Устройство для программного управления Советский патент 1986 года по МПК G05B19/18 

luij 7, шифратор 8, третий 9 RS-триггер, генератор 10 импульсов, блок И сравнения, одновибратор 12, группу 17,-17g первых элементов И, второй 13, третий 15, четвертый 16 и пятый 14 элементы И, первый 20, второй 21 и третий 18 элементы ИЛИ, элемент НЕ 19, элементы 22,-22к задержки. 12 3 датчики 23,-23 к состояния объектов управления. Введение блока 11 сравнения, одновибратора 12, регистра 4, третьего 9 триггера и шифратора 7 позволяет достичь поставленную цель путем организации возможности пропуска заданного участка программы. 4 йл.

Изобретение относится к программному управлению и может быть использовано в роботах и манипуляторах, управляемых с помощью программных устройств. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Устройство содержит блок 1 набора программ, группы 2,-2, 34-3fn RS-триггеров, регистр 4, блок 5 счета импульcoBj. счетчик 6 импульсор, дешифра(Л С

Изобретение относится к программному управлению и может быть использовано в роботах и манипуляторах, управляемых с помощью программных устройств.5 Цель изобретения - повышение, быстродействия устройства. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - алгоритм функционирования устройства; на фиг.З временные диаграммы функционирования устройства; на фиг. 4 - функциональная схема счетчика импульсов. Устройство содержит блок 1 набора программ, первую группу RS-триггеров-2j--2f,, вторую группу RS-трйггеров 3,-3fr,, регистр 4, блок 5 счета импульсов, счетчик 6 импульсов, дешифратор 7, шифратор 8, третий RSтриггер 9, генератор 10 импульсов, блок 11 сравнения, одновибратор 12, второй элемент И 13, пятый элемент И 14, третий элемент И 15, четвертьп1 элемент И 16, группу первых элемен- тов И 17(-17g , третий элемент ИШ| 18, элемент НЕ 19, первый и второй элементы ИЛИ 20 и 21, элементы 22(-22ц задержки, датчики 23,-23к состояния объектов управления, датчики 24,-24, положения исполнительных элементов. На схеме изображены объекты 25If-251) управления и обозначены выходы блока 1 набора программ; вторые выходы (, третьи выходы , пятые выходы 28i-28tn шестойЗЗ выход 29, четвертые выходы . Устройство реализует следующий алгоритм функционирования (фиг.2): г Ь11 йЫ;хд|йЫи4ь 1иг I x«tx(l)t. где зан кот при сов пул мог ств упр сре ной ния бло па RSвьшiLl; - участок программы, выполняемой до проверки состояния объекта управления (проверки состояния датчиков); участок программы, который необходимо пропустить при включенном состоянии датчика; последуюш 1й участок программы;состояние проверяемого датчика; значение метки разрешения записи в счетчики; временное условие, вы- полнение которого обеспечивает пропуск 12 т.актов; 1 - число команд, из которых -состоит участок программы t а фиг, 3 эпюры напряжений покана выходах элементов, номера рых соответствуют обозначениям, ятым на фиг.1. Счетчик 5 импуль(фиг.4) содерясит счетчик 31 имьсов и элемент И 32. По назначению блоки устройства ут быть условно разделены на среда хранения и считывания команд авления; средства синхронизации; дства формирования номера очередкоманды. К средствам хранения и считывакоманд управления относятся к 1 набора программ, первая груп2, -2ц RS-триггеров, дешифратор 7, триггер 9. Блок 1 набора программ может быть олнен на основе постоянного запоминающего устройства статического типа с использованием микросхем К541РТ1 или К556РТ5 и предтгазначен для набора и хранения команд управления. Первая группа RS-триггеров 2,-2 обеспечивает запоминание команд управления, выдаваемых на объекты управления 25(-25, RS-триг гер 9 служит для запоминания информации, формируемый на выходе 29 бло ка 1 набора программ при организации пропуска участка программы. Дешифратор 7 обеспечивает считывание очередной команды управления ИЗ блока 1 по заданному адресу. Средства синхронизации включают генератор 10 импульсов, блок 11 сра нения, одновибратор 12, элементы И 13 - 16, элементы ИЛИ 18, 20 и 21 элемент НЕ 19, элементы задержки 22(-22х и вторую группу триггеров Генератор 10 импульсов формирует тактовые импульсы, период следовани которых определяет микротакт. Блок 11 сравнения формирует на выходе единичный сигнал при совпаде нии содержимого регистра 4, блока 5 и счетчика 6, Одновибратор 12 формирует единичный импульс при появлении перепа да О на выходе блока 11 сравнения. Длительность этого импульса ра на времени надежного обнуления реги стра 4. Элемент И 13 запрещает подачу им пульсов с выхода генератора 10 импульсов на счетный вход блока 5 при появлении единичного сигнала на выходе одного из элементов ИЛИ 20 или 21, Элемент И 14 обеспечивает прохождение импульса с выхода элемента И 13 в случае, если RS-триггер 9 находится в единичном состоянии. Элемент И 15 формирует сигнал запрета считывания очередной команды управле ния при организации пропуска заданного участка программы. Элемент И 16 разрешает запись информации на выходе 29 блока 1 набора программ при наличии единичного сигнала на выходе элемента ИЛИ 18, Элементы задержки 22,-22к формируют сигналы Запрет различной длительности при появлении на соответствующем выходе 274-27х блока 1 набора программ единичного сигнала. 83. 4 Каждый элемент задержки формирует сигнал Запрет на определенное число тактов. Группа триггеров 3,-Зщ Формирует сигнал Запрет при появлении на соответствующем выходе 28,-28 единичного сигнала и отсутствии сигнала на выходе соответствующего датчика 24,-24f положения исполнительных элементов. Конец сигнала Запрет формируется при включении соответствующего датчика 24,-24, К средствам формирования номера очередной команды управления относятся блек 5 и счетчик 6, регистр 4, дешифратор 7, группа элементов И 17,-17е . Состояние блока 5 и счетчика 6 определяет номер команды, выполняемой в данном микротакте. Блок 5 содержит информацию о единицах номера команды, счетчик 6 - о десятках. При поступлении единичного сигнала на управляющий вход V закрывается элемент И 32 (фиг,4) и блок 5 настраивается на режим приема информации. Счетчики 6 и 31 могут быть выполнены на микросхемах К155ИЕ6. Элементы И 17 -17g формируют единичные сигналы при опросе соответствующих датчиков 23|-23{ состояния объектов управления и нахождения их во включенном состоянии. Шифратор 8 формирует номер очередной команды при организации пропуска участка программы. Регистр 4 служит для запоминания этого номера. Датчики 24,-24fn положения исполнительных элементов представляют собой любые контактные или бесконтактные конечные или путевые переключатели (датчики положения), Устанавливаются они, например, на рабочих органах манипулятора, загрузочных устройствах, станках и другом оборудовании, входящем в состав роботированного комплекса, Б качестве датчиков 23(-23g состояния объектов управления могут использоваться контактные реле. Датчик включен, когда через него на вход устройства поступает сигнал 1. Устройство работает следующим образом, в исходном состоянии все элемены памяти находятся в нулевом состояии. Цепи установки исходного состояия условно не показаны. Тактовые

