Система группового управления станками Советский патент 1988 года по МПК G05B19/418 

ш

25

1U;378

Изобретение относится к иерархичес:- им системам числового программного правлени ; группой металлорежущих танков отдельных технологических частков.

Целью изобретения является повыение надежности и экономичности сисемы группового управления станками а счет уменьшения количества элеменов и линий связи между управляюшим ычислительным блоком и терминальныи системами управления станками.

На чертеже приведена функциональная блок-схема системы.

Система группового управления станками содержит общий управляющий вычислительный блок (УВБ) 1,, состоящий из процессора 2, оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 3, внешнего запоминающего устройства (ВЗУ) А и устройства ввода-вывода (З ВВ) 5; интерфейсного блока 6, состоящего из первого счетчика 7, первого генератора 8 импульсов, элемента И.ПИ 9, первого элемента И 10, триггера 11, второго элемента И 12, первого блока 13 элементов И, блока 14 элементов ИЛИ,регистра 15 сдвига, второго блока 16 элементов И, адресного регистра М, третьего блока 18 элементов И., первого генератора 19 тока второго счетчика 20, второго генератора 21 тока третьего элемента И 22, второго генератора 23 импульсов, терминальных систем управления (ТСУ) 24 станком 25. Каждая ТСУ 24 содержит устройство 26 числового программного управления (УЧ11У), блок 27 памяти управляющих программ (УП) и блок 28,связи. Блок 28 связи любой из ТСУ 24 содержит первый ключевой элемент 29, пернью блок 30 элементов И, триггер 31 запроса, блок 32 сравнения, триггер 33 ответа, второй блок 34 элементов И, второй ключевой элемент 35 элемент, 36 гальванической развязки, регистр 37 сдвигад третий блок 38 элементов И,, триггер 39j элемент И 40, счетчик 41, генератор 42 импульсов„

Последовательно включенные в едк- ньш контур управления и допускающие своими последовательными входами и выходами соединение типа токовая петля второй генератор 21 тока интерфейсно-55 го блока 65 первые ключевые элементы 29 всех ТСУ 24 образуют токовую петлю 43 запроса системы

30

35

45

50

5

8

5

0

5

5

0

322

Последовательно включеннь е в единый контур управления и допускающие своими последовательньц-1И входами и выходами соединение типа токовая петля регистр 15 сдвига интерфейсного блока 6 и элементы 36 гальванической развязки всех ТСУ 24 образуют адресно- информационную токовую петлю 44 системы.

Последовательно включенные в единый контур управления и допускающие своими последовательными входами и выходами соединение типа токовая петля первый теьгератор 19 тока интерфейсного блока 6 и вторые ключевые элементы 35 всех ТСУ 24 образуют токовую петлю 45 ответа системы.

Система работает следующим образом,

YU. обработки деталей вводятся с УЕВ 5 в ВЗУ 4, С выхода запроса УЧ1Б 26 поступает сигнал запроса на единичный вход триггера 31 запроса. Сигнал с выхода триггера 31 запроса поступает на управляющий вход первого ключевого элемента 29 и на управ- ляюши й вход первого блока 30 элементов И. Последовательный выход и вход первого ключевого элемента 29 включены в токовой петле 43 запроса. В исходном состоянии токовая петля 43 запроса замкнута, В результате подачи сигнала с выхода триггера 31 запроса на управляющий вход первого ключевого элемента 29 первая токовая пет- ля 43 запроса оказывается прерванной, что означает наличие запроса. Сигнал состояния токовой петли 43 запроса (наличие или отсутствие тока в петле) поступает с выхода состояния второго генератора 21 тока на первый управляющий вход третьего блока 18 элементов И к па второй вход первого элемента И 10 интерфейсного блока 6, Для определения адреса ТСУ 24, послав шей запрос на обслуживание, на выходе второго счетчика 20 последовательно формируются коды адресов ТСУ 24 с частотой второго генератора 23 импульсов. Эти адреса через открытый сигналом запроса третий блок 18 элементов И поступают в адресный регистр 17. Кроме того, адреса ТСУ 24 с выхода третьего блока 18 элементов И поступают на первые входы блока 14 элементов Ш1И. Так как первый блок 13 элементов И интерфейсного блока 6 закрыт по управляюш.ему входу, то выхо3 43783

