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

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах программного управления станками.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройстйа за счет возможности предусматрРотать все.варийные ситуации без изменения структуры блоков устрой j ства и обеспе1 1ения автоматическо -.:

И ручного управления. , ,tia представлена блок-схе. ,-ма.,предпагаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, первый элемент И 2, счетчик 3 импульсов, блок 4 набора программы, вторые элементы И 5, блок 6 управления, блок 7 датчиков, третьи элементы И 8, блок 9 сравнения, элемент НЕ 10, второй и первьш элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 и 12, четвертые элементы И 13. Блок 4 набора программ содержит коммутатор 14, блок 15 согласования, матрицу 16 запоминающих элементов.

Порядковый номер подключаемого столбца матрицы 16 соответствует номеру состояния счетчика 3, поступающему на вход коммутатора 14. Блок ,15 согласования служит для преобразования записанной в запоминающих элементах информации в стандартные логические сигналы. Матрица 13 запоминающих элементов выполнена в виде наборного поля с диодными штеккерами, или в виде полупроводниковой памяти, например, с электрическими прожигаемыми перемычками. Наиболее удобно в качестве блока 4 набора программ использовать полупроводниковые запоминающие устройства, включающие в свой состав коммутатор, запоминающие элементы и блок согласования, такие как К1556ЕЗ, К558РФ1, К573Ф21 и т.п.

Блок 6 управления включает в себя аппарататуру ручного управления кнопки 17 и переключатели 18, служащие для задания режима работы устройства, пуска автоматического цикла, для задания команд исполнительньш механизмам в режиме ручного управления и т.п. Блок 9 сравнения может быть реализован на элементе ПОРАЗРЯДНОЕ СРАВНЕНИЕ ДВУХ ЧИСЕЛ.

Перед началом работы в блок 4 набора программ записывают програм-. му работы устройства. Программа состоит из двух частей, первая часть

2017982

служит для автоматического режима, а вторая часть - для режима ручного управления.

Для автоматического режима весь J цикл работы устройства разбивают на такты. Под тактом понимается промежуток работы устройства, в котором не происходит переключений ни одного датчика блока 7 и ни одного исполfO нительного механизма объекта управления. Каждое переключение означает переход к новому последующему такг ту. Для каждого такта программы определяют: переключение какого датчика J5 блока 7 или перключателя блока 6

управления задают начало такта, какие датчики и переключатели контролируют правильную его отработку, и какое состояние они должны при этом иметь: включены или выключены.

20

Кроме того, определяют, какие выходы выходного блока 5 должны быть включены в такте. Всю эту информацию заносят в блок 4 набора

25 программы следующим образом.

Порядковые номера тактов соответствуют порядковым номерам состояний счетчика 3 и номерам столбцов запоминающих элементов матрицы 16.

,Q Каждая строка матрицы 16 соответствует или определенному выходу (выходного блока) элементов И 5, или выходу блока 6 управления, или выходу блока 7 датчиков, или соответствует также выходу блоков 6 или

7, но :подключена к второму входу того же разряда блока 9 сравнения, что и равнозначный выход, соединенный с вторым входом разряда блока 9 сравнения через элемент И 13. Поэтому для включения выходов устройства в заданные такты в запоминающие элементы матрицы 16, расположенные в пересечении столбцов, соответствующих заданным тактам, и

строки, соответствующей заданному выходу, заносят единичную информацию, т.е. заносят информацию так, что при подключении коммутатрра 14 заданных столбцов к блоку 15 согласования на его выходе будет единичный сигнал. Например, устанавливают диодный штеккер, записывают электрический сигнал в полупроводниковый элемент памяти и т.п. Для опроса

55 необходимых выходов блока 6 управления или блока 7 датчиков в запом;1нающие элементы,. расположенные в пересечении столбцов, соответст вую1цих заданным тактам, и строки, соответствующей заданному выходу, аналогичным образом записывают тоже единичную информацию. А в элементы строки, соответствующей заданому выходу, но связанной с вторым входом блока 9 сравнения, заносят информацию о требуемом состоянии выхода: единичная - выход в такте включен, нулевая - выключен. В остальные запоминающие элементы информацию не заносят, что соответствует записи нулевой информации.

Устройство работает следующим образом. .

Все исполнительные механизмь объекта управления приводят предварительно в исходное состояние для начала автоматического цикла. Переключатели блока 6 управления приводят в положение, соответствующее началу автоматического цикла. В соответствии с информацией, записанной для начального нулевого такта в блоке 4 набора программы и поступающей на первые входы элементов И 8, через элементы И 8 проходят сигналы только с заданных выходов. Значение каждого сигнала сравнивается блоком 9 сравнения с запрограммированным значением. Если все сигналы соответствуют запрогр ммированным, то с выхода элемента 9 поступает единичный сигнал на первый вход первого элемента ИСКгаЭЧАЮЩЕЕ ИЛИ I1. На второй вход первого элемента И 2 с второго выхода блока 6 управления поступает нулевой сигнал, что соответствует автоматическому режиму. Поэтому на выходе первого элемента ИСКШОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 сигнал единичный, который поступает на второй вход элемента И 2 и разрешает импульсу генератора 1 пройти на счетный вход счетчика 3. Счетчик 3 переходит в состояние Один - первьй такт программы. При этом на входы блока 9 сравнения приходит новая информация, соответствующая первому такту. Первоначально пока исполнительные механизмы объекта управления не переключат датчик блока 7 начала второго такта,сигналы, иа входах блока 9 сравнения неравнозначны. На выходе блока 9 сигнал меняется на нулевой, проходящий через первый элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ на элемент И 2, и запрещает прохож2017984

дение импульса генератора 1 на вход счетчика 3. Вместе с тем нулевой сигнал приходит на первый вход второго элемента ИСКгаОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12, на его второй вход сигналы блока 6 управления проходят через элемент НЕ 10. В данном случае с выхода блока 6 управления нулевой, сигнал, соответствующий автоматическому

Q режиму, инвертируется и поступает на второй вход второго элемента . ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 в виде единичного. На выходе элемента ИСКЛЮЧАКНЦЕЕ ШШ 12 также единичный сигJJ нал. Он проходит на вторые разрешающие входы элементов И (выходного блока) 5, которые включают запрограммированные в запоминающих элементах матрицы 16 выходы, соответствующие

2 первому такту.

