Устройство программного управления подвижным объектом Советский патент 1978 года по МПК B65G47/46 

Изобретение относится к- промышленному транспорту и может быть использовано в системах, где требуется повышенная надежность и точность позиционного перемещения по заданной программе, например на складах тарно-штучных грузов, оборудованных кранами-штабелерами. Известно устройство программного управ ления подвижным объектом, содержащее блок ввода программы, блок сравнения, блок управления приводом, датчик перемеш,ения, цифраторы перемещения 1. Недостатком известного устройства является низкая надежность работы при сбоях в цифраторе перемещения. Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство программного управления подвижным объектом, содержащее датчик путевых импульсов, блок задания программы, подключенный к одному из входов блока сравнения, к выходу которого подключен блок управления электроприводом, блок коррекции, включающий в себя датчик шаговых импуль сов, кинематически связанный с приводом и соединенный с входом счетчика импульсов, элемент ИЛИ, подключенный одним из входов к датчику путевых импульсов, а другим - к одному из выходов счетчика импульсов, блок формирования единичных импульсов, включающий в себя элемент И, один из входов которого соединен с выходом элемента ИЛИ блока коррекции, элемент «Память, один из входов которого соединен с другим выходом счетчика импульсов, а выход - с другим входом элемента И, и схему задержки, блок точного позиционирования, включающий в себя элемент «Память и элемент И, один из входов которого соединен с выходом элемента «Память а другой - с одним из выходов счетчика импульсов 2. Однако при сбое в работе счетчика шаговых импульсов и преждевременной установке в нем числа, соответствующего длине фиксированного отрезка пути, в блок сравнения поступает информация о ложной позиции адресования, которая в дальнейщем не исправляется, что может привести к аварийным ситуациям. Если датчик путевых импульсов в результате динамики взаимодействия с упором на позиции адресования вырабатывает серию сигналов, то блок формирования единичных импульсов не выполняет своих функций ч

допускает искажение информации, т. е. посылает несколько импульсов.

Блок точного останова, определяя постоянный тормозной путь, не может обеспечить требуемого допуска позиционирования порожнего -и груженого подвижного объекта.

Цель изобретения - повышение точности позиционирования.

Поставленная цель достигается тем, что блок коррекции снабжен влементами И, «Память и дополнительным элементом ИЛИ, при этом один из входов элемента «Память соединен со счетчиком импульсов, выход - с одним из входов элементов И, другой .вход одного из которых подключен к датчику путевых импульсов, а выход - к нулевому Входу элемента «Память и через дополнительный элемент ИЛИ соединен с нулевым входом счетчика импульсов и вторым входом элемента «Память блока формирования единичных импульсов, другой вход второго элемента И нодключен к второму выходу блока сравнения, а выход - к блоку управления, причем блок формирования единичных импульсов снабжен дополнительным элементом «Память, один из входов которого соединен с выходом элемента И, а выXO.U соединен с другим входом блока сравнения, с вторым входом дополнительного элемента ИЛИ блока коррекц ии и через схему задержки со своим нулевым входом, кроме того, блок точного позиционирования снабжен датчиком веса, дополнительными элементами И, элементом ИЛИ и цифроаналоговым преобразователем, причем один из входов элемента «Память соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами двух дополнительных элементов И, первый вход каждого из которых соединен со вторым выходом блока сравнения, второй вход - с выходами счетчика импульсов, а третий вход одного из дополнительных эле.ментов И соединен с датчиком веса, другой вход элемента «Память соединен с выходом дополнительного элемента ИЛИ блока коррекции, а входы каждого из других дополнительных элементов И соединены с соответствую111,ими выходами счетчика импульсов блока коррекции и выходом элемента «Память, а их выходы и выход первого элемента И этого блока соединены через цифроаналоговый преобразователь с третьим входом блока управления.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Датчик 1 путевых импульсов через блок 2 коррекции и блок 3 формирования единичных импульсов связанс блоком 4 сравнения, к которому подключен блок 5 задания программы.