ды блока 14 элементов VDEi определяются состоянием его первых входов. Кол.м адресов ТСУ 24 с вьпсода блока 14 элементов ИЛИ поступают на инсЬортчаци- онные входы регистра 15 сдвига. За- грузка кодов адресов ТСУ 24 в регистр 15 сдвига осуществляется под управлением сигнала, поступающего на вход разрешения загрузки данных регистра iq 15 сдвига. Этот сигнал формируют сле- дуюиим образом. С выхода второго генератора 23 импульсов импульсы, частота следования которых равна частоте поступл.ения кодов адресов ТСУ 24 на is информационные входы регистра 15 сдвига, поступают на второй вход третьего элемента И 22, открытого по первому входу сигналом с инверсного выхода состояния первого генератора 19 тока С выхода третьего элемента И 22 импульсы поступают на второй вход элемента ИЛИ 9. На первый вход элемента ИЛИ 9 в данный момент сигналы не I

поступают, следовательно, выход элемента ИЛИ 9 определяется состоянием его. второго выхода. С выхода элемента ИЛИ 9 импульсы поступают на первый вход первого элемента И 10, открытого по второму входу сигналом состояния второго генератора 21 тока Импульсы с выхода первого элемента И 10 поступают на вход разрешения загрузки данных регистра 15 сдвига,

кодовой комбинации, соответствующей адресу ТСУ 24, с иых1:да элемента 36 гальванической ра:-и я: ки последовательно поступают на инфог кшионный вход регистра 37 сдвига. Кроме того, при появлении первого элемента кодовой комбинации на выходе элемента 36 гальванической развязк, поступает сигнал на единичньш вход триггера 39 блока 28 связи, выходной сигнал которого поступает на второй вход эле20 мекта И 40, разрешая тем самым поступление импульсов сдвига с выхода генератора 42 импульсов на синхронизирующий вход регистра 37 сдвига. Имгл льсы сдвига управляют приемом

25 последовательной кодовой комбинации, соответствующ.ей адресу ТСУ 24. Кроме того, импульсь; сдвига с выхода элемента И 40 поступают на вход счетчика 4 1 . После отсчета числа импульсов

30 сдвига, равного количеству элементов . в кодовой комбина1:.ни, с выхода счет- л

чика 41 поступает сигна.ч на нулевой 39 и на управляший блока 38 элементов И,

разрешая тем самым загрузку кодов ад открывая его. Сигнал с выхода тригге- ресов ТСУ 24 в регистр 15 сдвига ра 39 поступает на второГ вход элеи

вход триггера вход третьего

по его информационным входам. Кроме того,, сигнал с выхода первого элемента И 10 поступает на единичньй вход триггера 11. Сигнал с выхода триггера 11 поступает на первый вход элемента И 12, разрешая поступление импульсов сдвига с выхода первого генератора 8 импульсов на синхронизирующий вход регистра 15 сдвига,. Таким образом, элементы кодовой комбинации соответствующей адресу ТСУ 24, последовательно поступают в адресно-информационную токовую петлю 44. Кроме

40

45

мента И 40, закрывая его и запрещая тем самым поступление импульсов сдвига на синхронизирующий вход регистра 37 сдвига до начала приема очередной кодовой комбинации. Кодовая ком- бинатгия, соответствующая адресу ТСУ 24, преобразованная в регистре 37 сдвига из последовательно формы в параллельную поступает через откры- тьш треткй блок 38 элементов И на информационные входы первого блока 30 элементов И,, открытого сигналом за- проса. С выходов лервчич блока 30

на

того, импульсы сдвига с вмкода второ- gg элементов я код адреса Г1оступает

го элемента И 12 поступают на вход выходы блока 32 сравнения, где сравНИР импульсов р -/юи вход р; чала пеоелачи

сдвига на гистра 15 о спелншЧ

q sби.нации , По адресмо-инфг.рмацг.онной токовой петле код адрс са поступа- ет на адрес о- гшформапиоиные входы

Г 24. Элементы

блоков 28 связи всех

кодовой комбинации, соответствующей адресу ТСУ 24, с иых1:да элемента 36 гальванической ра:-и я: ки последовательно поступают на инфог кшионный вход регистра 37 сдвига. Кроме того, при появлении первого элемента кодовой комбинации на выходе элемента 36 гальванической развязк, поступает сигнал на единичньш вход триггера 39 блока 28 связи, выходной сигнал которого поступает на второй вход эле0 мекта И 40, разрешая тем самым поступление импульсов сдвига с выхода генератора 42 импульсов на синхронизирующий вход регистра 37 сдвига. Имгл льсы сдвига управляют приемом

5 последовательной кодовой комбинации, соответствующ.ей адресу ТСУ 24. Кроме того, импульсь; сдвига с выхода элемента И 40 поступают на вход счетчика 4 1 . После отсчета числа импульсов

0 сдвига, равного количеству элементов . в кодовой комбина1:.ни, с выхода счет- л

