Устройство для программного управления Советский патент 1985 года по МПК G05B19/08 

1. 1 Изобретение относится к системам программного управления, в частности для управления комплексами, состоящи ми из промышленных манипуопяторов и механических прессов. Управление осуществляется как в функции пространственного положения телевизионно просматриваемых элементов объектов управления, так и в функции времени. Известно устройство, содержащее генератор импульсов, блок распределения импульсов, блок набора программы, триггеры, элементы И и ИЛИ ClJ. Устройство предназначено для программного управления двухпозиционными объектами и позволяет производить частую смену программы, одна™ ко имеет ограниченные функциональны возможности, так как режимные параметры управляемого технологического процесса должны быть постоянны. Известно устройство, содержащее два генератора импульсов, два распр делителя импульсов, блок задания программы, формирователи команд, подключенные входами к выходам распределителей, причем к одному - через блок задания программ. Устройство предназначено-для управления ил контроля по временным программам с дискретизацией во времени, равной длительности эталонного такта и соо ветствующей наибольшему общему делителю всех задаваемых вьщержек времени. Программирование времени вьщачи команды осуществляется подключением формирователей команд к шинам, на которых появляются импульсы на опре деленном такте работы генератора. К личество тактов генератора определя ет степень дискретизации цикла и, соответственно, определяет точность задания программы C2J. К недостаткам устройства следует отнести отсутствие информационной связи с управляемым объектом, вслед ствие чего оно может применяться в ограниченных условияхJ когда режимные параметры управляемого технологического процесса неизменны. На практике приходится регулярно вносить коррекции в программы при изме нении параметров энергоносителя давления воздуха в пневмоприводах, давления и вязкости масла с гидропр 1 водах, величины напряжения, частоты, фазы электропривода, температурных изменениях, влияющих на динамику процесса, изменениях инерционных параметров элементов управляемого объекта и др. .. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного управления, содержащее генератор импульсов, первый распределитель и второй распределитель, соединенный выходами с входами блока задания программы, подключенного выходами к первым входам первых элементов И, введены генератор опроса, координатно-чувствительный фотоприемник, преобразователь Видеосигнал - импульс, первый триггер и по числу первых элементов И вторые триггеры, второй и третий элементы И, элемент НЕ и делитель частоты, соединенный входом с выходом генератора импульсов и с первым входом второго элемента И, подключенного выходом ко входу второго распределителя, а вторым входом - к входу элемента НЕ и к прямому выходу первого триггера, связанного первым входом с выходом преобразователя видеосигнал - импульс, подключенного входом к выходу координатно-чувствительного фотоприемника, соединенного управляющим входом с выходом генератора опроса, подключенного входом к второму входу первого триггера, к выходу делителя частоты и первому входу третьего элемента И, связанного вторым входом с выходом элемента НЕ, а выходом - с входом первого распределителя, подключенного выходами к первым входам соответствующих вторых триггеров, соединенных вторыми входами и выходом соответственно с выходом и с вторым входом соответствующих первых элементов И. I, На фиг.1 дана блок-схема устройства-, на фиг.2 - временная диaгpa Ia устройства. Устройство содержит генератор 1 импульсов, первый и второй распределители 2 и 3, блок 4 задания, формирователи 5 импульсов, делитель 6 частоты, третий элемент И 7., второй элемент И 8, координатно-чувствительный датчик 9, вторые триггеры Ю, первые .элементы И 11, генератор 12 опроса. 31 координатно-чувствительный приемник 13, преобразователь видеосигнал - им пульс 14, первый триггер 15, элемент НЕ 16, объект 17 управления, Устройство работает следуюфш разом. Генератор 1 импульсов формирует импульсы, поступающие на вход второго элемента И 8 и делителя 6 частоты, с выхода которого импульсы 5 (фиг,2) запускают генератор 12 опроса, в част1сости, генератор пилообразного напряжения (в, фиг.2), устанавливает в единичное состояние.первый триггер 15 (е, фиг.2), выходной единичный сигнал которого дает разре шение на начало пропуска пачки импульсов через второй элемент И 8 на второй распределитель 3, на выходных шинах которого формируются импульсы (и, к, л, фиг,2), которые поступают н блок 4 задания программы, к выходным шинам которого подключены первые вхо ды первых элементов И 11 формировате лей 5 команд. Соответственно второй триггер 10 устанавливается в единичное состояние импульсами от первого распределителя 2 и подачей единичного сигнала на второй вход первого элемента И 11 даёт разрешение на про хождение сигнала через эту схему с блока задания программ до достижения заданного числа (комбинаций) импульсов на выходе второго распределителя 3. При движении объекта управления вдоль светочувствительной зоны координатно-чувствительного фотоприемника 13, например сканистора, движется световой поток Ф. (ч, фиг,2), причём интегральный видеосигнал сканистора (г, фиг,2), несущий информацию о положении (координате) управляемого объекта, обрабатывается преобразователем видеосигнал - импульс 14 (в частности, дифференцирование .(3j фиг,2) с преобразованием триггером 14 в прямоугольный импульс), временное положение которого относительно начала развертки сигнала характеризует положение (координату) объекта. Появление этого сигнала на первом входе первого триггера 15 изменяет со- стояние этого триггера, снимает единичный сигнал, давая запрет прохождению пачки импульсов чере второй элемент И 8, Отсутствие сигнала на выходе первогд триггера 15, т,е, отсутствие видеосигнала за циклоопросы через элемент НЕ 16, дает разрешение на прохождение сигнала через третий элемент И 7, что свидетельствует о нулевом (или контрольном) положении объекта, и поступает на первый распределитель 2, через выходные шины которого триггеры 10 устанавливаются в единичное состояние и дают разрешение на прохождение программных сиг- налов через соответствующий первый элемент 11. Сигнал с выхода соответствующего первого элемента И 11 (м, фиг.2) поступает на исполнительные органы управляемого объекта и одновременно возвращает соответствующий триггер 10 в нулевое состояние до следующего запуска от первого распределителя 2. Координатно-чувствительный фотоприемник (сканистор 13 (полупроводниковый аналог передающей телевизионной трубки) работает в развертывающем .режиме и позволяет фиксировать изменение координат световых зон . с точностью до 1 мкм. В разработанном устройстве применен сканистор с длиной светочувствительной площадки 20 мм (выпускаются до 50 мм) , с помощью которого имеется возможность фиксации до 2-10 положений управляемого объекта, для чего в предшествующих схемах потребовалось бы соответствующее количество импульсов генератора, а также датчиков положений.

