Устройство для программного управления подъемно-транспортным механизмом Советский патент 1985 года по МПК G05B19/18 

Изобретение относится к области автоматического управления подъемнотранспортными механизмами и может быть использовано в сельском хозяйс ве для программного управления перемещением механизма по горизонтали и вертикали и получения точных положен.ий объекта управления. По основному авт. св. №1048456 известно устройство, которое содержи шифратор и последовательно соединенные блок управления вертикальным перемещением, регистр адреса, блок сравнения, блок управления горизонтальным перемещением, элемент ИЛИ И элемент задержки, вторые входы блока сравнения соединены с выходами шифратора, второй и третий выходы блока сравнения соединены соответственно с вторым и третьим входами блока управления горизонтальным перемещением, вторым выходом соеди. ненного с вторым входом элемента ИЛИ первый вход блока управления верти. перемещением соединение первым выходом блока сравнения, а также .элемент запрета и блок формирования циклов, первый вход элемент запрета соединен с выходом элементя задержки, выход - с вторым входом блока управления вертикальным переме щением и с четвертым входом блока управления горизонтальным перемещением, первый вход блока формирования циклов соединен с выходом блока управления вертикальным перемещением первые выходы - с вторыми входами регистра адреса, второй выход с вторым входом элемента запрета, третий выход - с третьим входом элемента ИЛИ,, второй вход блока формирования циклов соединен с входом Пуск устройства, блок формировани циклов содержит триггер управления, прямой выход которого соединен с первыми входами первых п элементов И, инверсный выход - с первыми входами вторых h элементов И, вторы которых соединены с выходом элемента задержки, третьи входы вторых п элементов И соединены с входом блока, выходы вторых п элементов И соединены с первыми вхо дами п элементов ИЛИ, элемент НЕ, выход которого соединен с входом эл мента задержки, а вход - с входом триггера управления, с-первым входом второго элемента ШШ и с первым вхо дом блока, разделительный конденсатор и последовательно соединенные первый счетчик импульсов, второй счетчик импульсов, расширитель сигнала, элемент памяти, формирователь сигнала, третий элемент ИЛИ и третий счетчик импульсов, соединенный выходами с вторыми входами первых п элементов И, третьи входы которых соединены с выходом элемента задержки, а выходы - с вторыми входами первых п элементов ИЛИ, соединенных выходами с первыми выходами блока, второй вход третьего счетчика импульсов соеД1шен с выходами расширителя сигнала и с вторым выходом блока, выход формирователя сигнала соединен с вторым входом второго элемента. ИЛИ выход которогосоединен с третьим, выходом блока, второй взГод элемента памяти соединен с вторым входом блока, вход первого счетчика импульсов через разделительный конденсатор соединен с прямым выходом триггера управления lj . Устройство обеспечивает отработку команд на перемещение по горизонтали и вертикали с заданной по- следовательностыо при изменении циклов. Поскольку командньй импульс на горизонтальное перемещение механизма формируется элементом задержки по сигналу сброса элемента памяти, то неисправность в цепях указанных элементов может вызвать ложное .срабатывание устройства, при этом механизм, находясь в промежуточном по вертикали положении, начнет перемещаться по горизонтали, что приведет к поломке отдельных узлов установки. Аналогичная ситуация может возникнуть при пуске устройства оператором, когда механизм не находится в одном из крайних по вертикали положений. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного управления подъемно-транспортным .механизмом введен элемент И, подключенный выходом к второму входу блока формирования циклов, первым входрм к входу Пуск устройства, а вторым входом - к выходу фиксации верхнего положения блока управления вертикальным перемещением и к первому информационному входу блока управления горизонтальным перемещением, связанного вторым информационным входом с выходом фиксации нижнего положения блока управления вертикальным перемещением На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 и 3 - схемы блоков управления горизонтальным и вертикальным перемещением; на фиг. 4 - схема блока формирования циклов. Устройство для программного управ ления подъемно-транспортным механизмом содержит регистр 1 адреса, шифратор 2, блок 3 сравнения, блок 4 управления горизонтальным перемещени ем, элемент ИЛИ 5, элемент 6 задержкй, элемент 7 .