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

.1

Изобретение относится к автомати-; ке и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления производственными установками и машинами - металлообрабатывающими станками, сварочными автоматами, агрегатами, роботами и т.д.

Целью изобретения является повьше™ ние быстродействия и точности при формировании управляющих программ.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 временные диаграммы сигналов, формируемых при работе устройства; на фиг. 3 - схемы выполнения командного блока, таймера и дешифратора.

Устройство .(фиг. 1) содержит командный блок 1, таймер 2, дешифратор 3, счетчик 4 кадров, счетчик 5 программных импульсов и блок 6 памяти.

Выходы блока 1 соединены с входами таймера 2, управляющими и информационными входами дешифратора 3 и соответствующими входами счетчиков 4 и 5 и блока 6 памяти.

Выходом устройства является выход дешифратора, который подключается к исполнительному механизму (не пока- зан) .

На фиг. 2-показана временная диаграмма сигналов и,„ , формируемых на выходах блоков, где m - номер блока в соответствии с фиг. 1, а п - номер выхода соответствующего блока при счете выходов сверху вниз на изображении каждого блока по схеме на фиг. 1.

Командный блок 1 содержит (фиг. 2) клавишу 7 Обучение, клавишу 8 Воспроизведение, задатчик 9 импульсов, элементы И 10 и 11 и элементы ИЛИ 12 и 13.

Таймер 2 (фиг. 3) содержит счетчик 14, дешифратор 15, элемент 2И 16, 45 генератор 17 импульсов, инвертор 18, элементы И 19 и формирователь 20 импульсов,

Основная особенность предлагаемого устройства по сравнению с известными состоит в возможности подготовки программ методом обучения наряду с последующим воспроизведением этих программ, записанных в блоке 6 па- мяти.

преимущество предлагаемого устройства по отношению к копировальным устройствам состоит в отсутствии в нем каких-либо копиров для воспроиз13270592

i ведения программ, что повьпиает надежность и упрощает конструкцию, при этом в устройстве обеспечивается автоматическое разбиение формируемой программы на кадры.

В таблице приведена характеристика вход - выход дешифратора 3.

Примечание, х- произвольноесостояние.

Устройство работает следующим об50 разом.

В исходном состоянии в командном блоке 1 клавиши 7 и 8 Обучение и Воспроизведение не нажаты и независимо от состояния задатчика 9 им55 пульсов с выходов блока 1 и 2 сигналы О передаются на смесь входов дешифратора 3, который сигналами 1 с второго, третьего и пятого выходов сбрасывает в О счетчики 4 и 5, заПримечание, х- произвольноесостояние.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в командном блоке 1 клавиши 7 и 8 Обучение и Воспроизведение не нажаты и независимо от состояния задатчика 9 импульсов с выходов блока 1 и 2 сигналы О передаются на смесь входов дешифратора 3, который сигналами 1 с второго, третьего и пятого выходов сбрасывает в О счетчики 4 и 5, запрещает запись в счетчик 5 и передае сигналы О с шестого и седьмого выходов на исполнительный механизм (не показан), Для начальной установки блока 6 памяти пажимается клавиша Обучение при неподвижном задатчи- ке 9 импульсов командного блока 1, С появлением сигнала 1 на четверто входе дешифратора 3 на втором и третьем его выходах (U,,j , и„ , фиг, 2) устанавливается О, разрешая запись импульсной информации по входам сложения счетчиков 4 и 5, В связи с отсутствием сигналов на первом и четвертом выходах дешифратора 3 счетчики 4 и 5 продолжают оставаться в О. С пятого выхода дешифратора 3 (U , фиг. 2) в режиме Обучение поступает сигнал 1 на вход записи счетчика 5 программных импульсов, запрещая считывание информации по информационным входам На втором выходе таймера 2 с периоВ момент появления очередного им пульба на втором выходе таймера 2 код формируемого кадра переносится со счетчика 5 программных импульсов в блок 6 памяти. Туда же по дополни тельному входу заносится и признак знака с четвертого выхода (сигнал U фиг. 2) командного блока 1. При по- явлешги импульса на третьем выходе (сигнал и, ) таймера 2 первый и тре

дом, определенным коэффициентом деле- 25 тий выходы дешифратора 3 переходят

НИН таймера, появляется импульс, раз- решаюдр-1Й перенос нулевого кода счетчика 5 программных импульсов по адресу блока 6 памяти, задаваемому счетчиком 4 кадров. В исходном сос- тоянии - это нулевой адрес. Через п.ериод задержки указанный импульс появляется на третьем выходе таймера 2, переводя в 1 первый и третий выходы дешифратора 3. Этим очищается счетчик 5 программных импульсов и увеличивается на единицу код счетчика 4 кадров. Следующим импульсов с второго выхода таймера 2 очищается ячейка первого кадра программы, затем второго и т.д. Начальная установка блока 6 памяти завершается за время , где N - объем памяти . (число кадров) блока 6; ,Т - период появления импульсов на втором выходе таймера 2.