Исполнительные механизмы объекта управления отрабатывают первый такт и переключают датчик блока 7 начала второго такта. Сигналы на входах блока 9 сравнения вновь соответствуют друг другу. Нулевой сигнал на выходе блока 9 сравнения меняется на единичный, который через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 поступает на элемент И 2 и разрешает прохождение импульсов генератора 1 на счетный вход счетчика 3. Счетчик 3 переходит в состояние Два. Информация о новом состоянии счетчи- ка 3 приходит в блок 4 набора программы. На входы блока 9 сравнения приходит информация, записанная для второго такта программы. Сигнал на входах блока 9 вновь первоначально не соответствуют друг другу, единичный сигнал на его выходе вновь меняется на нулевой, который (описанцым вьше способом) запрещает прохождение импульсов На йход счетчика 3 и разрешает включать запрограмми5 рованные.дпя второго такта выходы элементов И (выходного блока) 5. Исполнительные механизмы объекта управления отрабатьшают второй такт и переключают датчик -блока 7 начала

50 третьего такта и т.д. по циклуi По достижению последнего такта автоматического цикла на вход установки счетчика 3 в нулевое состояние с вькода последнего элемента И 5

55 приходит сигнал, устанавливающий

счетчик 3 в состояние Ноль. Устройство готово к началу нового ав, томатического цикла. $ в режиме ручного управления каж дый такт программы обозначает опре деленную команду. В этом режиме на второй, вход первого элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 1 I и на вход эле мента НЕ 10 подают единичный сигнал с выхода блока 6 управления. Если в блоке 6 управления не задана ни одна команда, то блок 9 сравнения все время фиксирует несоответствие чисел на входах. Нулевой сигнал с вькода блока 9 поступает на первые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 и 12, а так как на второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12с выхода элемента НЕ 10 поступает нулевой сигнал, то на выходе второго элемента ИСКШОЧАКИЦЕЕ ИЛИ 12 - нулевой сигнал. Он не раз решает элементам И (выходному блоку 5 включить свои выходы. На втором входе первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 - сигнал единичный, поэтому на второй вход элемента И 2 поступает тоже единичный сигнал. Им пульсы генератора 1 поступают на счетный вход счетчика 3, который иепрерьшно меняет свое состояние с частотой, определяемой генератором 1. Если в блоке 6 управления задана команда, записанная в программе руч ного управления, и датчики блока 7 фиксируют положение исполнительных механизмов объекта управления, разрешающие выполнение заданной команды, то по достижению счетчиком 3 состояния, соответствующего номеру заданной команды, блок 9 сравнения зафиксирует соответствие посту- 98 ф пающих на входы сигналов. Нулевой сигнал на выходе, блока 9 сравнения меняется на единичный. Он проходит через элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12 и разрешает включить выходы элемента И (выходного блокад 5, необходимые для выполнения данной команды. Кроме того, единичный сигнал приходит на первый вход первого элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 11, так как на его входах два единичных сигнала, то на выходе - нулевой и он запрещает прохождение импульсов через элемент И 2. При неправильном выполнении команды или ее отмене, сигналы, поступающие через элементы И 13 на вторые входы блока 9 сравнения двух чисел, не соответствуют запрограммированным. Счетчик 3 вновь начинает счет тактов, а выдача выходных сигналов прекращается. Таким образом, введение в устройство элементов И 8 и 13 позволяет опрапшвать только требуемые по программе работы выходы блока 6 управления и блока 7 датчиков и не учитывать второстепенные. Введение блока 9 сравнения позволяет проконтролировать процесс отработки программы. А введение элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 и 12 позволяет формировать либо разрешающие, либо запрбщаюпдае сигналы в зависимости от режима работы устройства. Предлагаемое устройство можно использовать в режимах автоматического и ручного управления, что расширяет его функциональные возможности.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее генератор импульсов, подключенный выходом KV первому входу первого элемента И, соединенного выходом со счетньш входом счетчика импульсов, подключенного выходом к входу блока набора программ, связанного первым выходом с первыми входами вторыхэлементов И, блок датчиков положения, блок управления,элемент НЕ, отличающееся тем, что, с целью распшрения функциональных возможностей устройства, в него введены первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок сравнения, третьи и четвертые элементы И, подключенные первыми входами соответственно к первым выходам блока управления и к выходам блока датчиков положения, а вторыми входами - к вторым выходам блока набора программ, а выходами - к первым входам блока сравнения, соединенного вторыми входами с третьими выходами блока набора программ, а выходом - с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с первым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, подключенного выходом к второму входу первого элемента И, а вторым вхо(О дом к - второму выходу блока управления и через элемент НЕ - к второму входу второго элемента ИСКЛЮ- . § ЧАЮидаЕ или, связанного выходом с вторыми входами вторых элементов И, причем выход последнего второго ю элемента И подключен к входу обну-. ления счетчика импульсов. со 00