Система программного управления Советский патент 1982 года по МПК G05B19/18 

Изобретение относится к автоматическому управлению, в частности к цифровым следящим системам с управлякицими ЭВМ в замкнутом контуре и может быть использовано для автоматического управления исполнительными органами намоточного станка..

Известна система, содержащая ЭВМ, выходы которой по каждой координате подключены к цифро-аналоговым преобразователям, соединенным со входами. усилителей, выходы которых,подключе-нык сервосистемс1М станка, имеющим . связи с датчиками условий, выходы которых через аналого-цифровые преобраг зрватели подключены ко входам

ЭВМ И

Известна также система, содержащая

ЭВМ, выходы которой через два цифроаналоговых преобразователя и. два аналоговых запоминающих устройства под-. соединены к исполнительным механизмам по коор,цинатам ч н , перемещающим исполнительные органы станка, .. имеющие механическую связь с датчиками положения и скорости, .соединенными через согласующие .устройства со входами ЭВМ. . .... . . .

Однако для работы с подобными системами необходим оператору имеющий .

хорошую подготовку по программированию.. . .

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является .система 364 - 107 для цифрового управ- . ления металлорежущим станком, содержащая компьютер, подключенный выхо-. дом через -входное-выходное управляющее устройство, состоящее, например, из цифро-аналогового преобразователя, соединенного с усилителем .к.выходно-.. му (исполнительному) механизму, .свя-г занному с импульсньлм генератором, выполняющим роль датчика обратной связи, выходом подключенным через .входное-выходное устройство ко входу компьютера, а также управляющую часть, . состоящую из переключателей, соединенных с шифраторами, которые выхо- . дами подключены ко входам.компьютера, и позволяющую :Оператору, не.имеющему, подготовки по программированию, самостоятельно .осуществлять входные. операции для того, чтобы компьютер исполнял многие программы, .применяемые для выполнения .необходимых работ чих условий . fs .

