Система дублерного управления тракторами

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к системам вождения тракторов. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости и надежности функционирования. Система дублерного управления включает на тракторе-лидере задатчик 1 команд и командное устройство 2, измеритель 3 текущих параметров, блок 8 преобразования команд и блок 6 согласования, на тракторе-дублере соответственно расположены измеритель 4 текущих параметров, блок 7 согласования, блок 9 преобразования команд, блок 11 контроля связи. Блоки 6 и 7 согласования соединены двухпроводной линией связи. В зависимости от состояния аппаратуры другого трактора каждый блок преобразования команд работает в режимах опроса, входа в синхронизацию и нормальной работы. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИК (51)5 A 01 В 69/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4615076/30-15 (22) 05.12,88 (46) 07.11.90. Ьюл, М 41 (72) Е.К,Власова, lQ.Н.Жаров, Л.Г,Лыткина, A.À. Неменко, О.С. Рыбачук, Н.В, Смирнов и А.Ф.чубарь (53) 631.31(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 867334, кл. А 01 В 69/04, 1979. (54) СИСТЕМА ДУБЛБРНОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРАКТОРАМИ (57) Изобретение относится к сельскохозяйственному мавиностроению, в частности к системам вождения тракторов, Цель изобретения — повышение помехоустойчивости,, Я2„, 1604183 А1 и надежности функционирования, Система дублерного управления включает на тракторе-лидере задатчик 1 команд и командное устройство 2, измеритель 3 текущих параметров, блок 8 преобразования команд и блок 6 согласования, на тракторе-дублере соответственно расположены измеритель 4 текущих параметров, блок 7 согласования, блок 9 преобразования команд, блок 11 контроля связи. Блоки 6 и 7 согласования соединены двухпроводной линией связи. В зависимости от состояния аппаратуры другого трактора каждый блок преобразования команд работает в режимах опроса, входа в синхронизацию и HopMBIlbHQA p860Tb1, 3 ил.

1604183

ЗО

45.

Би

Изобретение относится к сельскохозчйственному машиностроению, а частности к системам вождения Tp&KTopoB.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости и надежности функционирования.

На фиг. 1 представлена структурная схема системы дублер»ого управления тракторами:, на фиг. 2 — cxeMB блока преобразования команд (БПК); на фиг. 3 — циклограмма работы БПК трактора-лидера и трактора-д ублера и тока В линии, Система дублер»ого управления тракторами содержит датчик 1 команд, команд»ое устройство (КУ) 2, измерители 3 и 4 текущих параметров трактора соответственно лидера и дублера, исполнительный механизм 5 трактора-дублера, блоки 6 и 7 согласования, блоки 8 и 9 преобразования команд, блоки 10 и 11 контроля связи (БКС), двухпроводная линия 12 связи.

Блок преобразования команд состоит из элемента ИЛИ-НЕ 13, электронного ключа 14, инаертора 15, одновибратора 16 передачи, переключателя 17, счетчика 18, мультиплексора 19, одновибратора 20 запрета, элемента ИЛИ-НЕ 21, одновибратора 22 обнуления, инвертора 23, умножителей 24 и 25, одноаибратора 26 записи, регистра 27 записи, регистра 28 данныхх.

На циклограмме работы БПК обозначены сигналы трактора-лидера (индекс Л) и сигналы трактора- дублера (индекс Д). 29Л, 29Д- включение питания, ЗОЛ, ЗОД вЂ” сигнал обнуления, 31Л, 31Д вЂ” сигнал запрета, 32Л, 32Д вЂ” сигнал передачи, ЗЗЛ, ЗЗД вЂ” поканальная информация, 34Л, 34Д вЂ” сигнал на переключение счетчика, 35Л, 35Д вЂ” сигнал приема информации, 36 — ток а линии связи.

Система дублерного управления тракторами работает следующим образом.

C датчика команд в КУ поступает шести. разрядный код, спределяющий одну из 35 точек начальной установки тоактора-дублера в системе координат трактора-лидера. C измерителя текущих параметров в КУ поступают постоянные напряжения с датчиков дальности и угла визирования лидера, с блока преосразования команд трактора-лидера поступает цифровой код, собтаетстаующий углу визирования трактора-дублера, полученный в результате оцифровки аналогового сигнала с выхода измерителя текущих параметров трактора-дублера и переданный последовательным кодом по двухпроводной линии связи.

В командном устройстве на основании этих данных производится вычисление рассогласования между заданными и текущими координатами, и в зависимости от величины рассогласования вырабатываются сигнала индикации положения трактора-дублера относительно заданной точки, подаваемые в задатчик команд, и команды управления трактором-дублером по скорости и направлению, передаваемые в блок преобразования команд лидера. Далее через линию и блок преобразования команд дублера они поступают в исполнительное устройство.

