Устройство для программного управления объектами

 

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах программного управления двухпозиционными объектами. Цель изобретения - повышения надежности уст-. ройства достигается введением блока индикации и блока обнаружения отказов , вьтолненного определенным образом . В схеме контролируются отказы устройства в рабочем режиме с формированием сигнала Авария и его остановом для исключения аварийных ситуаций , осуществляется сигнализация состояния устройства, что позволяет проводить оперативный контрольвьшолнения программы и получать информацию об отказах в момент ух § возникновения . 3 з. п . ф-лы, 3 шт. С/Э

СО)ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН

А2 (19) (И) (51) 4 С 05 В 19 08

)

13 (В

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1041992 (21) 3822685/24-24 (22) 10.12.84 (46) 07.11.86. Бюл. В 41 (72) В.Г.Лукин, Ю.П.Хрищатый, А.Г.Проценко и С.С.Олейников (53) 621.503.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1041992, кл. С 05 В 19/18, 1982.

Рейзин В.Л. и др. Элементы управления серии "Логика И". — М.: Энергоатомиэдат, 1984, с.140, 144, рис.3.33 и 3,38. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРА (МНОГО

УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАИИ .(57) Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах программного управления двухпозиционными объектами. Цель изобретения — повьпнения надежности уст-. ройства достигается введением блока индикации и блока обнаружения отказов, выполненного определенным образом. В схеме контролируются. отказы устройства в рабочем режиме с формированием сигнала "Авария" и его остановом для исключения аварийных ситуаций, осуществляется сигнализация состояния устройства, что позволяет о проводить оперативный контроль выполнения программы и получать информацию об отказах в момент ух возникновения . 3 э. п . ф-лы, 3 ил.

1269098

Изобретение относится к области автоматики, и может быть использовано в системах программного управления двухпоэиционными объектами и является усовершенствованием устрой- S ства по авт.св. Ф 1041992.

Цель изобретения — повьнпение надежности устройства и уменьшение потерь времени на обнаружение и поиск неисправностей.

На фиг.1 изображена схема устройства; на фиг.2 — функциональная схема блока обнаружения отказов; на фиг.3 — временная диаграмма, иллюстрирующая работу блока обнаружения отказов.

Устройство содержит датчики 1 ко— нечного положения и датчики 2 начального положения (например„ контактного типа) объектов, входы которых под- 2О ключены к шине 3 с напряжением нулевого сигнала, последовательно соединенные элемент И 4, формирователь 5 одиночных импульсов, блок 6 распределения импульсов, блок. 7 набора

25 программы, группу элементов ИЛИ 8 и группу триггеров 9, элементы И-НЕ

10, первые входы которых подключены к выходам соответствующих датчиков или 2, вторые входы — к соответст- M вующим выходам блока 7 набора программы, а выходы — к первым входам элемента И 4, первый 11.и второй 12 блоки задержки, входы которых подключены к соответствующим выходам 35 блока 7 набора программы,, причем выход первого блока 11 задержки подключен к входу сброса в нуль блока 6 распределения импульсов, выход второго блока 12 задержки подсоединен 4О к второму входу элемента И 4, блок

13 обнаружения отказов и блок 14 индикации. Устройство также содержит выход 15.

Блок 13 (фиг.2) содержит элемент

НЕ 16, первый 17 „ второй 18 и третий

19 элементы И, первый 20 и второй 21 элементы задержки и первый 22 и второй 23 триггеры, Устройство работает следующим об- SO разом.

До начала работы производят набор программы, определяющий последовате-.. льность включений-отключений объектов

24 перемычками, соединяющими приемные 55 гнезда блока 6 с соответствующими входами: элементов И-НЕ 10, элементов KIN 8 и блоков 11 и 12 задержки.