импульсы с заданной частотой с выхода генератора 10 импульсов через элемент И 13 поступают на счетный вход блока 5 счета импульсов. Каждьй десятый импульс формирует сигнал переполнения блока 5, обнуляет его и увеличивает на единицу состояние счетчика 6 импульсов. Информаи ия о номере команды, которую необходимо вьпюлнять в данном микротакте, пос тупает на вход дешифратора 7 , На выходах дешифратора 7 последовательно появляются сигналы управления, которые поступают на входы блока 1 набора программ. Таким образом обеспечивается последовательное считывание команд управления на выходах блока1 набора программ.

При поступлении сигнала управления на S-вход одного из триггеров 2,-2fj первой группы он перебрасьшается в единичное состояние и на его выходе формируется сигнал включения соответствующего объекта 25f-25f, управления , Объект управления н.аходится во включенном состоянии до момента считывания новой команды управления, при которой на R-вход данного триггера поступает сигнал 1, а на S-вход - О. В этом случае триггер возвращается в нулевое состояние .

При появлении сигнала 1 на одном из выходов 27, -27 блока 1 набора программ на выходе соответствующего элемента 22 (-22) задержки формируется сигнал Запрет, который через элемент IfflH 20 поступает на вто. рой инверсный вход элемента И 13 и запрещает прохождение импульсов от генератора 10 импульсов на счетный вход блока 5 (фиг.З). Каждый элемент 22.-22 к задержки обеспечивает формирование сигналов Запрет определенной длительности и останавливает считывание программы до истечения выдержки времени.

При поступлении сигнала управления на S-вход одного из RS-триггеров группы It, с группы выходов , и отсутствии сигнала от соответствующего датчика 24/-24; положения исполнительных элементов триггер перебрасывается в единичное состояние. На выходе RS-триггера формируется сигнал Запрет, который через элемент РШИ 21 поступает на первый инверсньй вход элемента И 13, останавливая считывание программы (фиг.З). Конец сигнала Запрет формируется после перевода исполнительного элемента в указанное состояние и включения соответствующего датчика 244-24 1 положения. В этом случае соответствующий RS-триггер , обнуляется.

RS-триггер 3, -3( не формирует сигнала Запрет в том случае, если соответствующий датчик ,, уже находится во включенном состоянии.

Датчики состояния объектов управления опрашиваются в случае,

когда при наличии какого-либо изменения в процессе работы роботизированного комплекса (отсутствие смазки, поломка резца, отключение одного из станков и т.д.) необходимо пропустить участок программы.

