Устройство для программного управления объектами Советский патент 1987 года по МПК G05B19/18 G05B19/4061 

Изобретение относится к автоматике иможет быть использовано в системах программного управления двухпози- ционными объектами в технологическом оборудовании для изготовления микро- сборок по толстопленочной технологии

Цель изобретения - повьшение надежности устройства.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит датчики 1 (конечного) и 2 (начального) положения объектов, шиьгу 3 с напряжением логического О, элементы И-НЕ 4, первый

элемент И 5, первый формирователь 6 -импульса, первый элемент ИЛИ 7, распределитель 8 импульсов, блок 9 задания программы, вьтолненный в виде постоянной памяти, третьи элементы И 10, выходные триггеры 11, второй 12 и первый 13 (с инверсным выходом) элементы задержки, элемент 14 запуска, триггер 15 запускаj второй 16 и третий 17 формирователи импульса, второй элемент И 18, элемент НЕ 19 и второй элемент РШИ 20. На чертеже также изображены объекты 21 управления .

Формирователи 16 и 17 импульса выполнены в виде одновибратора, причем формирователи 6 и 16 формируют одиночный импульс при положительном изменении сигнала на входе, т.е. при изменении входного сигнала с О на 1, формирователь 17 формирует одиночный импульс при отрица.тельном изменении сигнала на его входе, т.е. при изменении входного сигнала с 1 на О.

Блок 9 предназначен для хранения программы, определяющей последовательность включений-отключений объектов 2 управления, включения элементов 12 и 13, и работает в режиме хранения и считывания. Блок 9 имеет выходы: выход сигналов управления объектами 21 управления; один выход (Задержка 1) - для управления элементом 12, один выход (Задержка 2)- для управления элементом 13; один выход (НП) - сигнала 1 в случае не- программируемости блока 1 по данному адресу. Блок 9 (постоянной памяти) выполнен на базе сменных электрически программируемых стандартных постоянных запоминающих устройств (ПЗУ),-с адресным принципом выборки информации (в виде уровня 1), запись кото

5

0

5

0

5

0

5

0

5

рой в ПЗУ (программирование) производится путем пережигания нихромовых перемычек импульсом тока один раз за время эксплуатации ПЗУ. До программирования в микросхеме по всем адресам и разрядам записан О. По каждому адресу в блоке 9 запрограммирована информация в виде многоразрядного слова, разряды которого считываются параллельно, причем одна группа разрядов предназначена для управления . объектами 21 управления - каждый разряд этой группы определяет один канал управления соответствующим объектом 21 управления, один разряд с функциональным обозначением Задержка 1 предназначен для управления элементом 12, один разряд с функциональном обозначением Задержка 2 предназначен для управления элементом 13, один разряд с функциональным обозначением ни предназначен для обеспечения условий перехода к считыванию информации с блока 9 по следующему адресу в случае невозможности запрограммировать необходимую команду управления (1) или записи незапрограммированной команды по данному адресу. В процессе программирования ПЗУ в случае невозможности запрограммировать необходимую команду управления или записи незапрограммированной команды по данному адресу, программируется 1 в разряде НП.

Устройство работает следующим образом.

До начала работы в блок 9 устанавливают сменное ПЗУ с необходимой программой. Распределитель 8, выходные триггеры 11 и триггер 15 предварительно установлены в нулевое (исходное) состояние (для упрощения цепи сброса не показаны) соответственно, объекты 21 управлени я отключены и находятся в начальном (исходном) положении (например, при использовании пневмораспределителей одностороннего действия с самовозвратом), контакты датчиков 2 (начального положения) замкнуты, а контакты датчиков 1 (конечного положения) разомкнуты, на входах отробирования выходных сигналов распределителя 8 и блока 9 присутствует запрещающий сигнал (О), поступающий с. единичного выхода триггера 15, в связи с чем на всех выходах распределителя 8 и блока 9 присутствует О.

31

Следовательно, на входах элементов И-НЕ 4, подсоединенных к выходам соответствующих датчиков 2, присутствует О, поступающий через замкнутые контакты датчиков 2 с шины 3,

На входах элементов И-НЕ 4, подсоединенных к выходам соответствующих датчиков 1, присутствует 1 (например, при применении логических элементов И-НЕ ТТЛ-типа, серий 134, 155, 511, на незадействованных входах которых присутствует 1, для :.надежности все незадействованные входы логических элементов такого типа обычно подключают к шине с напряже- кием 1 через резисторы - на чертеже не показано), так как контакты датчиков 1 разомкнуты, и входы этих элементов И-НЕ 4 оказываются неподсоединенными к шине 3 с напряжением О. Сигнал О с единичных выходов триггеров 11 поступает на другие входы соответствующих элементов И-НЕ 4 (элементов И-НЕ 4, контролируюш 1Х состояние датчиков 1 конечного поло- жения). Сигнал 1 с нулевых выходов триггеров 11 поступает на другие входы соответствующих элементов И-НЕ 4, контролирующих состояние датчиков 2 начального положения.