Триггеры 9„22 и 23 предварительно устaHQBJIBHbl в нулевое (исходное) состояние (цепи сброса триггеров 9 не показаны), соответственно объекты

24 отключены и находятся в начальном (исходном) положении (например, при использовании пневмораспределителей одностороннего действия с самовозвратом, часто применяемые в промышлен-. ных манипуляторах) контакты датчиков

2 начального положения замкнуты, а контакты датчиков 1 конечного положения разомкнуты.

В исходном состоянии команда

Пуск 1 (сигнал управления) не поступает на вход стробирования выходных сигналов блока 6 распределения импульсов, представляющего собой последовательно соединенные счетчик и дешифратор, в связи с чем на всех его выходах присутствует нулевой сигнал. Следовательно, нулевой сигнал присутствует и на вторых входах соответствующих элементов И-НЕ 10.

На -первых входах элементов И-НЕ

10, подсоединенных к выходам соответствующих датчиков 2, присутствует нулевой сигнал, поступающий через замкнутые контакты датчиков 2 с шины

3 с напражением нулевого сигнала.

На входах элементов И-НЕ 10, под соединенных к выходам соответствующих датчиков 1, присутствует единичный сигнал (например, при применении логических элементов И-НЕ, на незадействованных входах которых присутствует единичный уровень сигнала, для надежности все незадействованные входы логических элементов подключают к шине с напряжением единичного сигнала через резисторы (не показано), так как контакты датчиков 1 разомкнуты и входы элементов И-НЕ 10 оказываются неподсоединенными к шине 3 с напряжением нулевого сигнала.

Следовательно, на всех выходах элементов И.-НЕ 10 присутствует единичный сигHBJI и через элемент И 4 он поступает на вход формирователя

5, но одиночный импульс не формируется, так как формирователь 5 формирует одиночный импульс при положительном изменении сигнала на его входе, т.е. при изменении входного сигнала с нулевого на единичный. Этот же еди. ничный сигнал с выхода элемента И 4 поступает на вход блока 13, на вход

1269 элемента И 18 и на вход элемента

НЕ 16.

Проинвертированный (нулевой) сигнал с выхода элемента НЕ 16 поступает на вход эле.1ента И 17 и далее через элемент 20 на вход триггера 22, который на нулевой сигнал не реагирует и находится в нулевом состоянии.

Нулевой сигнал с выхода элемента И

17 через элемент 21 и элемент И 18 10 поступает на вход триггера 23, который на нулевой сигнал не реагирует и находится в нулевом состоянии. Следовательно, на инверсных выходах первого 22 и второго 23 триггеров при- f5 сутствуют единичные сигналы. Единичные сигналы присутствуют на входах элемента И 19, единичный сигнал с выхода которого поступает на выход устройства и на вход элемента И 4, 20 разрешая работу устройства °

Единичный сигнал с соответствующих выходов элементов И-НЕ 10 поступает на соответствующие входы блока

14 (фиг. 1), но световая сигнализация

25 отсутствует, так как блок 14 формирует световой сигнал при появлении нулевого сигнала на его входе, т.е. только в процессе работы предлагаемого устройства.

По команде "Пуск", поступившей на вход стробирования выходных сигналов блока 6, на его первом выходе появляется сигнал управления (единичный сигнал), который поступает в З5 соответствующие приемные гнезда блока 7 набора программы.

После прихода сигнала управления в приемное гнездо, подсоединенные к выходу элемента ИЛИ 8, подключенного 40 к прямому входу триггера 9, срабатывает соответствующий триггер 9 и включается соответствующий объект

24 управления, который начинает перемещаться из начального положения в 45 конечное. Одновременно этот же сигнал поступает на вход соответствующего элемента И-НЕ 10. На другом входе элемента И-НЕ 10, подключенного к выходу соответствующего датчика 1, 50 тоже присутствует единичный сигнал.