фаг.1

ф

УСТРОЙСТВр ДЛЯ ПРОГРАММНО- j ГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее генератор импульсов, первый распределитель и второй распределитель, соединенный выходами с входами блока задания программы, подключенного выходами к первЫ14 входам первых элементов И, отличающееся тем, что, с цепью расширения функциональных возможностей, в него введены генератор опроса, координатно-чувствительный приемник, преобразователь ввдеосигиал - импульс, первый триг- гер и по числу первых элементов И вторые триггеры, второй и третий элементы И, элемент НЕ и делитель частоты, соединенный входом с выходом генератора импульсов и с первым входом второго элемента И, подключенного выходом к входу второго распределителя, а вторым входом - к входу элемента НЕ и к прямому выходу первого триггера, связанного первым входом с выходом преобразователя ввдеосигнал - импульс, подключенного входом к выходу координатно-чувствительного фотоприемника, соединенного управляющим входом с выходом генератора опроса, подключенного входом к второму входу пер вого триггера, к выходу делителя сл частоты и к первому входу третьего элемента И, связанного вторым входом с выходом элемента НЕ, а выходом - с входом первого распределителя, лодключеннрго выходами к первым входам соответствующих вторых триггеров, соединенных вторыми 9д входами и выходом соответственно с 9 О 9д выходом и вторым входом соответствующих первых элементов И.

t

п

LI

-

ж