чика 41 поступает сигна.ч на нулевой 39 и на управляший блока 38 элементов И,

чика 41 поступ

вход триггера вход третьего

и

мента И 40, закрывая его и запрещая тем самым поступление импульсов сдвига на синхронизирующий вход регистра 37 сдвига до начала приема очередной кодовой комбинации. Кодовая ком- бинатгия, соответствующая адресу ТСУ 24, преобразованная в регистре 37 сдвига из последовательно формы в параллельную поступает через откры- тьш треткй блок 38 элементов И на информационные входы первого блока 30 элементов И,, открытого сигналом за- проса. С выходов лервчич блока 30

на

элементов я код адреса Г1оступает

Изобретение относится к иерархическим системам числового программного управления группой металлорежущих станков отдельных технологических участков. Целью изобретения является повышение надежности и экономичности системы группового управления станками за счет уменьшения количества элементов и линий связи между общим управляющим вычислительным блоком и терминальными системами управления станками. Система состоит из управляющего вычислительного блока, интерфейсного блока, содержащего генераторы импульсов, счетчики, элемент ИЛИ, элемент И, регистры, блоки элементов И, триггер, генераторы тока, и терминальных систем управления, содержащих блок связи, блок пгмяти управляющих программ и устройство числового программного управления. Указанное выполнение интерфейсного блока, а также введение в каждую терминальную систему управления станком блока связи позволяет организовать асинхронную передачу управляющих программ обработки деталей по общему контуру связи типа токовой петли, в результате чего повышается надежность и экономичность системы за счет уменьшения количества элементов и линий связи интерфейсного блока. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л 4 со 00 со 1C

первого счетчика 7. После отсчета числа импульсов сдвига, равного количеству элементов кодовой комбинации, с выхода первого счетчика 7 поступает сигнал на нулевой вход первого триггера 11,, выходной сигнал которого закрывает второй элемент И 12, в результате чего прекращается поступле

нивается поступиБши; к од адреса и адрес ТСУ 24 со станком 25. В случае совпадения из блока 32 .р,1В1;ения на единичный вход Tpuri4-jia J3 отпета поступит сигнал ранен,... (.)лг)ал с выхода триггера 33 iiociyiiaeT jia управляющий вход втор .ч с Г:Л(;ка 34 элементов И, открыва.я егс , i-; на управляю514378326

щий вход второго ключевого элемен-состоянием его первого входа. Стробы та 35. Последовательные входы и выходс выхода элемента ИЛИ 9 через откры- второго ключевого элемента 35 включе-тый первый элемент И 10 поступают на ны в токовой петле 45 ответа. В ис- вход разрешения загрузки регистра ходном состоянии токовая петля 4515 сдвига, разрешая тем самым загруз- ответа замкнута. В результате подачику кодов УП в регистр 15 сдвига по сигнала с выхода триггера 33 токоваяинформационным входам. Кроме того, петля 45 ответа оказывается прерван-стробы с выхода первого элемента И 10 ной, что означает наличие ответа от Qпоступают на единичный вход триг- ТСУ 24, адрес которой совпал с пере-гера 11. Далее коды УП обработки де- даннь1м кодом адреса. Сигнал состояниятатш преобразуются из параллельной токовой петли 45 ответа поступает сформы в последовательную в регистре прямого выхода состояния первого ге-15 сдвига подобно кодам адресов ТСУ нератора 19 тока на управляющие входь jg24 и поступают в адресно-информацион- первого 13 и второго 16 блоков элемен-ную токовую петлю 44. По адресно-ин- тов И интерфейсного блока 6, ас ий-формационной токовой петле 44 коды УП версного выхода состояния первого ге-поступают на адресно-информационный нератора 19 тока - на второй управляю-вход блока 28 связи. Далее в регист- щий вход третьего блока 18 элементов 2оР 37 сдвига, происходит преобразова- И и первьш вход третьего элемента Имне принятых кодов УП так же, как и 22 интерфейсного блока 6, причем сиг-в случае приема кодовых комбинаций, нал ответа закрывает третий блок 18соответствующих адресам ТСУ 24. Пос- элементов И и третий элемент И 22- иле преобразования в параллельную открывает первьш 13 и второй 16 блоки 25Форму коды УП поступают через откры- элементов И. Таким образом, текущийтый второй блок 34 элементов И в блок адрес ТСУ 24 поступает из адресного27 памяти. После окончания приема УП регистра 17 через открытьм второйс выхода сброса запроса УЧПУ 26 по- блок 16 элементов И в ОЗУ 3, что поз-ступает сигнал сброса запроса на ну- воляет УВБ 1 сделать вывод о номере ggлевые входы триггера 31 запроса и ТСУ 24J пославшей запрос на обслужи-триггера 33 ответа. Сигнал с выхода ванне. Так как сигнал равенства выра-триггера 31 запроса поступает на уп- ботан только в одном блоке связи, торавляющий вход первого ключевого эле- из всех блоков связи 28 с УВБ 1 лишьмента 29,, в результате чего снимает- в одном из них второй блок 34 элемен-ся запрос от данной ТСУ 24, и третий тов И разрешает кодам УП поступать изблок 18 элементов И интерфейсного адресно-информационной токовой петлиблока 6 закрывается по второму управ- 44 в блок 27 памяти УП через адресно-ляющему входу. Сигнал с выхода триг- информационный вход блока 28 связи.гера 33 ответа закрывает второй блок По номеру ТСУ 24 в ВЗУ 4 отыскивает- 34 элементов И, отключая блок 27 пася нужная УП обработки детали и пере-мятн от адре.сно-информадионного входа писывается в ОЗУ 3,блока 28 связи. Кроме того, сигнал