Наличие на обоих входах элемента

И-НЕ 10 единичного сигнала приводит к появлению на его выходе нулевого сигнала, который поступает на соответствующий вход блока 14 и через элемент И 4 поступает на вход формирователя 5 и на вход блока 13. При дос098 4 тижении перемещающимся объктом 24 заданного конечного положения срабатывает соответствующий датчик 1 и замыкает свой контакт. С шины 3 нулевой сигнал через замкнутый контакт поступает на вход этого же элемента

И-НЕ 10. На выходе появляется единичный сигнал, поступающий на соответствующий вход блока 14, и через элемент И 4 (при отсутствии сигнала

"Запрет" с блока 12 на его втором входе или сигнала "Авария" с блока

13 на его третьем входе) он поступает на вход блока 13 и на вход формирователя 5, который формирует одиночный импульс, поступающий на переключающий вход блока 6.

При этом сигнал управления появляется на его следующем (втором) выходе, а на первом его выходе сигнал управления снимается, т.е. устанавливается нулевой сигнал.

Сигнал управления с выхода блока р поступает в приемные гнезда блока

7, и работа устройства повторяется.

Объект 24 находится во включенном состоянии до появления сигнала управления в гнезде, подключенном через элемент ИЛИ 8 к нулевому входу триггера 9, который возвращается в нулевое состояние, и, соответственно, отключается объект 24 управления.

Объект 24 начинает перемещаться с конечного положения в начальное. Работа устройства в этом случае аналогична изложенной.

В процессе выполнения команды управления объектом 24 управления нулевой сигнал с выхода элемента И 4 поступает на вход блока 13. Нулевой сигнал с входа блока 13 поступает на вход элемента 16 и на второй вход второго элемента И 18 (фиг.2). Инвертированный (единичный) сигнал с выхода элемента НЕ 16 поступает на вход элемента И 17 и при отсутствии сигнала 1 Запрет на его другом входе единичный сигнал поступает на вход элемента 20, выполненного на задержку выходного сигнала. Этот единичный сигнал с выхода элемента И 17 поступает на вход элемента 21, выполненного в виде временной импульсной задержки, что приводит к формированию на его выходе импульса с длительностью который поступает на вход элемента И 18. Если единичный сигнал на входе элемента 20 находится во време-

S 1269098 б ни, превышающем время задержки (пунктиром показан сигнал, сформированный в случае возникновения отказа устройства,,например, останова объекта 24 в промежуточном положении

5 фиг.3), то на выходе его через время появляется сигнал который поступает на вход триггера 22. Триггер 22 перебрасывается, и нулевой сигнал (сигнал "Авария" ) через элемент И 19 10 поступает на вход элемента И 4, запрещая дальнейшую работу устройства, и на выход 15 устройства для последующего формирования аварийных сигналов., Время задержки ., элемента 20 15 устанавливается таким, чтобы обеспечить максимальное время работы объектов 24 управления по данной программе с заданными скоростями.

После устранения неисправности 20 триггер 22 устанавливается в исходное состояние сигналом "Сброс", сигнал

"Авария" снимается с входа элемента

И 4, разрешая дальнейшую работу устройства. 25

Если единичный сигнал на входе элемента 20 находится во времени меньше

t f и больше t <,т ° е. устройство функци 1 онирует в заданном режиме, то после выполнения команды управления объектом 24 (за время меньше 1, ) на вы)! ходе элемента 20 появляется нулевой сигнал, которым элемент 20 устанавливается в исходное состояние, и он готов к последующей работе — контро35 лю отработки следующей команды.

Если объект 24 управления достигает заданного положения раньше установленного времени (при повышенной

40 скорости вьппе заданной), то единичный сигнал на выходе элемента И 4 и, соответственно, на входе элемента

И 18 появляется в момент времени„ меньший t1< (пунктиром показан сиг45 нал в случае возникновения отказа устройства, например, перемещения объекта 24 с повышенной скоростью, фиг.3). Следовательно, на обоих входах элемента И 18 находится единич-

50 ный сигнал, который поступает на вход триггера 23. Триггер 23 перебрасывается, и нулевой сигнал (сигнал "Авария") через элемент И 19 поступает на вход элемента И 4, запрещая дальнейшую работу устройства, и на выход

15 устройства для последующего формирования аварийных сигналов. Время задержки элемента 21 устанавливается таким, чтобы обеспечить мини- мальное время работы объектов 24 по данной программе с заданными скоростями.

