Устройство для программного управления Советский патент 1985 года по МПК G05B19/18 G05B19/418 

щими вторыми выходными шинами ства и с управляющими входами устрой- ветствующих датчиков состояния и посоот- ложения объектов управления. 1182488

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее генератор импульсов, подключенный выходом к первому входу первого элемента И, соединенного выходом с входом распределителя импульсов, подключенного выходами к информационным входам первого дешифратора и второго дешифратора, связанного выходом с входами блока набора программ,подключенного выходами к единичным входам первых триггеров, первый элемент ИЛИ, соединенный выходом с вторым входом первого элемента И, вторые элементы И, подключенные первыми входами к выходам первого дешифратора, второй элемент ИЛИ, второй триггер, третий элемент И, первый и второй элементы развязки и по числу объектов управления элементы задержки, датчики состояния объектов управления и датчики положения объектов управления, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения надежности устройства, в него введены шифратор, третий и четвертьй элементы ИЛИ, четвертые элементы И и по числу объектов управления пятые элементы И, и третий триггер, подключенный прямым выходом к управляющему входу первого дешифратора и к вторым входам вторых элементов И, соединенных выходами с входами второго элемента ИЛИ, подключенного выходом к единичному входу третьего триггера, соединенного инверсным выходом с управляющим входом второго дешифратора, а нулевым входом - с выходом третьего элемента И и через первые элементы развязки - с нулевыми а S входами первых триггеров, подключенных прямыми выходами к входам шифра(Л тора, первого элемента. ИЛИ и через с соответствующие элементы задержки - к входам четвертого элемента ИЛИ, связанного выходом с первым входом третьего элемента И и через второй элемент развязки - с единичным вхо/;ом второго триггера, подключенного оо прямым выходом,к второму входу третье Is9 го элемента И, а нулевым входом -. к 4 выходу третьего элемента ИЛИ, соеди00 00 ненного входами с вторыми .входами первых элементов развязки и с выходами пятых элементов И, подключенных первыми входами к выходам соответствующих датчиков положений объектов управления, а вторыми входами - к выходу соответствующих ;чётвертьп: элементов И, каждый из которых соединен первым входом с выходом соответствующих датчиков состояния, а вторым входом - с соответствующей первой выходной шиной устройства и с соответствующим первым выходом шифратора, связанного вторыми выходами с соответствую

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в систе мах программного управления робототехническими комплексами. Цель изобретения - повьшение надеж ности устройства. На фиг. 1 представлена функционал ная схема устройства программного управления; на фиг. 2 - вариант реал зации распределения импульсовj на фиг. 3 - вариант реализации шифратор на стандартных функциональных элементах для шестнадцати входов; на фиг. 4 - вариант включения объекта управления. Устройство программного управления (фиг. 1) содержит генератор импульсов 1,первый элемент И 2, распре делитель импульсов 3, второй дешифратор 4, блок 5 набора программ, пер вые триггеры 6 - 6, первый дешифратор 7, вторые элементы И 8, второй элемент ИЛИ 9, первый элемент ИЛИ 10 третий элемент ИЛИ 11, четвертьй эле мент ИЛИ 12, элементы задержки 13 13р, второй триггер 14, третий триггер 15, третий элемент И 16, шифратор 17, пятые элементы И 18/, - 13, четвертые элементы И 19-, - 19 объекты управления 20 - датчики 21. - 21 состояния объектов управления, датчики 22/,, - 22ц положени объектов управления, первый и второй элементы развязки 23 и 24. Распределитель импульсов 3 содержит счетчики импульсов 25 - 25, чет вертые триггеры 26 - 26, шестые

1 О О О ... О О О О О 1 О О ... О О О О

1000

1000 1000 0100 элементы И 27 , седьмой элемент И 28. Второй дешифратор 4 содержит четьфехразрядные дешифраторы 29 29jp, вьтолненные на базе микросхемы К155ИДЗ, информационные входы 30, управляющий вход 31. Блок 5 набора программ вьтолнен в ввде диодной матрицы, собранной на диодах 32. Аналогично депшфратору 4 построен дешифратор 7. Шифратор 17 содержит 21 пятых элементов ИЛИ 33, где N - количество объектов управления. Входы 34 шифратора соединены с выходами первых триггеров 6, входами элементов задержки 13 - 13урИ входами второго элем.ента ИЛИ 10. Первая группа выходов 35 шифратора 17 подсоединена -к первым входам объектов управления 20, к входам датчиков состояния 21 объектов управления и датчиков положения 22 рабочих органов обт,йктов управления. Вторая группа выходов 36 шифратора 17 соединена с первыми входами четвертых элементов И 18 и с вторыми входами объектов управления 20. Подключение элементов ИЖ 33 к входам 34 и выходам 35 и 36 осуществляется в соответствии с таблицей истинности для матричной структуры. Для указанного варианта реализации шифратора приведена таблица истинности. Шифратор содержит 2Т пятых элементов ИЛИ 33, входы 34, первые и вторые выходы 35 и 36.