Следовательно, на всех выходах элементов И-НЕ 4 присутствует 1 и через элемент И 5 поступает на вход формирователя 6 и на вход кнопки Пуск. Формирователь 6 не форми- рует импульс, на его выходе присутствует О который поступает на первый вход элемента ИЛИ 7 и через элемент ИЛИ 20 поступает на счетный вход распределителя 8. Сигнал 1 с нулевого входа триггера 15 через элемент ИЛИ 20 поступает на вход формирователя 17, через элемент И I8 поступает на вторые входы элементов И 10, запрещая прохождение сигналов че рез первые входы выходных элементов И 10 на триггеры 11.,

После нажатия и отпуска элемента 14 (кнопки Пуск) 1 через замкнутый контакт поступает на единичный вход триггера 15, устанавливая его в единичное состояние, и с единичного выхода триггера 15 сигнал пуска (1) поступает на стробирующие входы распределителя 8 и блока 9, уста- навливая его в режим считывания. С блока 9 по первому адресу считывается многоразрядное слово, и сигналы

74

управления (1), запрограммированные в соответствующих разрядах, поступают на первые входы соответствующих элементов И 10. Сигнал О с нулевого выхода триггера 15 через элемент ИЛИ 7 поступает на вход формирователя 17. Формирователь 17 формирует одиночный импульс, поступающий на второй вход элемента И 18 и, если отсутствует Г на выходе НП блока 9 и соответственно О на первом входе элемента И 18, одиночный импульс через элемент И 18 поступает на вторые входы элементов И 10, разрешая прохождение сигналов управления на входы соответствующих триггеров 11. Сигнал управления, поступивший на единичный вход триггера 11, вызывает его переключение в единичное состояние . Включается соответствующий объект 21 управления, который начинает перемещаться из начального положения в конечное. Одновременно 1 с единичного выхода триггера 11 поступает на второй вход соответствующего элемента И-НЕ 4. На другом входе этого элемента И-НЕ 4, подключенного к выходу соответствующего датчика 1I (конечного положения), также присутству- т 1 (как указывалось ранее).

Наличие на обоих входах элемента И-НЕ 4 1 приводит к появлению на его выходе О, который через элемент И 4 поступает на вход формирователя 6. При достижении перемещающимся объектом 21 заданного конечного положения срабатывает соответствующий датчик 1 и замыкает свой контакт. С щины 3 О через замкнутый контак поступает на вход этого же элемента И-НЕ 4. На выходе его появляется и через элемент И 5 (при отсутствии сигнала Запрет с элемента 13 на его втором входе) поступает на вход ормирователя 6, который формирует одиночный импульс, поступающий через элемент ИЛИ 2( на счетйый вход распределителя 8 и изменяющий его состояние по переднему фронту.

Код следующего адреса с выхода аспределителя 8 поступает на адресые входы блока 9, и многоразрядное лово, считанное с блока 9 по следуюему адресу, поступает на первые вхоы соответствующих элементов И 10. дновременно импульс с выхода формиователя 6 поступает через элемент ЛИ 7 на вход формирователя 17. По

5

заднему фронту формирователь 17 формирует импульс и при отсутствии О на первом входе элемента И 18, (т.е. отсутствии 1 на выходе НП блока 9) он через элемент И 18 поступает на вторые входы элементов И 10, разрешая прохождение сигналов управления на соответствующие триггеры 11, и работа устройства повторяется. Объект 21 находится во включенном сое- тоянии до появления сигнала управления на нужном входе данного триггера 10, который возвращается в нулевое состояние, соответственно отключается объект 21 управления, который на- чинает перемещаться из конечного положения в начальное. Работа устройства в этом случае аналогична указанной.

Работа устройства аналогична ука- занной и в случае одновр еменного управления несколькими объектами 21, так как 1 на входе формирователя 6 появляется только при выполнении

объектами 21 соответствующих команд управления, т.е. при достижении об б- ектами 21 заданного положения и срабатывания соответствующих датчиков 1 или 2 и, соответственно, при появлении 1 на всех выходах соответст- вующих элементов И-НЕ 4, т.е. на всех входах элементов И 5 (при отсутствии сигнала Запрет с элемента 13 на его втором входе).

Сигнал управления, записанный в разряде Задержка 2 по данному адресу, при считывании появляется на выходе Задержка 2 блока 9 соответст- венно, .поступает на вход элемента 13 вызывает формирование на его выходе сигнала Запрет, поступающего на второй вход элемента И 5 для обеспечения отработки программных временных задержек, который снимается по истечении времени задержки элемен- та 13.

