Устройство для программного управления технологическим оборудованием Советский патент 1991 года по МПК G05B19/18 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в системах программного управления технологическим оборудованием.

Цель изобретения - упрощение и повышение надежности работы устройства.

На фиг. 1-5 изображены функциональные схемы устройства, первого блока сравнения, технологического блока, второго блока сравнения и датчика запроса на обслуживание.,

Устройство содержит распределитель 1 импульсов, блок 2 памяти, первый регистр 3, первый счетчик 4 импульсов, первый блок 5 сравнения, первый элемент И 6, мультиплексор 7, демуль- типлексор 8, второй 9 и третий 10

счетчики импульсов, технологические блоки 11.1-11.П, шину Начальная установка 12, второй блок 13 сравнения, второй регистр 14, первый 15, второй 16 и третий 17 элементы ЙЛИ5 и второй элемент И 18

Первый блок 5 сравнения состоит из группы элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 19.1-19.П, элемента И 20 и элемента ИЛИ 21 о

Технологический блок 11 содержит дешифратор 22 адреса, исполнительное реле 23, группу датчиков 24.1-24.k положений механизмов, датчик 25 запроса на обслуживание и группу приводов 26.1-26.га исполнительных механизмов.

Второй блок 13 сравнения имеет группу элементов ИЛИ 27.1-27.П, элеосо

00

J

мент И 28, элемент ИЛИ 29 и выход 30 блока.

Датчик 25 запроса на обслуживание содержит реле 31 и 32 и кнопку 33.

Устройство работает следующим образом.

В блок 2 памяти, выполненный на базе программируемых постоянных запоминающих устройств, записываются все возможные программы работы технологического оборудования и программа анализа запросов на обслуживание.

Каждая программа работы состоит из определенного числа управляющих слов (шагов), которые имеют три зоны и бывают четырех видов:

-команды включения технологического блока;

-команды условного перехода; - команды на включение и отключение механизмов;

-команды Конец программы.

Программа анализа запросов на обслуживание состоит только из управля- ющих слов второго вида - команд условного перехода.

Вид команды определяется соответствующими признаками (00, 01, 10, 11), занесенными в зону III блока 2 памяти. При чтении последней признак возникает на шине X, которая является третьей группой выходов блока 2 памяти о

Разряды первой группы выходов блока 2 памяти (шина S) являются выходами зоны I памяти, которая предназначена для хранения кодов состояний, в которые должны прийти механизмы по сигналам зоны II. если значение при- знака 10, или кодов условий возможных переходов, если значение признака 01.

Разряд второй группы выходов блоков 2 памяти (шина Ю являются выхо- дами зоны II памяти, которая предназчена для хранения кода номера технологического блока, подлежащего включению, если значение признака комбинаций сигналов управления механизмами на данном шаге, если значени признака 10. а также кода адреса условного перехода, если значение признака 01.

Блок 2 памяти имеет общую схему адресации для всех трех зон памяти, каждая из которых содержит дешифратор адреса, матрицу запоминающих элементов и узел управления. Адресация

5

0

и чтение содержимого ячеек всех трех зон выполняется параллельно в соответствии с кодом, поступившим с выходов счетчика 4 импульсов.

Размещение программ в блоке 2 памяти осуществляется следующим образом.

Вначале записывается программа анализа запросов на обслуживание, затем последовательно записываются все программы работы технологического оборудования о Каждая программа заканчивается командой Конец программы.

Выбор программы работы технологического оборудования осуществляется путем поочередного считывания из блока 2 памяти управляющих слов второго вида, сравнения заданных в них комбинаций запросов на обслуживание с фактической комбинацией и при их совпадении формирования начального адреса программы.

Отработка программы осуществляется путем поочередного считывания из блока 2 памяти управляющих слов до появления команды Конец программы.

При включении питания на шине Начальная установка 12 формируется кратковременный импульс, который воздействует (по линии связи U) на входы сброса счетчиков 4,, 9 и 10 импульсов (соответственно через элементы ИЛИ 17, 15 и 16) и на установочный вход распределителя 1, Происходит установка в нулевое состояние указанных счетчиков и распределителя.