После устранения неисправности триггер 23 устанавливается в исходное состояние сигналом "Сброс", сигнал

ff 11

Авария снимается с входа элемента

И 4, разрешая дальнейшую работу устройства.

Работа устройства аналогична и в

t случае одновременного управления несколькими объектами 24, так как единичный сигнал на входе формирователя

5 и входе блока 13 появляется только при выполнении объектами 24 соответ- ствующих команд управления, т.е. при достижении объектами 24 заданного положения и срабатывании соответствующих датчиков 1 или 2 и, соответственно, ппи появлении единичного сигнала на всех выходах соответствующих элементов И-HE 10, т.е. на всех входах элемента И 4 (при отсутствии сигнала "Запрет" с блока 12 на его втором входе или сигнала "Авария" с блока 13 на его третьем входе).

Сигнал управления, поступивший в любое приемное гнездо, подсоединенное к входу блока 12, вызывает формирование на его выходе сигнала

Запрет", поступающего на вход элемента И 4 и на вход бпока 13, запрещая работу устройства и блока 13 для обеспечения отработки программных временных задержек, который снимается по истечении времени задержки блока 12 ° Блок 11 обеспечивает выдержку времени между концом предыдущего и началом следующего цикла. Сигнал управления, поступивший в приемное гнездо, подсоединенное к входу блока

11, вызывает формирование на его выходе сигнала, который поступает на вход установки в нуль блока 6 ° По окончании времени задержки сигнал с входа блока 6 снимается, а цикл повторяется.

Блок 14 индикации обеспечивает индикацию состояния у ;тройства во время его работы. Нулевой сигнал, поступающий с выхода соответствующего элемента И-HE 10, поступает на соответствующий «ход блока 14, который формирует световой сигнал, сигнализируя о работе объекта 24., По окончании работы объекта 24 на выходе элемента И-НЕ 10 формирует1269098 ся единичный сигнал, который поступает на соответствующий вход блока 14, и световой сигнал снимается.

Формула изобретения

1. Устройство для программного управления объектами по авт.св.

91041992, отличающееся тем, что, с целью повьппения надежности устройства, оно содержит блок индикации и блок обнаружения отказов, информационный вход которого подсоединен к выходу элемента И, выход— к выходу устройства и к третьему входу элемента И, а управляющий вход— к выходу второго блока задержки, соответствующие входы блока индикации подключены к выходам соответствующих элементов И-НЕ.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок обнаружения отказов содержит элемент НЕ, первый, второй и третий элементы И, первый и второй элементы задержки и ,первый и второй триггеры, вход элемента НЕ соединен с информационным входом блоКа и с первым входом второго элемента И, а выход - с первым входом первого элемента И, второй вход которого связан с управляющим входом блока, а выход - с входами первого и второго элементов задержки, выход первого из которых. соединен с установочным входом первого триггера, инверсный выход которого соединен с

10 первым входом третьего элемента И, выход второго элемента задержки соединен с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к установочному входу второго триггера, S5 инверсный выход которого подсоединен к второму входу третьего элемента И, соединенного выходом с выходом блока, а входы сброса первого и второго триггеров соединены с входом "Сброс"

20 блока.

3. Устройство по п.2, о т л и,— ч а ю щ е е с я тем, что первый элемент задержки выполнен с задержкой на появление выходного сигнала.

25 4. Устройство по п.2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что второй элемент задержки выполнен в виде рас ширителя.

1269098

Люрекс

ЮыЛ

Щу 17

Составитель Н.Белинкова

Редактор Н.Тупица Техред !И.Попович Корректор M,màðîøè

Заказ 6034/49 Тираж 836 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4