При нормальной работе системы связи по выходу блоков преобразования команд обоих тракторов в БКС вырабатывается переменное напряжение типа Меандр, в случае нарушения связи на выходе в БКС появляется постоянное напряжение и блоки контроля связи вырабатывают сигнал " Авария", по которому на тракторе-лидере появляются световые и звуковые сигналы, а на тракторе-дублере включается торможение и принудительный останов двигателя, Прием и передача предварительно оцифрованного аналогового сигнала и команд управления осуществляется блоками преобразования команд обоих тракторов s последовательном коде, В зависимости от состояния аппаратуры другого трактора каждый БПК может работать в следующих режимах; а режиме опроса; в режиме входа в синхронизацию; в режиме нормальной работы.

Режим опроса — зто режим работы аппаратуры одного трактора.

Трактор-дублер посылает информацию (ЗЗД) по линии связи через блоки согласования в трактор-лидер, а ответной информации не получает. При отсутствии ответной информации с трактора-лидера БПК после окончания действия сигнала передачи (32Д) обнуляется и через некоторое время снова включается передача информации и так до тех пор, пока с трактора-лидера не поступит ответ (включено питание на лидере).

С этого момента начинается работа системы связи а режиме входа в синхронизацию, т.е. БПК трактора-дублера посылает информацию, другой БПК трактора-лидера посылает ответную, но при этом необходимая последовательность обмена информации может быть нарушена, поскольку при включении питания схема управления (счетчики, одновибраторы) могут быть в произвольйом состоянии, Содержимое счетчика может быть любое, следовательно, мультиплексоры могут коммутировать любую информацию с 1-го до N-го канала.

И этот режим будет до тех пор, пока содержимое любого из двух счетчиков не станет больше й, когда Н вЂ” число каналов

1604183

50 с5 связи (на фиг. 3 у трактора-лидера),-и схема

БПК лидера переходит в режим обнуления, При отсутствии информации с БПК трактора-лидера БПК трактора-дублера также обнуляется. Т.е наступает момент, когда оба

БПК находятся в режиме обнуления. Так как время обнуления дублера берется меньше времени Обнуления лидера (ЗОД < ЗОЛ), то дублер начинает первым передачу информации а БПК лидера. С этОГО момента начинается режим нормальной работы обмена информацией между тракторами, т.е. сигналу номер 1 дублера соответствует ответный сигнал номер 1 лидера и так до тех пор, пока с дублера на лидер и Обратно не будут переданы сигналь. канала К, после -<его блоки преобразования команд обоих тракторов обнуляются, заканчивается один цикл обмена информации, при этом время

ОднОГО цикла 2 мс, После окончания де .4ствия режима обнуления начинается второй цикл обмена и т.д.

БПК работает следующим образом.

При включении питания (налример, на дублере — фиг. 3, сигнал 29Д) регистр данных 28 обнуляется, т.е. сигналы, поступающие на аппаратуру управления трактора, отсутСтвуют, счетчик 18, управлягощий коммутацией сигналов с аппаратуры трактора через мультиплексор 19, адновибраторы 16, 20, 22 и 26 могут находиться в произвольном состоянии, на входы мультиплексора подаются сигналы с аппаратуры трактора.

БПК начи ает рабе:ать в режиме передачи или может находиться в режиме Обнул8ния.

При сигнале "Лог.1" на зыходе одновибратора 16 передачи (сигнзл 32Д) дается разрешение на передачу информации с аппаратуры трактора через соответствующий канал мультиплексора 19 через умножитель 24 (для сигнала "Лог,0") или умножитель 25 (для сигнала "Лог.1") в блок согласования и далее в линию связи, Во время действия сигнала 32Д по линии связи протекает ток„имеющий условно положительное направление в случае сигнала

"Лог.1" или отрицательное при сигнале

"Лог.0", При сигнале "Лor.0" на выходе одновибратора 16 передачи элемент 3 ИЛИ-НЕ 21 выдает сигнал "Лог,1" на включение одновибратора 22 обнуления, который выдает импульсный сигнал 30Д обнуления для счетчика 18 и для включения одновибра,ора 20 запрета. На выходе Одновибратора появляетсй сиГнал 31Д, запрещающий ключу 14 включать одновибратор 26 записи, ко горый на время действия сигнала 31Д не раэреша5

45 ет :àr.èñü сигнал= с блока согласования в регистр 27 записи.