Нулевой код адреса с выходов счетчика 4 импульсов поступает на группу адресных входов блока 2 памяти, в результате чего происходит чтение управляющего слова из блока 2 памяти по нулевому адресу. Разряды управляющего слова появляются на первой, второй и третьей группах выходов (шины З, R, L) соответственно). По окончании импульса начальной установки распределитель 1 импульсов формирует две серии импульсов Л, и IJL, сдвинутых одна относительно другой.

Работа устройства зависит от вида прочитанного слова из блока 2 памяти и результатов сравнения кодов первым 5 или вторым 13 блоком сравнения.

При чтении из блока 2 памяти слова первого вида на третьей группе его выходов появляется код 00, в результате чего демультиплексор 8 подключает свой информационный вход

к второму выходу, мультиплексор 7 - свой первый информационный вход к выходу, элементы И 6 и 18 закрываются Первый импульс распределителя 1 на выходе Зи поступает на информационный вход демультиплексора 8 и через его второй выход на вход записи регистра 14, осуществляется запись слова из второй зоны блока 2 памяти в регистр 14, Код номера технологического блока, подлежащего включению, из регистра 14 поступает на шину N - группу адресных входов технологических блоков 11.1-11,п. Технологический блок, номер которого соответствует коду, присутствующему на шине N, подключает информационные выходы датчиков положений механизмов к второй группе информационных входов X блока 5 сравнения, а,управляющие входы датчика запроса на обслуживание и приводов механизмов - к группе выходов Y регистра 3,

Второй импульс распределителя 1 (на выходе 1) поступает на первый информационный вход мультиплексора 7, проходит через его выход на счетный вход счетчика 4 импульсов, который увеличивает код в нем на единицу, что обеспечивает переход к следующему шагу программы. Код адреса с выходов счетчика 4 импульсов поступает на группу адресных входов блока 2 памяти и происходит чтение следующего управляющего слова.

При чтении из блока 2 - памяти слова второго вида (код 01) реализуется комнада условного перехода по комбинациям условий, в качестве которых используются сигналы от датчиков запроса на обслуживание, В этом случае код 01 появляется на третьей группе выходов блока 2 памяти, в результате чего элемент И 6 подготавливается к пропусканию импульса переполнения счетчика 9 импульсов, мультиплексор 7 подключает свой третий информационный вход к выходу, блок 13 сравнения переводится в состояние выдачи результатов сравнения кодов, а блок 5 сравнения, демультиплексор 8, элемент И 18 закрываются. Блок 5 сравнения, так же как и блок 13 сравнения в закрытом состоянии выдает на своем выходе нулевой уровень сигнала.

Импульс от распределителя 1 импульсов не проходит через демультиплексор 8, так как при обработке слова

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

второго вида последний закрыт, изменения состояний регистров 3 и 14 не происходит. Импульсы от распределителя 1, вырабатываемые на его первом выходе, поступают в счетчики 9 и 10 импульсов. При совпадении фактической комбинации состояний контролируемых датчиков запросов с заданной комбинацией на выходе (линия связи С2) блока 13 сравнения появляется единичный сигнап, в результате чего элемент ИЛИ 15 формирует нулевой сигнап, разрешающий прохождение импульсов распределителя 1 на счетный вход счетчика

9импульсов, а элемент ИЛИ 16 - сигнал установки в нулевое состояние счетчика 10 импульсов. При n-кратном контроле совпадения фактической комбинации состояний контролируемых датчиков запросов с заданной комбинацией импульс переполнения счетчика 9 импульсов проходит через элемент И 6 на

вход загрузки счетчика 4 импульсов, в результате чего осуществляется запись слова из второй зоны блока 2 памяти (адреса перехода, соответствующего данному коду условия, в частности, начального адреса программы обслуживания) в счетчик 4 импульсов. Последний обеспечивает переадресацию блока 2 памяти на заданный шаг программы.