Коды УП обработки детали из ОЗУ 3 выхода триггера 33 ответа поступает

через открытьм первьй блок 13 элемен-„ управляющий вход второго ключевого

тов И поступают на вторые информаци-элемента 35, в результате чего снимаонные входы блока 14 элементов ИЛИ, -ется сигнал ответа и третий блок 18

Третий .блок 18 элементов И в данньшэлементов И интерфейсного блока 6

.момент закрыт, следовательно, выхо-открывается по первому управляющему

ды блока 14 элементов ИЛИ определяют-входу. Кроме того, в результате изся состоянием его вторых выходов.менения выходов состояний первого

С выходов блока 14 элементов ИЛИ ко-генератора 19 тока и второго генерады УП поступают на информационныетора 21 тока и интерфейсного блока 6

входы регистра 15 сдвига. Выдача ко-закрываются по управляющим входам

дов УП из ОЗУ 3 сопровождается сигна-первый 13 и второй 16 блоки элеменлами на стробирующем выходе УВБ 1 изтов И, по второму входу первый элепроцессора 2. Эти сигналы поступают . и 10 и открывается третий элена первый вход элемента ИЛИ 9. Такмент И 22 интерфейсного блока 6. как третий элемент И 22 закрыт, то При поступлении очередного сигнавыход, элемента ИЛИ 9 определяетсяла -запроса по токовой петле запроса

43 УВБ 1 вновь переходит к выявлению адреса ТСУ 24, пославшей запрос на обслуживание.

Таким образом, указанное выполнение интерфейсного блока и введение в каждую терминальную систему управления станком блока связи, организующих асинхронную передачу информации управляющих программ от управляющего вычислительного блока по общему контуру связи типа токовая петля, позволяет обеспечить повышение надежности и экономичности системы группового управления станками за счет умень- 15 связи первой терминальной системы

шения количества элементов связи в интерфейсном блоке (не зависящего от количества станков) и уменьшения количества линий связи (не зависящего от разрядности слов обмена управляющих программ).

Формула изобретения

25 ный блок содержит первый и второй генераторы импульсов, первый и второй генераторы тока, адресный регис и регистр сдвига, первый и второй счетчики, первый, второй и тр.тий

35

50

при этом прямой выход состояния первого генератора тока соединен с управляющими входами первого и второго блоков элементов И, а инверсный выхо состояния - с вторым управляющим вхо дом третьего блока элементов И и пер вым входом третьего элемента М, второй вход которого подключен к выходу второго генератора импульсов и входу второго счетчика, причем выходы второго счетчика соединены с информационными входами третьего блока элемен тов И, выходы которого подключены к первым входам блока элементов ИЛИ и входам адресного регистра, выходы ад ресного регистра соединены с информа ционными входами второго блока элементов И, выходы первого блока эледами соответственно к выходам запроса и сброса запроса устройства числового программного управления станком, информационными выходами - к информационным входам блока памяти управляющих программ, при этом выход за

проса, выход ответа, адресно-информационный выход блока связи каждой терминальной системы управления станком, кроме последней, подключен соответственно к входу запроса, входу ответа и адресно-информационному входу блока связи последующей кроме первой, терминальной системы управления станком, выход запроса, выход ответа и адресно-информационный выход интерфейсного блока подключены соответственно к входу запроса, входу ответа и адресно-информационному входу блоуправления станком, а вход ответа, вход запроса и адресно-информационный вход интерфейсного блока - соответственно к вьтходу ответа, выходу