0О 1 О ... О О О О

Объект управления 20 содержит восьмой элемент И 37, обмотку реле 38, контакты реле 39 и привод 40 рабочего органа объекта управления. Входы 41 и 42 элемента И 37 являются первым и вторым входами объекта управления.

Выход элемента И 37 соединен с одним выводом обмотки реле 39, второй вывод которой подключен к низковольтному источнику напряжения (Е) 4 Контакты реле 39 включены в цепь питания привода 40 рабочего органа объекта управления.

Каждый элемент задержки 13 имеет свою определенную длительность, соответствующую максимальному времени выполнения рабочим органом данной операции, и реализован на одновибраторе, например, К155АГ1.

Датчики 21 состояния объектов управления и датчики 22 положения (рабочих органов) объектов управления представлют собой любые контактные или бесконтактные концевые или путевые переключатели. Они устанавливаются на рабочих органах манипуляторов, загрузочньк устройствах, станках и другом оборудовании, входящем в состав роботизированного комплекса. Под включенным состоянием датчика понимается такое его состояние, когда с датчика поступает сигнал, соответствующий логической единице (контакт замкнут).

Продолжение таблицы

0010

1000 0001 1000

Устройство программного управле5ния работает следующим образом.

Перед началом работы обнуляются счетчик распределителя liMnynbCOB 3 и все триггеры 6, а триггеры 26 26 14 и 15 устанавливаются в еди0ничное состояние. С прямого выхода 1 триггера 15 снимается единичный сигнал, которьй поступает на вторые йходы элементов И 8 и управляющий вход дешифратора 7, запрещая поступление импульсов на дешифратор 7, а

5 с инверсного выхода триггера 15 снимается нулевой сигнал, который разрешает поступление импульсов с распределителя 3 на дешифратор 4. На втором входе элемента И 2 действует сиг0нал разрешения, и с выхода генератора импульсов 1 через первый вход элемента И 2 на вход распределителя импульсов 3 (фиг. 2) поступают тактовые импульсы. Эти импульсы через эле

5 мент И 28 поступают на вход первого двоичного счетчика 25 . Код на выходах этого счетчика поступает на входы 30 первого дешифратора 29, на выходах которого появляются сигналы, поступающие на соответствующие входы блока набора программ 5, и с его выходов снимаются управляющие сигналы, поступающие на единичные входы триггеров 6.