Элемент 12 обеспечивает выдержку времени между концом предьщущего и началом следующего цикла. Сигнал управления, записанный в разряде За- держка 1 по данному адресу, при считывании появля:ется на выходе Задержка 1 блока .9, соответственно поступает на вход элемента 12, вызывает формирование на его выходе сигнала, который поступает на вход сброса в нуль распределителя 8. По окончании времени задержки сигнал со входа распределителя 8 снимается, а цикл пов076

торяется. Сигнал 1, записанный в разряде НП по данному адресу, при считывании появляется на выходе НП блока 9, соответственно поступает на входы формирователя 16 и элемента НЕ 19. С выхода элемента НЕ 19 О поступает на первьш вход элемента И 18, запрещая прохождение строба записи информации через второй вход элемента И 18, сформированного формирователем 17.- Формирователь 16 формирует импульс, поступающий через элемент ИЛИ 20 на счетный вход распределителя 8, обеспечивая формирование следующего адреса. Одновременно этот же импульс поступает через элемент ИЛИ 7 на вход формирователя 17, который по заднему фронту входного импульса формирует одиночный импульс, поступающий на второй вход элемента И 18. Если в слове, считанном по следующему адресу в разряде НП находится О, то на первом входе элемента И 1 9 находится 1 и импульс через элемент И 18 поступает на вторые входы элементов И 10, разрешая прохождение информации на триггеры 11, и работа устройства в этом случае аналогична указанной.

В случае неисправности какого-либо из элементов устройства или объекта 21 управления (например, останов в промежуточном положении), при котором на выходе элемента И 5 не сформировался сигнал 1 (на выходе элемента И 5 и соответственно на выходе элемента 14 (кнопки Пуск) присутствует О), при нажатии на кнопку Пуск триггер I5 не перебрасывается в единичное состояние и на стробирую- щих входах распределителя 8 и блока 9 остается О, запрещающий их работу, на вторых входах элементов И 10 сохранится О. Устройство не начнет работать до устранения неисправности и повторного нажатия элемента 14 (кнопки Пуск)

Формула изобретения

Устройство для программного управления объектами, содержащее элемент запуска, датчики положения объектов, подключенные выходами через соответствующие элементы И-НЕ к первым входам первого элемента И, выход которого соединен со входом первого формирователя импульса, выходные триггеры, прямые выходы которых связаны

712

с выходами устройства, блок задания программы, адресные входы которого- подключены к выходу распределителя, первый выход через первый элемент задержки - ко второму входу первого элемента И, а второй выход через второй элемент задержки - ко входу сброса распределителя импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устрой- ства, в него введены триггер запуска, второй элемент И, второй и третий .формирователи импульса, первый и второй элементы ИЛИ, элемент НЕ и группа третьих элементов И, первые входы которых подключены к третьим выходам блока задания программы, вторые входы - к выходу второго элемента И, а выходы - к соответствующим входам выходных триггеров, соединенных выходами со вторыми входами соответствующих элементов И-НЕ, выход первого

Редактор К.Волощук

Составитель Н.Белинкова

Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Иилипенко

Заказ 7715/50Тираж 865Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

078

элемента И подсоединен через элемент запуска ко входу установки в 1 триггера запуска, связанного единичным выходом со стробирующим входом распределителя импульсов и входом управления считыванием блока задания программы, л нулевым выходом - с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого формирователя импульса и первому входу второго элемента ИЛИ, а третий вход - ко второму входу второго элемента ИЛИ и к выходу второго формирователя импульса, соединенного входом с четвертым выходом блока задания программы и через элемент НЕ - с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен через третий формирователь импульса к выходу первого элемента ИЛИ, а выход второго элемента ИЛИ связан со счетным входом распределителя импульсов.

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах программного управления двухпозиционными объектами. Цель изобретения - повышение надежности устройства путем предотвращения запуска неисправного устройства. В случае неисправности какого-либо из элементов устройства или объектов 21 управления (например, останов в промежуточном положении) на выходе элемента И 5 формируется сигнал запрещающий срабатывание распределителя 8 импульсов и блока 9 задания программы, при этом на соответствующих входах элементов И 10 присутствуют- запрещающйе сигналы. До устранения неисправности сигнал НИ, поступающий через формирователь 16 и элемент ИЛИ 20, изменит состояние распределителя 8 импульсов и соответственно выходную информацию блока 9 задания программы, которая, однако, не проходит через элементы И 10. Передача сигналов управления объектам 21 управления обеспечивается при отсутствии в кадре сигнала НИ. 1 ил. S (Л 15 Ю сх Пусл ,11 J sl &ЭД|