Если совпадения не произошло, на выходе блока 13 сравнения присутству-, ет нулевой сигнал, на выходе элемента ИЛИ 15 - сиг нал, блокирующий работу счетчика 9 импульсов, на выходе элемента ИЛИ 16 - сигнал, разрешающий поступление импульсов распределителя 1 на счетный вход счетчика 10 импульсов. При n-кратном контроле отсутствия совпадения фактической комбинации состояний контролируемых датчиков запросов с заданной комбинацией импульс переполнения счетчика

10импульсов поступает на третий информационный вход мультиплексора 7. с выхода которого проходит на счетный вход счетчика 4 импульсов, увеличивая число в нем на единицу, что обеспечивает переход к следующему шагу программы.

При чтении из блока 2 памяти слова третьего вида на его третьей группе выходов появляется код 10, в результате чего блок 5 сравнения переводится в состояние выдачи результата сравнения кодов, демульти7. 1638707

плексор 8 подключает свой информационный вход к первому выходу, мультиплексор 7 - свой второй информацион

ный вход к выходу, блок 13 сравнения, элементы И 6 и 18 закрываются. Первый импульс распределителя 1 импульсов поступает по линии связи Ii на информационный вход демультиплексо- ра 8 и через его подключенный первый вьрсод на вход записи регистра 3„ Осуществляется запись слова из второй зоны блока 2 памяти в регистр 3. Сигналы с группы выходов этого регистра поступают на управляющие входы подключенного технологического блока. Проис ходит изменение состояний механизма этого блока, которые фиксируются его датчиками дискретных сигналов. Сигналы от датчиков поступают на вторую группу информационных входов X блока 5 сравнения, на первую группу информационных входов которого поступает из первой зоны блока 2 памяти комбинация состояний, в которые должны прийти механизмы. При совпадении фактической комбинации состояний датчиков, подлежащих контролю., с заданной комбинацией при правильной отработке данного шага программы на выходе блока 5 сравнения появляется единичный сигнал, который вызывает появление нулевого потенциала на выходе элемента ИЛИ 15. Сигнал установки в состояние О на входе сброса счетчика 9 импульсов меняется на сигнал, разрешающий прохождение на счетный вход счетчика 9 импульсов распределителя 1 по линии связи 1. При n-кратном контроле (контроль определяется емкостью счетчика) правильности срабатывания датчиков на выходе счетчика 9 импульсов появляется сигнал переполнения счетчика, который поступает на второй информационный вход мультиплексора 7, на его выходе появляется сигнал, кото рый командой увеличивает число в счетчике 4 импульсов на единицу, что обеспечивает переадресацию блока 2 памяти на следующий шаг программы. Если срабатывание блока 5 сравнения было вызвано помехой на входах в линиях или кратковременным относительно заданной длительности контроля ложным срабатыванием датчика, на выходе блока 5 сравнения восстанавливается сигнал, устанавливающий счетчик 9 импульсов в нулевое состояние.

Если заданный программой механизм или датчик на данном шаге не срабо

8

0

5

0

- 0 5

5

0

5

тал, единичный сигнал на выходе блока 5 сравнения не появляется. Появляющийся при этом на выходе элемента ИЛИ 16 единичный сигнал обеспечивает формирование на выходе второго элемента ИЛИ 16 нулевого сигнала. Распределитель 1 посыпает импульсы на счетный вход счетчика 10 импульсов, который при этом формирует импульс переноса, поступающий на третий информационный вход мультиплексора 7. Так как при обработке этой команды мультиплексор 7 подключает к выходу свой второй информационный вход, то импульс переноса не проходит на выход мультиплексора 7f число в счетчике 4 импульсов не изменяется и последующие шаги программы не отрабатываются.

Таким образом, при отработке управляющего слова третьего вида текущий адрес программы не меняется до тех пор, пока блок 5 сравнения не выдаст единичный сигнал, следовательно, не меняется и команда на включение и отключение механизмов.