Один из выходов блока 4 сравнения соеинен с блоком 2 и с блоком 6 точного поиционирования, а другой выход блока 4 равнения соединен с блоком 7 управления

электроприводом 8. Блок 7 соединен также с блоком 6. Датчик 9 шаговых имнул1 сов блока 2 подключен к счетчику 10, выход 11 которого соединен с элементом «Память 12 и с одним из входов элемента ИЛИ 13, другой вход которого подключен к датчику 1. Один из входов элементов И 14 и 15 подключен к выходу элемента «Память 12. Другой вход эле.мента И 14 соединен с датчиком 1, а элемента И 15 - с блоком 4. Выход элемента И 14 подключен к нулевому входу (установки в нулевое состояние) элемента «Память 12 и к одному из входов элемента ИЛИ 16, выход которого соединен с нулевым входом счетчнка 10.

Вход элемента «Память 17 блока 3 подключен к выходу .18 счетчика 10, а нулевой вход элемента «Память 17 - к выходу элемента ИЛИ 16. Выход элемента «Память 17 связан с одним из входов элемента И 19, другой вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ 13. ВыхОд элемента И 19 через элемент «Память 20 соединен с элементом ИЛИ 16 и с блоком 4. Выход элемента «Память 20 через схему 21 задержки связан со своим нулевым входом. Один из входов каждого элемента И 22-25 блока 6 подключен к выходу соответствуюш,его разряда счетчика 10, а другой - к выходу элемента «Па.мять 26.

К одному из входов элемента «Память 26 подключен выход элемента ИЛИ 16, а к другому - выход элемента ИЛИ 27, один вход которого нодключен к. выходу элемента И 28, связанного своими входами с одним из выходов блока 4 сравнения и с выходом 29 счетчика Ю, а другой вход - с элементом И 30, связанным своими входами с одним из выходов блока 4 сравнения, с выходом 31 счетчика 10 и с датчиком 32 веса.

Выходы элементов И 22-25 поразрядно подключены к цифроаналоговому преобразователю 33, связанному с блоком 7 управления.

Устройство работает следуюш.им образом,

При вводе адреса в блок 5 задания программы блок 4 сравнения в случае рассогласования текущего адреса и заданного прекращает посылку сигнала с выхода б.гока 4 сравнения в блок 7 управления, что позволяет осупдествить пуск подвижного объекта.

При перемещении подвижного объекта датчик 1 на каждой адресной позшщи генерирует сигнал, поступающий через э.чемент ИЛИ 13 на вход элемента И 19.