При появлении сигнала переполнения на выходе старшего разряда первого счетчика 25 срабатывает триггер 26 и запрещает прохождение импульсов с входа распределителя 3 через элемент И 28 на вход первого счетчика 25 и разрешает их прохождение через элемент И 27, на вход второго счетчика 252. выходах второго счетчика 252 поступает на вход второ го дешифратора 292 и на его выходах появляются сигналы, которые поступаю на другие соответствующие входы блока набора программ 5 и на его выходах формируются новые управляющие сигналы, поступающие на первые входы других триггеров 6 и т.д. При появле нии, на выходе старшего разряда после него двоичного счетчика 25,, сигнала переполнения происходит установка всех триггеров 26 - 26 в единичное состояние и разрешается прохождение тактовых импульсов снова на первый счетчик 25, , что соответствует повто рению цикла работы устройства програ много управления. При любом состоянии счетчика импульсов 3 управляющий сигнал появляется только на одном из выходов блока набора программ 5. Этот сигнал устанавливает один из соответствующих триггеров 6 - . 1) в .единичное состояние, формирует сигнал на входе одного из элементов задержки 13 - 13yf;, и формируется сигнал на выходе элемента ИЛИ 10, запрещающий прохождение тактовых импульсов с генератора 1 через элемент И 2 на вход распределителя импульсов 3. Сигнал с соответствующего триггера 6 - бу поступает на вход 34 (фиг. 3) шифратора 17. На его выхо|дах 35 и 36 формируются одновременно сигналы всответствии с приведенной таблицей истинности, которые по линиям- связи поступают соответственно на входы 41 и 42 выбранного объекта управления, при этом срабатывает элемент И 37, по обмотке 38 реле протекает ток, реле срабатывает и замыкает контакты-39 привода рабочего органа 40, т.е. включается объект управления. Кроме того, сигнал с выхода 35 шифратора 17 поступает на первый вход элемента И 18, а сигнал с. выхода 36 - на входы дат чика 21 состояния объекта управления и датчика 22 положения рабочего органа объекта управления. Если выб ранный объект управления исправен, то на ВХОД элемента И 18 поступает сигнал от датчика 21 состояния объек-, та управления. Элемент И 18 срабаты-: вает, и с его выхода на вход элемента И 19 поступает сигнал разрешения. При достижении рабочим органом объекта управления заданного положения срабатывает датчик 22 положения рабочего органа управления и на его выходе появляется единичный сигнал, который, поступив на второй вход элемента И 19, вызывает его срабатывание. Сигнал с выхода элемента И 19 поступает через элемент развязки 23 на нулевой вход триггера 6 и переключает его в нулевое состояние, выключая тем самым объект управления 20, датчики 21 и 22, формируя сигнал, поступающий через элемент ИЛИ 10 на второй вход элемента И 2, который разрешает прохождение импульсов с генератора 1 на вход распределителя импульсов 3. Кроме того, сигнал с выхода элемента И 19 поступает через элемент ИЛИ 11 на нулевой вход триггера 14, устанавливая его в нулевое состояние, запрещающее прохождение через элемент И 16 сигнала с выхода элемента задержки 13. Пришедший сигнал задержки своим задним фронтом через элемент 23 переключает триггер 14 снова в единичное состояние. Цикл работы повторяется, т.е. импульс с генератора 1 поступает в распределитель импульсов 3, на выходе дешифратора 4 появляется новьш код, который расшифровывает в блоке 5 набора программ команду, включающую следующий объект управления 20, По предложенному варианту реализации блока 5 набора программ устройство выбирает объекты управления в следующей последовательности: 1,2,3, 4,5,6,1,2,3,7,8,9,10,11,12,10 и т.д. При изменении коммутации блока 5 набора программ можно реализовать любую последовательность включения объектов управления 20. Если при включении очередного объекта управления 20 окажется, что он неисправен, то сигнал с выхода |цатчика 21 состояния объекта управления не поступит на вход элемента И 18 и на его выходе, а следовательно, и на выходе элемента И 19 сигнал также не появится, т.е. выключения объекта управления сигналом с датчика 22 положения рабочего органа не произойдет, В этом случае по нетечении определенного времени, заданного элементом задержки 13, на его выходе появится сигнал, который через элемент ИЛИ 12 поступит на первый вход элемента И 16 и вызовет переключение триггера 15 в нулевое состояние, при этом сигнал с его первого выхода поступит на вторые входы элементов И 8 и второй вход дешифратора 7, разрешая прохождение информации с выхода распределителя импульсов 3 на выход дешифратора 7, а с второго выхода триггера 15 сигнал поступит на управляющий вход дешифратора 4, запрещая поступление информации на его выход. Одновременно сигнал с выхода элемента И 16 поступит через элемент развязки 23 на нулевой вход триггера 6 и переключит его. в нулевое состояние, отключит объект управления 20 и соответствующие датчики 21 и 22j также этот сигнал через элемент ИЛИ 10 поступит навторой вход элемента И 2 и разрешит прохождение импульсов с выхода генератора 1 на вход распределителя импульсов 3. .Элементами И 8 задается код, определяющий количество кбманд программы, которые необходимо пропустить из-за неисправности объекта управления. В

этом режиме работы импульсы, поступающие с генератора 1 через открытый элемент И 2 проходят в распредели, тель 3. Содержимое счетчиков распределителя распшфровывается дешифратором 7, и на его выходах формируется код, который поступает на первые входы элементов И 8, Тот элемент, у

o которого пришедший с выхода дешифратора 7 код совпал с установленным, срабатывает, и на его выходе появляется сигнал, переключакщий через элемент ИЛИ 9 триггер 15 в единичное

5 состояние. Это вызьшает изменение сигналов на его выходах. На единичном выходе устанавливается сигнал, запрещающий поступление информации с выходов распределителя 3 на выхо0 Ды дешифратора 7 и сравнение кодов на элементах И 8. На втором выходе триггера 15 устанавливается сигнал, разрешающий прохождение информации с выходов распределителя импульсов 3

5 на выходы дешифратора 4. При этом в блоке 5 набора программ будут выбираться команды управления, соответствующие другому участку программы, и цикл работы повторится по перQ вому или второму режимам В зависимос1ти от состояния вновь включенного объекта управления.

36

лл

J5

Фиг.З.