запроса и адресно-информационному выходу блока связи последней терминальной системы управления станком,

блоки элементов И, блок элементов {ШИ, триггер, первый, второй и тре- тий элементы И и элемент ИЛИ, пер- ка элементов И и подключен к выходу состояния второго генератора тока,

блоки элементов И, блок элементов {ШИ, триггер, первый, второй и тре- тий элементы И и элемент ИЛИ, пер- ка элементов И и подключен к выходу состояния второго генератора тока,

вый вход которого является строби- рующим входом интерфейсного блока, второй вход подключен к выходу третьего элемента И, а выход - к первому входу первого элемента И, второй вход первого элемента И объединен с первым управляющим входом третьего бло0 блоки элементов И, блок элементов {ШИ, триггер, первый, второй и тре- тий элементы И и элемент ИЛИ, пер- Q ка элементов И и подключен к выходу состояния второго генератора тока,

5

0

при этом прямой выход состояния первого генератора тока соединен с управляющими входами первого и второго блоков элементов И, а инверсный выход состояния - с вторым управляющим входом третьего блока элементов И и первым входом третьего элемента М, второй вход которого подключен к выходу второго генератора импульсов и входу второго счетчика, причем выходы второго счетчика соединены с информационными входами третьего блока элементов И, выходы которого подключены к первым входам блока элементов ИЛИ и входам адресного регистра, выходы ад-- ресного регистра соединены с информационными входами второго блока элементов И, выходы первого блока элемеитоя И подключены к вторым входам блока ялемел-ггоЕ J-UJ.H,, вькоды которого в СБОЮ очередь, соединена с 7г-1кформа и,иокнь ги входами регистра сдвига;, вход разрешения загрузки регистра сдвига об ьединен с единичньтм входом триггера и подк.гшчен к выходу первого элемента И, кулевой вход триггера подключен к выходу первого счетчика . а выход ™ к первому входу второго элемента И, агорой вход которого со - единен с выходок первого генератора импульсов5 а - с синхрокизиру с- щим входом регистра сдвига и входом первого счетчика, при этом инфор1-1г. циоиные входы первого блока элементов И являются кнформ;; дионньгг и входя.- IVM интерфейсного блока, выходы блока элементов И - адресными В1з1кодами интерфейсного блока,., после- доБательньй вход к выход регистра сдвига являются соответственно а.д,рес но-инфпрма; 1иокньп 1 входом и выходом интерфейсного блока, последовательные входы и выходы первого и второго генераторов тока являются соответственно входами и выходами ответа и запроса интерфейсного блока,

3„ Систхема по п 1 j о т л и ч а 1и щ а я с я тем, что блок связи содержит первый и второй ключевые элементы триггеры запроса w ответа, эле мент гальванической развязки, триггер генератор импульсов счетчикj регистр сдвига, первьм, второй, третий блоки элементов И, блок сравнения и элемент И, первый вход которого подключен к выходу генератора импульсов второй вход к выходу триггера, а выход к входу счетчика и синхронизирующему входу регистра сдвига,,

выход счетчика подключ ен к управляю- ш.ему входз тре ьего блока элементов И и нулевому входу триггера„ единичный зход которого соединен с выходом зле- мс;рта гальванической развязки и ;чационнь входом регистра сдвига, икформадионные выходы регистра сдвига подключены к информацио -гньтг. входам третьего блока злементов И, KOTOpiorOj в свою очередь, подключены к информационным входа:-. первого и второго блоков элементов Hj причем управляющий вход первого из них соединен с ,ом триггера запроса и улравляющШ т входом первого кл-очевого элемента,, а управляющий; вход второго с выходом триггера ответа и уп- рявляююик входом второго ключевого зпемепта.- выходы первого блока э,пемен- гов К соединены с входами блока сравг екия, выход блока управленнк сое- с единичным вxoдoF : тпиггера от- пета нулевой вход которого подключен к нулевому входу триггера запроса к является вторым управляющим вхолом блока, связи, при этом единичный вход, тр.игг ера запроса является первым управ.11ягаЕ1Им входом б.пока связи, последовательные входы первого, второго к.п:ючевь5Х элементов и последовательный н X о д э л е м е н f а г ал ь в а н и ч е с к о и р а з в я з - ки являются соответственно входами запросйэ ответа и адресно-информади- пнным входом блока связи, пос.педова- т-апьнь,е выходы первого и второго клв- злементов и последовательный выход зленента гальванической развязки являются соответственно вьЕход.ами запроса, ответа и адресно иг форма- ционньм выходом блока связи, вьпсоды второго блокА элементов PI являются и НформационньЕми выходами блока связи.