С мо.мента прохождения подвижного объекта на адресной позиции счетчик 10, установленный в нулевое состояние при завершении предществующего цикла адресования или при подаче питания, начинает регистрировать импульсы, который генерирует датчик &, кинематически связанный с электроприводом 8. Каждому элементарному отрезку нути, проходимому нодвижным объектом, соответствует один импулье, а длине нути между равноотстоящими одна от другой нозициями адресования - определелное число имнульсов, установленное в счетчике 10, которое на каждой очередной позиции адресовання стирается для регистрации новой серии импульсов на следующем участке пути. Не доходя каждой очередной адресной позиции в счетчике 10 устанавливается число, фиксирующееся появлением сигнала на выходе 18. Элемент «Память 17 устанавливается в единичное состояние и обеспечивает возникновение сигнала на одном из входов элемента И 19. В момент точного положения подвижного объекта на каждой адресной позиции датчик 1 посылает через элемент ИЛИ 13 сигнал на другой вход элемента И 19. Появление сигнала на выходе элем-ента И 19 вызывает установку элемента «Память 20 в единичное состояние. Сигнал на выходе элемента «Память 20 воспринимается блоком 4 сравнения, который фиксирует изменение текущего положения подвижного объекта на одну адресную позицию и через элемент ИЛИ 16 устанавливает счетчик 10 и элемент «Память 17 в нулевое состояние. Исчезновение .сигнала на одном из входов, элемента И 19 исключает возможность появления сигнала на ее выходе, если датчик 1 вследствие помех различного рода многократно фиксирует одну позицию адресования. Ес.,чи время установки элемента «Память 17 в нулевое состояние окажется большим по сравнению с временем появления сигнала noAi.exH, то единичное состояние элемента «Память 20 исключает возможность повторного поступления сигнала, фиксирующего адресную позицию, в блок 4. После прохождения адресной позиции схема 21 задержки устанап. элемент «Память 20 в нулевое состояние для приема сигнала датчика 1 на очередной адресной позиции. Если при нарушении нормальных условий работы или отказе датчик 1 не генерирует сигнала на очередной адресной позиции, то счетчик 10 нродолжает накапливать импульсы от датчика 9. На выходе 11 счетчика 10 появляется сигнал, резервирующий через другой вход элемента ИЛИ 13 отсутствующий сигнал датчика I. Этот резервиый сигнал воснрини.мается блоком 4 сравнения, как очередное изменение положения подвижного объекта, и устанав..:п1вает элем(;нт «Память 12 в единичное состояние, выходной сигнал которого направляется на одни из в.чодов элементов И 14 и И 15. Формирование резервных сигналов счетчиком 10 не сннхронизировано с генерированием сигналов датчиком 1 и выполняется с некоторым заназдыванием носле очевидного пропуска сигнала датчика L фиксируя по существу мнимую адресную позицию после действительной. Рассогласование действительной и мнимой адресных позиций может превысить установленный допуск на точность останова подвижного объекта. Восстановление сигнала датчика 1 обеспечивает последующую фиксацию действительных адресных позиций обычным порядком, осуществляя корректировку мнимой. Выходным сигналом элемента,И 14 при появлении на его другом входе сигнала датчика 1 производится установка элемента «Память 12, а через элемент ИЛИ 16 элемента .«Память 17 и счетчика 10 - в нулевые состояния. Если в процессе перемещения подвижного объекта происходит сбой в pa6ote счетчика 10 и на выходах 11 и 18 преждевременно появляются сигналы, то блоком 4 фиксируется мнимая адресная позиция, не доходя действительной. Смещение начала регистрации счетчика 10 проходимого участка пути корректируется сигналом датчика 1 на очередной адресной позиции. В этом случае исключается появление второго сигнала на выходе элемента И 19, который на действительной адресной позиции не получает на один из своих входов сигнала с выхода элемента «Память 17, поскольку число накопленных в счетчике 10 импульсов недостаточно для появления сигнала на выходе 18. Установка элемента «Память 12 и счетчика 10 в нулевые состояния сигналом элемента И 14 производится описанным выще образом. Отсчет счетчиком 10 следующего участка пути начинается с действительной адресной позиции. Необходимый путь замедления и доводки подвижного объекта при точном позиционировании на заданном месте останова определяется с учетом щагового деления, осуществляемого датчиком 9, а скорость устанавливается аналоговым сигналом цифроаналогового преобразователя 33. При появлении сигнала с одного из выходов блока 4 сравнения на одном из входов элемента И 28 и сигнала с выхода 29 счетчика 10, определяющего начало пути замедления порожнего подвижного объекта,на другом, на ее выходе возникает сигнал, который через элемент ИЛИ 27 устанавливает элемент «Память 26 в единичное состояние. .

При появлении сигналов с выхода элемента «Память 26 и с выходов разрядов счетчика 10 в процессе накопления сигналов от датчика 9 на входах элементов И 22-25 соответственно на их выходах возникают сигналы кодов последовательных чисел, которые в аналоговой форме цифроаналоговым преобразователем 33 вводятся в блок 7 управления электроприводом 8 для получения необходимого замедления порожнего подвижного объекта при точном позиционировании на заданном месте.

Для определения пути замедления груженого подвижного объекта датчик 32 веса посылает сигнал на один из трех входов элемента И 30.

При наличии сигнала из выходов блока 4 сравнения ни другом входе эле.мента И 30 и появлении на ее третьем входе с выхода 31 счетчика 10 сигнала числа, определяющего начало пути замедления груженого подвижного объекта, на выходе элемента И 30 возникает сигнал, устанавливающий через элемент ИЛИ 27 эле.здент «Память 26 в единичное состояние.

Сигнал с выхода элемента «Память 26, время появления которого находится в функциональной зависимости от длины проходимого пути, устанавливает новый начал1)Ный код числа на выходах элементов И 22-25, обеспечи-вая соответствуюндую корректировку параметров аналогового сигнала преобразователя 33 с учетом груза для точного позиционирования нодвижного объекта.