запрета, блок 8 управления, вертикальным перемещением, блок 9 формирования циклов, элемент И 10. Блок 4 управления горизонтальным перемещением содержит входные шины 11 и 12, на которые поступают сигналы соответственно Больше и Меньше, вырабатываемые блоком сравнения, третий элемент И 13, четвертый элемент И 14, второй и третий элементы 15 и 16 памяти, выходные шины 17 и 18, вьщающие на исполнительные механизмы соответственно сигналы Вперед и На:зад на все время горизонтального перемещения. Выходы блока 4 шинами 17 и 18 соединены с первым и вторым входами элемента ИЛИ 5, на третий вход которого по шине 19 подается командный сигнал от блока 9. Выход элемента ИЛИ 5 подсоединен к входу элемента 6 задержки, а выход последнего через элемент 7 э&арб |Та по шине 20 заводится на второй вход блока 8 и на вторые входы эле- ментов И 13 и 14. По шине 21 из блока 3 сравнения поступает сигнал Рав но, который заводится на сбросовые входа элементов 15 и 16 памяти. Не второй сбросовый вход элемента 15 памяти поступает по шине 12 сигмгш . Второй вход элемента 7 за прета шиной 22 соединен с вторым выходом блока 9 формирования циклов, Блок 8 управления вертикальгам 1юремещением содержит датчики 23 и 2 нижнего и верхнего положений подъемного механизма соответственно, пятый и элементы И 25 и 26, первые входы которых подсоединены соответст венно к датчикам 23 и 24, вторые вхо ды по шине 20.- к выходу элемента 7 запрета, а третьи - к шине 21, по которой подается сигнал Равно из блока 3 сравнения, четвертый и пятый элементы 27 и 28 памяти, записьтающие входы которых подсоединены соответственно к выходам элементов И 25 и 26, а сбросовые входы - к входам датчиков 24 и 23 соответственно; третий элемент ИЛИ 29, входы которого подсоединены .к выходам элементов 27 и 28 памяти и третий элемент 30 задержки. Элементы 27 и 28 памяти по шинам 31 и 32 выдают на исполнительные механизмы сигналы соответственно Верх и Вниз на все время вертикального перемещения. С выхода элемента 30 задержки сигнал по шине 33 поступает на первые входы регистра 1 адреса и блока 9 формирования циклов. & 1ходы датчиков 23 и 24 шинами 34 и 35 соединены с третьими входами элементов И 14 и 13 соответственно. Первый вход элемента И 10 шшюй 36 соединен с входом Пуск устройства, второй шиной 35 - с выходом датчика 24. Выход элемента И 10 по шине 37 заводится на второй вход блока 9формирования циклов. Блок 9 формирования циклов содержит триггер 38. управленн, эле- мент НЕ 39, элемент 40 задержки, первый счётчик 41 импульсов, третий элемент ИЛИ 42, второй счетчик 43 импульсов, расширитель 44 сигналов, третий счетчик 45 импульсов, элемент 46 памяти, фо1Я4ирователь 47 сигнала, второй элемент ИЛИ 48, вторыеп элементов И 49, первые п элементов И 50, п элементов ИЛИ 51. Величина элемента 40 задержки обусловлена временем сброса регистра 1 адреса. Величина элемента 6 задержки обусловлена максимальным временем торможения и полного останова меха низма на любой из датчиков. Величина элемента 30 задержки рбусловлена максимальным временем тормояюния и полного останова подъемного механизма на датчиках 23 и 24. В исходном положении на прямом выходе триггера 38 будет код О, а на инверсном - 1. В счетчике 45 записан даоичный код нулевой позиции |еханнзма, а в регистре 1 адреса двоичньй код последней позиции. Пуск устройства возможен при нахоящении подъемного механизма в верхнем положеНИИ, при этом на второй вход элемента И 10 по шине 35 поступает разрешающий сигнал от блока 8. Устройство работает следующим образом.. На первьй вход элемента И 10 по miaie 36 подается пусковой сигнал, который при наличии разрешакицего сиг нала на втором входе элемента И 10 по шине 37 заводится на второй вход блока 9 формирования циклов, где : включает элемент 46 памяти. Далее сигнал после прохождения через формирователь 47 и элементы ИЛИ 42 и 48 записывает двоичный код первой позиЦИК в счетчик 45 и по шине 19 через элементы ИЛИ 5, задержки 6, запрета 7 включает элемент 15 памяти, так как к этому времени блок 3 сравнения возбуждает шину 11 Больше, а блок 8 управления вертикальным перемещением - шину 35 Верхнее положение, тем самым подготавливая прохождение сигнала через элемент И 13. Сигнал Вперед по шине 17 поступает на подъемно-транспортный механизм, которьй после этого начинает перемещаться. Как только механизм сдвинется с датчика горизонтального положения, на котором он находился, шифратор 2 положения механизма по горизонтали выдает на блок 3 сравнения двоичный код нулевой позиции, так как ни один из датчиков горизонтального положения не возбужден. При этом блок 3 сравнения возбуждает шину 1 1 , по которой подается сигнал Больше. Но возбуждение этой шины не изменяет состояния элементов И 13 и 14, так как на их вторые входы уже поступает запрещающий потенциал от элемента 6 задержки. При достижении подъемно-транспортным механизмом датчика заданной (последней) позиции блок 3 сравнения возбуждает