По спаду импульса ЗОД, поступающего на второй вход одновибратора 16, выдается имг ульс 32Д на режим передачи. При отсутствии ответного сигнала с трактора-лидера и после окончания действия режима передачи счетчик 18 снова обнуляется импульсом

ЗОД. После окончания действия импульса

ЗОД одновибратор 16 снова выдает разрешение на режим передачи, т.е. БПК трактора-дублера работает в режиме опроса-посылки сиГнала передачи, эат8м обнуление при отсутствии ответного сигнала, снова посылка сигнала переда и, опять обнуление и т,д.

В режиме Опроса выходная информация (сигнал ЗЗД) с мультиплексора сохраняет свое значение, так как счетчик все время находится в исходном состоянии.

При появлении сигнала с аппаратуры трактора-лидера система начинает работать в режиме входа в синхронизацию.

Происходит это следующим образом.

Сигнал с блока согласования тракторадублера через линию связи поступает на блок согласования трактора-лидера, где сигнал с первого выхода (может быть "Лог.0" или "Лог,1") поступает на шину записи регистра 27, работающего в последовательнопараллельном режиме, при этом сигнал

"Лor.1" с первого или второго выходов блока согласования через элемент 2 ИЛИ-ИЕ 13 поступает через ключ 14 на инвертор 15, С инвертора 15 сигнал "Лог.1" поступает на одновибратор 26 записи. элемент 3 ИЛИ-Н Е

21, одновибратор 22 обнуления и на второй вход переключателя 17.

При появлении сигнала "Лог.1" на выходе инвертора 15 запускается одновибратор записи 26, который импульсом 35Л дает разрешение на зались информации с первого входа блока преобразования команд в регис р 27, одновременно сигнал "Лог.1" блокирует элемент 21 и одновибратор 22, запрещая формирование режима обнуления на время действия входного сигнала, По спаду импульса с выхода инвертора

15 (32Д1 опускается одновибратор 16, формирующий сигнал "Лог,1" (32Л), при этом происходиг передача информации (ЗЗл) с

БПК лидера в БПК д блера.

В процесс обмена информацией счетчики 18 синхронно увеличивают свое содержимое на 1 в момент спада импульса(ЗЗЛ), для этого к входу счетчиков 18 при помощи переключателя 7 подключаются соответственно на тракторе-дублере выход инвертора 15, а на трактора-лидере выход одновибратора 16 передачи, Как -олько содержимое любого

1604183 счетчика 18 станет равно й, вырабатывается сигнал перезаписи данных иэ регистра 27 в регистр данных 28, где они хранятся до следующей перезаписи.

Одновременно сигнал с последнего разряда счетчика 18 поступает на одновибратор 22 обнуления, который с некоторой задержкой выдает импульс ЗОЛ на обнуление счетчика 18 и включение одновибратора запрета 2О, запрещающего прохождение информации через ключ 14 с входа БПК.

Блок согласования (БС) предназначен для приема и передачи сигналов в виде тоK08blx посылок разного направления rtG линии связи (фиг. 3 — сигнал 1л) и выдачи логических сигналов "О" или "1" в зависимости от направления тока в блок преобразования команд.

Входы БС соединены между собой линией связи, Блок контроля связи(БКС) предназначен для контроля правильности передачи сигналов в каждом цикле. В случае нарушения режима передачи БКС на тракторе-лидере выдает сигнал в задатчик на индикатор(лампочку). Включение индикатора визуально сигнализирует трактористу о неисправности в аппаратуре, в тракторедублере БКС выдает сигнал на выключение двигателя.

Использование предлагаемой системы дублерного управления тракторами позволяет отказаться от ненадежного в эксплуатации многожильного кабеля, используемого для линии связи, исключить все возможные аварийные ситуации при обрыве или замыкании отдельных жил многожильного кабеля.

5 Формула изобретения

Система дублерного управления тракторами, включающая линию связи, установленные на тракторе-лидере эадатчик

1О команд с командным устройством и измеритель текущих параметров, а на тракторедублере — измеритель текущих параметров и.исполнительный механизм, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения

15 помехоустойчивости и надежности функционирования, она снабжена соединенными последовательно на каждом тракторе блоками контроля связи, блоками пресбразования команд и блоками согласования, при

2О этом на тракторе-лидере выход блока контроля связи подключен к задатчику команд, выход которого совместно с выходом измерителя текущих параметров подключен к командному устройству и через блок

25 преобразователя команд — к соответствующему блоку преобразования, а на тракторедублере выход блока контроля связи соединен с входом исполнительного механизма, соединенного входом с измерителем

30 текущих параметров, а выходом — через блок преобразователя команд с соответствующим блоком согласования, причем блоки согласования тракторов связаны между собой посредством двухпроводной линии.

1604183

Составитель Е.Карев

Техред М.Моргентал

Корректор Т.Палий

Редактор Л.Зайцева

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3401 Тираж 498 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., 4/5