Запрос состояния одного из датчиков 23(-23g состояния объекта управления осуществляется появлением на соответствующем выходе 30(-30g сигнала 1. Если в этом случае опрашиваемый датчик включен, на выходе соответствующего элемента И группы i7 -17ti появляется сигнал 1. Выход этого элемента И связан с одним из

входов щифратора 8. Номер этого входа выбирается таким образом, чтобы . на выходе шифратора 8 был сформирован код номера команды, которую нужно выполнять первой после пропуска

определенного участка программы.Этот код поступает на информационные (S) входы регистра 4 и запоминается в . нем.

Пропуск участка программы

может быть осурдествлен двумя способами: за один такт или ;

число

тактов,

равное чисза

лу пропускаемых команд (фиг,2), В первом случае на выходе 29 блока.1

набора программ записана 1, Так как в регистре 4 записан код номера команды, с которой нужно продолжить выполнение программы, то на выходе элемента ИЛИ 18 появляется сигнал . Он разрешает запись (метки разрешения записи) в счетчики 6 и 31, в триггер 9. Этот же сигнал через элемент И 15 поступает на управляющей вход дешифратора 7 и запрещает

дешифрацию содерлсимого счетчика 6 и блока 5 счета импульсов,

Единичньш сигнал с выхода триггера 9 открывает элемент И 14 и разрешает прохождение синхроимпульса с в хода элемента И 13 на С-вкоды счетч ка 6 и блока 5 счета. По заднему фронту очередного импульса на выходеэлемента И 14 осуществляется запись в счетчик 6 и блок 5 кода номера команды, с которой необходимо продолжить программу хранящуюсяв регистре 4. Так как содержимое счетчика 6 блока 5 и регистра 4 совпадает, на выходе блока П сравнения появляется единичный сигнал. Этот сигнал проходит через элемент НЕ 19, закрывает элемент И 15 и разрешает дешифрацию и считы ванне очередной команды. Таким обра зом осуществляется продоллсение прог раммы, По перепаду на выходе блока 11 сравнения одновибратор 12 формир ет импульс, который обнуляет триггер 9 и регистр 4, Если на выходе 29 блока 1 набора программ появляется сигнал О, три гер 9 остается в нулевом состоянии, а элемент И 14 - закрытом. Осуществляется последовательное изменение состояния счетчиков 6 блока 5 счета импульсами на выходе элемента И 13. В этом случае сигнал запрета дешифрации на выходе третьего элемента И 15 формируется до тех пор, пока состояние счетчика 6 и блока 5 не станет равным содерлсимому регистра В этом случае на выходе блока 11 сравнения появляется единичный сигнал. Он выполняет теже функции, что и в предыд:щем случае. Таким образом, за счет организации в устройстве пропуска участка программы за один такт повышается его -быстродействие. Формула изобретени Устройство для пpoгpaм шoгo управления, содержащее блок набора программ, подключенный входами к вы ходу дешифратора, первыми и вторыми выходами соответственно к S и Rвходам первой группы RS-триггеров, третьими выходами через соответствую щие элементы задержки - к входам первого элемента ИЛИ, четвертыми вы ходами - к первым входам группы пер зых элементов И, а пятыми выходами к 8-входа11 второй группы К3-тригг.й ров, соединенной R-входами соответствующих датчиков положения исполнительных элементов, а единичными выходами - с входами второго элемента ИЛИ, подключенного выходом к первому нулевому входу второго элемента И, связанного вторым нулевым входом с выходом первого элемента ИЛИ, единичным входом - с выходом генератора импульсов, а выходом - со счетным входом блока счета импульсов, подключенного разрядными выходами к соответствующим входам дешифратора, а выходом переполнения - к счетному входу счетчика импульсов, соединенного разрядными выходами с соответствующими входами дешифратора, содержащее также третий элемент ИЛИ, третий, четвертый и -пятьй элементы И, датчики состояния объектов управления, подключенные выходами к вторым входам группы первых элементов И, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены блок сравнения, одновибратор, регистр, третий RS-триггер и шифратор, подключенный входами к выходам группы первых элементов И, а выходами - к информационным входам регистра, связанного входом обнуления с R-входом третьего RS-триггера и выходом одновибратора, а выходами - с входами третьего элемента ИЛИ, с установочньти входами блока счета импульсов и счетчика импульсов и с первыми вxoдa ш блока сравнения, подгатюченного вторыми входами к разрядным выходам блока счета импульсов и счетчика импульсов, а выходом - к входу одновибратора и через элемент НЕ - к первому входу третьего элемента И, соединенного выходом с управляющим входом дешифратора, а вторым входом - с выходом третьего элемегта ИЛИ и с первым входом четвертого элемента И, подключенного вторым входом к шестому выходу блока набора программы, а выходом - к S-входу третьего RS-триггера, связанного единичным выходом с входом управления блока счета импульсов и с первым входом пятого элемента И, подключенного вторым входом к выходу второго элемента И, а выхоом - к синхронизирующим входам блоа счетаИмпульсов и счетчика импульсов.

I П П П П fl-JI П П П-JLJLJL / П П П

t

П П-П П

-t

-t t

21

13

/J

77/

172

ч

-t

1Г1 -/

ш

-t

л.

rs

л

J-----trL

-/

фие.З

L.

..J

фи$./(.