элементы ИЛИ , на первые входы поразрядног элемента АО сравнения, на вторые входы которого по шинам пос тупает код с п-разрядного регистра задания позиций, После вьтолнения команды поразpHjD;Hbift элемент 40 сравнения сравниФиь,1 вает два кода и вырабатывает сигнал, который, пройдя через логический элемент ИЛИ 41, поступает на вход формирователя 42, в результате чего вырабатывается сигнал Конец операции, обнуляется схема, наращивается состояние счетчика 9 команд на единицу и начинает обрабатьгоаться следующая команда. Применение предлагаемого устройства в линиях химического никелирования в сравнении с базовым позволяет за счет повышения его надежности стабилизировать процесс химической металлизации пластинчатых конденсаторов и повысить производительность линии на 40-60% за счет снижения технологических потерь на данной операции на 5-7%.

28

29

u

jt

ff

J«.

J

71

LM

.

4

±

1Ж1 ЖЗ--Щ

J

fj

I

П I

Ш

5j 52 ftt

Ш

y

Ос/тпхио$.

с

4

23Фиг.З

Фцг.5

м is

е