При чтении из блока 2 памяти слова четвертого вида (код 11) реализуется команда Конец программы, В этом- случае код 11, появляющийся на третьей группе выходов блока 2 памяти, закрывает блоки 5 и 13 сравнения, элемент И 6, мтаьтиплексор 7, демуль- типлексор 8 и подготавливает к работе элемент И 18. Импульс, возникающий на первом выходе (линия связи 1) распределителя 1, проходит через элементы И 18 и ИЛИ 17 на вход сброса первого счетчика 4 импульсов, устанавливая устройство в исходное положение .

| Устройство обеспечивает управление, например, линией укладки обмотки статора по программам, занесенным в память устройства, каждая из которых выполняется в зависимости от комбинации поступивших со стендов (технологических блоков) этой линии запросов на обслуживание. При этом осуществляется перемещение транспортной тележки в заданной последовательности между стендами и работа механизмов каждого из стендов линии:

Первый блок 5 сравнения предназначен для сравнения фактической комбинации состояний датчиков положений механизмов с заданной в блоке 2 памяти.и работает следующим образом.

На первые входы элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 19.1-19.к. поступают по шине X сигналы, соответствующие фактическому состоянию датчиков, и органов управления, на другие - по шине S сигналы из первой зоны блока 2 памяти программ, соответствующие заданному состоянию датчиков. При совпадении фактических состояний датчиков с заданным с выходов элементов 19.1 и 19.k на входы элемента И 20 поступают сигналы 1. Если устройство отрабатывает команду третьего вида (на группе входов L разрешения работы присутствует код 10), элемент ИЛИ 21 передает сигнал с выхода элемента И 20 на выход С1 блока. Если устройство отрабатывает команду любого другого вида элемент ИЛИ 21 формирует на выходе С1 блока нулевой сигнал

В технологическом блоке, номер которого соответствует коду, присутствующему на шине N, дешифратор 22 адреса включает исполнительное реле 23„ Через первую группу контактов этого реле выходы датчиков положений механизмов 24.1-24.k подключаются к группе информационных выходов X блока, а через вторую группу контактов входы датчика запроса на обслуживание 25 и приводов исполнительных механизмов 26.1-26„т. к группе управляющих входов Y блока. При поступлении сигналов управления из регистра 3 включаются соответствующие приводы, происходит изменение состояний механизмов, которые фиксируются датчиками 24.1-24.k, посылающими сигналы об этом на информационные выходы блока.

Второй блок 13 сравнения предназначен для сравнения фактической комбинации датчиков запросов на обслуживание и заданных в блоке 2 памяти и работает следующим образом.

0

5

0

5

0

5

0

поступает сигнал 1 и на выходе элемента ИЛИ имеется такой же сигнал, как на его первом входе. Если устрой«- ство отрабатывает команду второго вида (на группе входов L разрешения работы присутствует код 01), элемент ИЛИ 29 передает сигнал с выхода элемента И 28 на выход С2 блока. Если устройство отрабатывает команду любого другого вида элемент ИЛИ 29 формирует на выходе С2 блока нулевой сигнал.

При нажатии на кнопку 33 датчика 25 зпроса включается реле 31, которое становится на самопитание и размыкает свой контакт 31.2, посылая сигнал запроса на обслуживание. После отработки программы обслуживания технологического блока на вход датчика поступает сигнал F, , который включает реле 32, которое своим контактом 32.1 отключает реле 31.

Таким образом, за счет сокращения количества связей между технологическими блоками, а также за счет резкого сокращения объема блока памяти и уменьшения разрядности первого блока сравнения, первого регистра при большом количестве технологических блоков, упрощается устройство, а следовательно повышается его надежность.