шину 21 Равно, по которой происходит сброс элемента 15 памяти, прекращая доступ сигнала Вперед на исполнительный механизм. При этом подъемно-транспортный механизм начинает тормозиться и останавливаться. После останова механизма сигнал сброса элемента 15 памяти, пройдя элемейты ИЛИ 5, задержки 6 и запрета 7, по шине 20 включает элемент 28 памяти через эле мент И 26, так как на второй вход последнего поступает разрешающий сиг нал с датчика 24 в &рхнего положения. а на третий из блока 3 сравнения сигнал Равно по шине 21. При этом на исполнительный механизм поступает по шине 32 сигнал Вниз. При достижении подьемным механизмом нижнего положения происходит сброс элемента 28 памяти. Сигнал сброса этого элемента, пройдя через элементы ИЛИ 29 и задержки 30, по шине 33 поступает на первый вход регистра 1 адреса и в блок 9, где перебрасывает триггер 38 управления из одного устойчивого положения в другое, тем самым подготавливая цепь записи новой информации от счетчика 45, и через элементы НЕ 39, задержк 40, И 50, ИЛИ 51 записывает по шинам 52 двоичный код первой позиции в регистр 1 адреса. Одновременно сигнал с выхода элемента ИЛИ 38 по шине 19 поступает на элемент ИЛИ 5 и через элементы задержки 6 и запрета 7 включает элемент 16 памяти, так как к этому времени блок 3 сравне-, ния возбуждает шину 12 Меньше, а блок 8 управления вертикальным перемещением - шину 34 Нижнее положение , тем самым подготавливая прохождение сигнала через элемент И 14. Сигнал Назад по шине 18 поступает на подъемно-транспортный механизм, который начинает перемещаться. При достижении механизмом датчика первой позиции блок 3 сравнения возбуждает шину 21 Равно, по которой происходит сброс элемента 16 памяти, прекращая доступ сигнала Назад на исполнительный механизм. После останова механизма сигнал по шине 20 включает элемент 27 памяти через элемент И 25. При этом на исполнительный механизм поступает по шине 31 сигнал Вверх. При достижении подьемньш механизмом верхнего положения происходит сброс элемента 27 памяти и начинается про цесс торможения. После останова подъемного механизма на выходе элемента 30 задержки появляется сигнал, который по шине 33 сбрасывает регистр 1 адреса, возвращает триггер 38 управления в исходное положение, при котором на инверсном выходе его будет код 1, а на прямом - О, и через элементы НЕ 39, эадержки 40, И 49, ИЛИ 51 записывает по шинам 52 двоичный код последней позиции в ре гистр 1 адреса. Одновременно сигнал с выхода элемента ИЛИ 48 по шине 19 дает команду на начало нового цикла перемещения подъемно-транспортного механизма, В момент переключения триггера 38 управления в исходное положение, что соответствует завершению одного цикла перемещений, во входную цепь счетчика 41 посылается импульс. Подъемно-транспортный механизм осуществляет п циклов перемещений с первой позиции до последней и обратно, после чего счетчик 41 импульсов выдает сигнал, который поступает на вход счетчи ка 43 импульсов и через злемент-ИЛИ 42 записывает двоичный код второй позиции механизма в счетчик 45.После этого подъемно-транспортный механизм начинает перемещаться между второй и последней позициями, также осуществляя п циклов. Таким образом, после каждых п циклов происходит переключение программы перемещений подъемно-транспорт ного механизма, который после каждото переключения останавливается на , последующей позиции вплоть до предпоследней. После осуществления m переключений счетчик 43 импульсов через расширитель 44 сигнала производит сброс счетчика А5 и элемента 46 памяти. Одновременно сигнал по шине 22 поступает на второй вход элемента 7 запрета, препятствуя прохождению командного сигнала с шины 33 через элементы ИЛИ. 48 и 5, задержки 6, запрета 7 на шину 20. Таким образом, процесс перемещений подъемно-транспортного механизма завершается и устройство автоматически устанавливается в исходное положение. Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в уменьшении числа аварийных ситуаций, в результате чего повьшха- ется надежность устройства, снижается вероятность поломки отдельных узлов и выхода из строя установки.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОДЪЕМНО-ТРАНСПОРТНЫМ МЕХАНИЗМОМ по авт. св. № 1048456, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введен элемент И, подключенный выходом к второму входу блока формирования циклов, первым входом - к входу Пуск устройства, а вторым входом - к выходу фиксации верхнего положения блока управления вертикальным перемещением и к первому информационному входу блока управления горизонтальным перемещением, связанного вторым информационным входом с выходом фиксации нижнего (/) положения блока управления вертикальным перемещением. 9д э: Эд ее Фаг.1

23

25

20

Фаг. 2

31

ZS

37,

36

to