Недостатком известных систем является то, при сбое.ЭВМ ее реакция на заданный.оператором код рЪжиJ/ма работы может оказаться ныверной, что приведет .систему к отличному.ох ГзаданнотО) режиму работы, к перемеще нию исполнительных.opraaoff по .законам, не.соответствующим программе и, в конечном счете/ к механическому повреждению изделия. Цель изобретения - повышение надежности системы, защита изготовляемого изделия от повреждения при нарушении работы ЭВМ. Поставленная цель достигается тем что в систему программного управлёния, содержащую вычислитель, первые выходы которого соединены через соот ветствующие цифро-аналоговые преобразователи и усилители со входами исполнительных механизмов, первые входы - с выходами первого и второго датчиков положения, второй вход - с выходом шифратора, а также первый и второй датчики скорости, выходы кото рЕЛХ подключены ко вторым входам соот ветствующих усилителей, третьи входы которых соединены с выходами блока аварийного отклкгчения, кнопочный регистр и блок индикации, введены последовательно соединенные узел блокировки, блок задержки и блок сравнения, второй вход Которого подключен ко второму выходу вычислителя и первому входу блока индикации, соединен ного вторым входом с выходом блока задержки, а выход - ко входу блока аварийного отключения, выход кнопочного регистра соединен со входом узла блокировки, подключенного выходом ко входу шифратора. На чертеже схематично показана система программного управления. Система содержит вычислитель 1, цифро-аналоговые преобразователи 2 3, усилители 4 и 5, исполнительные механизмы 6 и 7, исполнительные органы станка 8 и 9, первый и второй датчики 10 и 11 положения, первый и второй датчики 12 и 13 скорости, кно почный регистр 14,узел 15 блокировки, шифратор 16, блок 17 задержки, блок 18 индикации, блок 19 сравнения к блок 20 аварийного отключения. Система работает следующим образом.. В память вычйслителч. 1.введено в математическое обеспечение системы, а также программно заданные законы движения исполнительных органов в функции времени, например, для воспроизведения пространственной кривой Система имеет несколько режимов и р ботает циклически с постоянной частотой. Время цикла Т отсчитывается таймером вычислителя 1. В каждом ци ле вычитатель проверяет нахождение системы в заданном режиме, снимает вводит в паМятЬ; машины информацию с датчиков 10 и 11 положения, вычисля ет истинные скорости и положения ис полнительных органов, выбирает из памяти машины программные значения положений и скоростей исполнительных органов, соответствующие данному циклу Т, рассчитывает управляющие воздействия, как функцию программных и истинных положений и скоростей для каждого исполнительного органа в отдельности, и выводит управляющие воздействия на цифро-аналоговые преобразователи 2 и 3 .тью, где они сохраняются до прихода нового скорректированного управляющего воздей-. ствия в следующем цикле. Сигналы с выходов цифро-аналоговых преобразователей 2 и 3 через усилители 4 и 5 поступают на исполнительные механизмы 6 и 7, приводящие в Движение нспрлнительные органы, датчики скорости 12, 13 и положения-10,11. Сигнал с выходов датчиков 12 и. 13 скорости подается на входы усилителей 4 и 5 соответствующей координаты, тем самым обеспечивается стабилизация скорости исполнительных, органов. При необходимости изменения режима работы системы оператор нажимает одну из кнопок, соответствующую данному режиму, кнопочного регистра 14, сигнал которого блокируется узлом 15 и подается на шифратор 16, выполненный в виде диодной матрицы, преобразующей этот сигнал в двоичный код, и вводится в вычислитель It который принимает его, переходдат в соответствующий режим и вы;аает .сигнал, несущий информацию о том, в каком режиме находится система. Сигнал-с выхода блокировочного узла подается также и на блок задержки, который выдает сигнал на индикационное табло и на схему .сравнения с временной задержкой, равной времени перехода системы из режима в режим.Блок 18 индикации выполнен таким образом,что каждый индикатор состоит из двух сегментов,причем один из них высвечивается сигналом блока 17 задержки., а второй - сегментом, получаемым от вычислителя 1. Таким образом, равномерно зас.веченное поле одного, из индикаторов будет свидетельствовать о нормальной .работе системы. Неравномерная засветка двух индикаторов .свидетельствует о нарушении работоспособности системы. Таким образом, оператор имеет возможность визуально контролировать правильность работы системы, рднако он не всегда сможет оперативно произвести останов исполнительных органов, тем самым исключить брак дорогостоящего изде.пия. Поэтому сигна.лы с блока 17 задержки сигналы вычислите-., ля 1, информирующие о режиме работы си.стемы, подаются на входы блока 19 сравнения, который при аварийной ситуации формирует сигнал, управляющий блоком 20 аварийного отключения исполнительных органов. Использование изобретения позволяет защитить от повреждения дорогостоящее изделие, изготавливаемое, например, из композиционных материалов методом намотки на оправку. Формула изобретения Система программного управления, содержащая вычислитель, первые выходы которого соединены через соответствующие цифро-аналоговые преобразователи и усилители с входами исполнительных механизмов, первые входы - с выходами первого и второго датчиков положения, второй вход - с выходом шифратора, а также первый и второй Датчики скорости, выходы которых подключены к вторым входам соответствующих усилителей, третьи вхо ды которых соединены с выходом блока аварийного отключения, кнопочный регистр и блок индикации, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьиае ния надежности системы, в нее введены последовательно соединенные узел. блокировки, блок задержки и блок сравнения, второй вход которого подключен iK ,второму, выходу вычислитвгля и первому входу блока индика иш, соединенного вторым входом с выходом блока задержки, а выход - к, входу блока аварийного отключения, выход кнопочного регистра соединен с входом узла блокировки, подключенного : выходом к входу 1шсфратора. Источники информации, принятые во внш 1а1ше при экспертизе 1.Патент Великобритании 1398851, кл. GIN, опублик..1975. 2.Заявка Франции 2223742, кл. Q 05 В 15/00, опублик. 1974. , 3.Патент США 4074349, кл. 364-107, опублик. 1978 (прототип).