Формула изобретения

Устройство для программного управления технологическим оборудованием, содержащее технологические блоки первый, вторрй и третий счетчики импульсов, блок памяти, мультиплексор, де- мультигатексор, первый элемент И, первый блок сравнения, первый и второй регистры, распределитель импульсов, первый выход которого подключен к первому информационному входу мульти

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для использования в системах программного управления технологическим оборудованием. Целью изобретения является упрощение и повышение надежности работы устройства. Устройство содержит распределитель импульсов, блок памяти, три счетчика импульсов, два регистра, два блока сравнения, мультиплексор, демультиплек- сор, технологические блоки, три элемента ИЛИ и два элемента И, Упрощение и повышение надежности работы устройства обеспечивается зг, счет сокращения количества связей между технологическими блоками, а также за счет резкого сокращения объема блока памяти, уменьшения разрядности регист- - ров и блоков сравнения при большом количестве технологических блоков, 5 ил. со

На первые входы элементов ИЛИ 27.1-45 плексора и счетным входам второго и

третьего счетчиков импульсов, выход переноса второго счетчика импульсов соединен с первым входом первого элемента И и вторым информационным

входом мультиплексора, третий информационный вход которого подключен к выходу переноса третьего счетчика импульсов, второй выход распределителя импульсов подключен к информационному входу демультиплексора, первый выход которого соединен с входом г записи первого регистра, второй выход демультиплексора подключен к входу записи второго регистра, первая

to

15

Ц1638707

группа выходов блока памяти подключена к первой группе информационных входов первого блока сравнения, вторая группа выходов - к группам информационных входов первого, второго регистров и первого счетчика импульсов, а третья группа выходов - к группам адресных входов мультиплексора, демультиплексора и группе входов первого элемента И, группа адресных входов блока памяти подключена к группе выходов первого счетчика импульсов, вход загрузки и счетный вход которого соединены соответственно с выходом первого элемента И и выходом мультиплексора, причем установочный вход распределителя импульсов соединен с шиной Начальная установка, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения надежности работы, в него введены второй блок сравнения, первый, второй, третий элементы ИЛИ, второй элемент И, при этом группы 25 блоков сравнения, а выход - к инверс- адресных входов технологических бло- ному входу второго элемента ИЛИ и ков объединены с группой выходов второго регистра, группы информационных выходов объединены и подключены к второй группе информационных входов Q первого блока сравнения, группы входов объединены и подключены к

группе выходов первого регистра, а выход запроса каждого технологи- ческого блока соединен с соответствующим входом первой группы информа- 5 ционных входов второго блока сравнения, вторая группа информационных входов которого подключена к первой группе выходов блока памяти, группа входов разрешения работы второго блока сравнения соединена с группой входов разрешения работы первого блока сравнения, третьей группой выходов блока памяти и группой входов второго элемента И, вход которого соединен с первым выходом распределителя импульсов, а выход - с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к прямым входам первого и второго элементов ИЛИ и шине Начальная установка, первый и второй инверсные входы первого элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам первого и второго

сбросовому входу второго счетчика импульсов, причем выходы второго и- третьего -элементов ИЛИ соединены соот ветственно со сбросовым входом третьего и первого счетчиков импульсов.

20

г

12

o

5

группе выходов первого регистра, а выход запроса каждого технологи- ческого блока соединен с соответствующим входом первой группы информа- ционных входов второго блока сравнения, вторая группа информационных входов которого подключена к первой группе выходов блока памяти, группа входов разрешения работы второго блока сравнения соединена с группой входов разрешения работы первого блока сравнения, третьей группой выходов блока памяти и группой входов второго элемента И, вход которого соединен с первым выходом распределителя импульсов, а выход - с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к прямым входам первого и второго элементов ИЛИ и шине Начальная установка, первый и второй инверсные входы первого элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам первого и второго

0

блоков сравнения, а выход - к инверс- ному входу второго элемента ИЛИ и

сбросовому входу второго счетчика импульсов, причем выходы второго и- третьего -элементов ИЛИ соединены соответственно со сбросовым входом третьего и первого счетчиков импульсов.

Фие.1

0

..ш

I

г/

W

21

Vt

Фиг.2

I

Фие.З

Составитель А. Аникин Редактор Л. Пчолинская Техред Л.Олийнык Корректор А. Осауленко

Заказ 928Тираж 481 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

т

ФиьЧ

Фие.5