Увеличением числа элементов И, подключаемых аналогично элементу И 30 одними из входов через пороговые элементы к аналоговому выходу датчика 32 веса, другими входами - к соответствующим выходам различнь х чисел счетчика 10, а выходом через элемент ИЛИ 27 к эле.менту «Память 26. достигается расщирение селективности появлении сигнала на выходе элемента «Память

26 в зависимости от изменяемого веса груза.

Окончание процесса точного позиционирования подвижного объекта фиксируется сигналом датчика 1, под действием которого блок 4 сравнения направляет сигнал совпадения в блок 7 управления для отключения электропривода 8, а счетчик 10 устанавливается в нулевое состояние.

Останов подвижного объекта на мни.мой адресной позиции запрещается эле.ментом И 15, выходной сигнал которого при появлении на одном из его входов сигнала с одного из выходов блока 4 сравнения и наличии на друго.м входе сигнала с выхода элемента «Память 12, направляется в блок 7 управления для установки подвижного объекта в исходное положение.

Выходной сигнал элемента И 15 может быть использован в схеме сигнализации и контроля работы датчика 1.

Высокая точность li(JЗИциoпиpoвaния подвижного объекта может быть достигнута и с использование.м нерегулируемого электропривода. В этом случае доводочная скорость для точного останова устанавливается сигналом элемента «Память 26, который подается непосредственно в блок 7 управления электроприводом.

Формула изобретения

. Устройство програм.много управления подвижным объектом, содержащее датчик путевых импульсов, блок задания программы, подключенный к одному из входов блока сравнения, к выходу которого подключен блок управления электроприводом, блок коррекции, включающий в себя датчик щаговых импульсов, кинематически связанный

с приводом и соединенный со входом счетчика импульсов, элемент ИЛИ, подключенный одним из входов к датчику путевых и.мпульсов, а другим - к одному из выходов счетчика импульсов, блок фор.мирования единичных импульсов, включающий в себя элемент И, один из входов которого соединен с выходом элемента ИЛИ блока коррекции, элемент «Память, один из входов соединен с другим выходом счетчика импульсов, ,.а выход - с другим входом

0 элемента И, и схе.му задержки, блок точного позиционирования, включающий в себя элемент «Память и элемент И, один из входов которого соединен с выходом элемента «Память, а другой - с одним из

5 выходов счетчика импульсов, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности позиционирования, блок коррекции снабжен элементами И, «Память и дополнительным элементом ИЛИ, при этом один из входов элемента «Память соединен со счетчиком импульсов, выход - с одним из входов элементов И, другой вход одного из которых подключен к датчику путевых импульсов, а выход - к нулевому входу элемента Память и через дополнительный

5 элемент ИЛИ соединен с нулевым входом счетчика импульсов и вторым входом элемента «Память блока формирования единичных импульсов, другой вход второго элемента И подключен ко второму выходу блока сравнения, а выход - к блоку управления, причем блок формирования единичных импульсов снабжен дополнительным элементом «Память, один из входов которого соединен с выходом элемента И, а выход соединен с другим входом блока сравнения, со вторым входом дополнительного элемента ИЛИ блока коррекции и через схему задержки со своим нулевым входом.

2. Устройство по п. 1, отличающееся

тем, что блок точного позиционирования

сиабжен датчиком веса, дополнительными

элементами И, элементом ИЛИ и цифроаналоговым преобразователем, причем один из входов элемента «Память соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами двух дополнительных элементов И, первый вход каждого из которых соединен со вторым выходом блока сравнения, второй вход - с выходами счетчика импульсов, а третий вход одного из дополнительных элементов И соединен с датчиком веса, другой вход элемента «Память соединен с выходом дополнительного элемента ИЛИ блока коррекции, а входы каждого из других дополнительных элементов И соединены с соответствующими выходами счетчика импульсов блока коррекции и выходом элемента «Память, а их выходы и выход первого элемента И этого блока соединены через цифроаналоговый преобразователь с третьим входом блока управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР ° 447341, кл. В 65 G 60/00, 04.07.72.

2..Авторское свидетельство СССР № 474480, кл. В 65 G 60/00, 29.05.72.