Для подготовки программы в режиме Обучения после начальной установки блока 6 памяти поворачивают вал задатчика 9 импульсов командного блока 1. При этом импульсная последовательность, частотна которой пропорциональна скорости вращения вала задатчика 9 импульсов, поступает с третьего выхода командного блока 1 (сигнал и , фиг. 2) на шестой вход дешифратора 3, причем при вращении вала по часовой стрелке .на четвертом выходе блока 1 присут

7059

струет О, а при вращении против часовой стрелки га четвертом выходе блока 1 присутствует 1 (сигнал U , фиг. 2). КаждъпЧ импульс задатчика 9 проходит с шестого выхода дешифратора 3 (сигнал и , фиг. 2) на исполнительный механизм вместе с признаком знака на седьмом выходе дешифрато5

ра 3 (сигнал U , фиг. 2) , а с четвертого выхода депп-1фратора 3 - на вход сложения счетчика 5 программных импульсов, в котором накапливается код формируемого кадра.

В момент появления очередного им- пульба на втором выходе таймера 2 код формируемого кадра переносится со счетчика 5 программных импульсов в блок 6 памяти. Туда же по дополнительному входу заносится и признак знака с четвертого выхода (сигнал U,,,, фиг. 2) командного блока 1. При по- явлешги импульса на третьем выходе (сигнал и, ) таймера 2 первый и третий выходы дешифратора 3 переходят

и

фиг. 2),

0

5

0

5

0

5

в 1 (сигналы и , и , очищая счетчик 5 программных импульсов для следующего кадра (сигнал 15 , фиг. 2) и увеличивая на единицу код счётчика 4 кадров. Если моменты записи или установки в нуль счетчиков совпадают с приходом импульса с задатчика 9, прохождение последнего в блок 5 задерживается до завершения переходных процессов в счетчиках.

Таким образом, манипулируя скоростью и направлением вращения вала задатчгпса 9 импульсов блока 1, перемещают рабочий орган исполнительного механизма по траектории обучения, тогда как программа при этом автоматически компануется в блоке 6 памяти, разбиваясь на кадры по командам таймера 2.

При отжатии клавиши Обучение в командром блоке 1 процесс прекращается и элементы устройства устанавливаются в исходное состояние: счетчики 4 и 5 - в О, а таймер 2 и исполнительный механизм останавливаются.

Для воспроизведения полученной программы нажимают клавишу Воспроизведение в командном блоке 1, вызывая появление сигнала 1 на пятом входе дешифратора 3. При нулевом состоянии счетчика 5 сигналу 1 на девятом входе дешифратора 3 соответствует О на его пятом выходе, разретающий .считывание в счетчик 5 из блока б памяти информации нулевого кадра. Так как- код приращения в кадре не равен нулю, на девятый вход дешифратора 3 со счетчика 5 поступает О. При этом прекращается считывание сигналом 1 на входе записи счетчика 5 и увеличивается на единицу код счетчика 4. Запускается таймер 2, С первого выхода его на первый вход дешифратора 3 начинают поступать тактовые импульсы, частота которых значительно превьшая частоту генерируемую таймером 2 в режиме

Форм у л а изобретения Устройство для программного управ

Обучение, соответствует частоте за-f5 ления, содержап(ее блок памяти, тай- дания исполнительного механизма (сиг- мер, дешифратор, первый выход кото- нал и , фиг. 2). Каждый импульС таймера 2 вычитается из кода счетчика 5 программных импульсов и через дешифратор 3 проходит с его шестого выхода на йсполнительньш механизм (сигнал Uj , фиг. 2). Код седьмого Выхода дешифратора 3 соответствует

20

рого подключен к суммирующему входу счетчика кадров, а первый вход - к лервому выходу таймера,- отличающееся тем, что, с целью повьшшния быстродействия и точности при формировании управляющих программ, оно содержит счётчик программных импульсов и командный блок,

коду знака, считываемому на восьмой

рого подключен к суммирующему входу счетчика кадров, а первый вход - к лервому выходу таймера,- отличающееся тем, что, с целью повьшшния быстродействия и точности при формировании управляющих программ, оно содержит счётчик программных импульсов и командный блок,

вход дешифратора 3 из блока б памяти 25 первый и второй выходы которого под- (сигнал и, , фиг. 2). После выработ- ключены к одноименным входам таймера,

второй и третий выходы которого соединены с одноименными входами деши- фратора, четвертый, пятьй, шестой и

ки всех импульсов очередного кадра счетчик 5 программных импульсов устанавливается в нуль (сигна|Д 1 ,

фиг. 2) и происходит смена кадра. По 30 седьмой входы которого соединены созавершении отработки последнего ненулевого кадра программы в блоке 6 остается нулевая информация. Установившийся сигнал 1 на сигнальном выходе счетчика, 5 программных импульсов, поступая на девятый вход дешифратора 3, запрещает передачу задающих импульсов в исполнительный механизм, препятствуя его движению (сигналы Ujg , Ujo , фиг. 2).

тий, четвертый и пятый выходы дешифратора соединены соответственно с 40 входами сброса, суммирования и записи счетчика программных импульсов, вход вычитания которого соединен с первым выходом таймера, информационные входы - с информационными выходаВсе блоки устройства реализуются на базе стандартных микросхем.

В блоке 1 (фиг. 3) благодаря элементам И 10, 11, МИ 12, 13 исключа- 45 ми блока памяти, адресные входы кото- ется возможность одновременного за- рого подключены к выходам счетчика Дания режимов Обучение и Воспроиз- кадров, а информационные входы - к ведение. В качестве задатчика 9 импульсов целесообразно использовать стандартный блок с импульсным датчи- .fO информационньм вход блока памяти сое- ком и формирователем импульсов. динен с четвертым выходом командного

В блоке 2 генератор 17 импульсов блока, а вход записи,- с вторым в режиме Воспроизведение через эле- выходом таймера.

информационным выходам счетчика программных импульсов, дополнительный

мент И 19 и формирователь 20 формирует импульсную последовательность на первом выхбде, а в режиме Обучение через счетчик 14, дешифратор 15 и элементы И 16 формирует импульсы сначала на втором, а затем на третьем выходах.

Блок 3 в зависимости от сигналов на входах выставляет ту или иную кодовую комбинацию на выходах.

Форм у л а изобретения Устройство для программного управления, содержап(ее блок памяти, тай- мер, дешифратор, первый выход кото-

f5 ления, содержап(ее блок памяти, тай- мер, дешифратор, первый выход кото-

20

рого подключен к суммирующему входу счетчика кадров, а первый вход - к лервому выходу таймера,- отличающееся тем, что, с целью повьшшния быстродействия и точности при формировании управляющих программ, оно содержит счётчик программных импульсов и командный блок,

25 первый и второй выходы которого под- ключены к одноименным входам таймера

ответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами командного блока, а восьмой и девятый входы - с импульсными выходами счетчика про- 35 граммных импульсов и блока памяти, второй выход дешифратора подключен к входу сброса счетчика жадров, третий, четвертый и пятый выходы дешифратора соединены соответственно с 40 входами сброса, суммирования и записи счетчика программных импульсов, вход вычитания которого соединен с первым выходом таймера, информационные входы - с информационными выхода45 ми блока памяти, адресные входы кото- рого подключены к выходам счетчика кадров, а информационные входы - к .fO информационньм вход блока памяти сое- динен с четвертым выходом командного

ми блока памяти, адресные входы кото- рого подключены к выходам счетчика кадров, а информационные входы - к информационньм вход блока памяти сое- динен с четвертым выходом командного

информационным выходам счетчика программных импульсов, дополнительный

45j

P

// /2 13n2Г 22

2331

32

333

3536 37 50

Фий. 1

Одурение

Воспроиздедение

пп п ппппппппп п ппп пп

ппппппппппппппппппп

JL

п

1

JO.

ппппппппп ппппппппп yflyynyflnoBBfliflfl

1

-| п п

Пп I-I II I

ф(;г.2

Воспроиздедение

пппппппппппппппппппппп

п

It

JO.

Ii

. К исполнит. J механизму

Сри.З

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах управления производственных машин. Цель изобретения - повыше- . ние быстродействия и точности при формировании управляющих программ. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок памяти, таймер, дешифратор, первый выход которого подключен к суммирующему входу счетчика кадров, а первый - к первому выходу таймера, введены счетчик программных импульсов и командный блок. Устройство обеспечивает управление исполнительньш механизмом в ручном и автоматическим режимах и автоматическую подготовку программы в процессе ручного управления. 3 ил., 1 табл. с 9