CS260526B1

CS260526B1 - Involved for Nzenf Alternate Movement Mechanisms

Info

Publication number: CS260526B1
Application number: CS869028A
Authority: CS
Inventors: Jan Hruska
Original assignee: Jan Hruska
Priority date: 1986-12-08
Filing date: 1986-12-08
Publication date: 1988-12-15
Also published as: CS902886A1

Abstract

Očelem řešení je nahradit kontaktní zapojení přo řízení střídavého pohybu mechanismů bezkontaktním. Toho se dosáhne zapojením, které obsahuje klopný obvod generátor, časového zpoždění, dvě řídicí hradla a dva oddělovací obvody. Přitom jsou na vstupy klopného obvodu a generátoru časového zpoždě ní připojeny výstupy prvního a druhéno bezdotykového snímače, výstupy klopného obvodu a generátoru časového zpoždění jsou připojeny na výstupy řídicích hradel, jejichž výstupy jsou zapojeny na vstupy oddělovacích obvodů.The purpose of the solution is to replace the contact circuit for controlling the alternating movement of mechanisms with a contactless one. This is achieved by a circuit that includes a flip-flop generator, a time delay, two control gates and two isolation circuits. In this case, the outputs of the first and second contactless sensors are connected to the inputs of the flip-flop and the time delay generator, the outputs of the flip-flop and the time delay generator are connected to the outputs of the control gates, the outputs of which are connected to the inputs of the isolation circuits.

Description

Vynález se týká zapojení pro řízení střídavého pohybu mechanismů, který vyhodnocuje signály z bezdotykových snímačů polohy na výstupní signály ovládající koncové jednotky, činnost různýoh mechanismů, zvláště pak transportních dopravníků pro různé materiály vyžadují řídit pohyb střídavě ve směru dopředném a vratném. Tento střídavý pohyb vyplývá z potřeby mechanisace přiblíženi materiálu na dopravní pás a udržování plynulosti jeho dopravy. Za příklad využívání tohoto postupu lze uvést dopravováni sypkých anebo nehomogenních pevných materiálů v zemědělství.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an alternating motion control mechanism that evaluates signals from proximity sensors to output signals of the operating terminal units, and the operation of the various mechanisms, particularly transport conveyors for different materials, requires directional and alternating direction control. This alternating movement results from the need to mechanize the approach of the material to the conveyor belt and to maintain the flow of its transport. An example of the use of this process is the transport of bulk or inhomogeneous solid materials in agriculture.

Řízení střídavého pohybu mechanismů se v současné době zabezpečuje nejčastěji kontaktními snímači a kontaktními logickými zapojeními. Základem těchto zařízení jsou principy dotykového snímání pohyblivého mechanismu koncovými spínači. Spínací kontakty těchto spínačů jsou sériově nebo paralelně zařazeny v řetězcích s kontakty pomocných a ovládacích relé a vytváří tak logické zapojení obvodů řízení střídavého pohybu.The control of alternating movement of mechanisms is currently provided mostly by contact sensors and contact logic connections. These devices are based on the principles of touch sensing of the moving mechanism by limit switches. The switching contacts of these switches are connected in series or in parallel with the auxiliary and control relay contacts, creating a logical connection of the AC control circuits.

Obecným nedostatkem současného zapojení pro řízeni střídavého pohybu mechanismů je provozní nespolehlivost, malá životnost, velká rozměrnost zařízení, velká energetická náročnost a značné nároky na údržbu. V důsledku toho vznikají dále velké materiálové ztráty a ohrožení bezpečnosti práce.The general drawback of the current wiring for AC drive control is operational unreliability, low lifetime, large equipment size, high energy consumption and considerable maintenance. As a result, material losses and occupational safety risks also arise.

Kontaktní snímače polohy a kontaktní obvody řízení pracuji a velkými napětími a proudy. Vlivem spínání a rozpínání indukčnosti vznikají přechodové děje a následné elektrické oblouky opalují kontakty. Životnost kontaktů je také ovlivněna prostředím. Velmi podstatné snížení jejioh životnosti je v důsledku provozování ve vlhkém prostředí nebo při manipulaci s nehomogenními nebo pastovitými substráty.The contact position sensors and the control contact circuits operate at high voltages and currents. As a result of switching the inductance on and off, transient processes occur and subsequent electric arcs burn the contacts. Contact life is also affected by the environment. A very substantial reduction in its service life is due to operation in a humid environment or when handling non-homogeneous or pasty substrates.

Zabezpečení všech logických funkcí obvodu řízení kontaktním způsobem vyžaduje použít několika pomocných relé. Tyto společně s ovládacími kontaktními jednotkami vytváří rozměrné rozváděčové skříně.Securing all the logic functions of the control circuit in a contact manner requires the use of several auxiliary relays. These together with the control contact units form large switchgear cubicles.

Nedostatky těchto známých řešení odstraňuje zapojení pro řízení střídavého pohybu mechanismů sestávající ze dvou snímačů polohy, klopného obvodu, generátoru časového zpoždění, řídicích hradel a oddělovacích obvodů vyznačené tím, že je zapojený vodič prvního bezdotykového snímače polohy paralelně na první vstup klopného obvodu a na první vstup generátoru časového zpoždění, vodič druhého bezdotykového snímače polohy paralelně na druhý vstup klopného obvodu a na druhý vstup generátoru časového zpoždění, přičemž první výstup klopného obvodu je spojen s prvním vstupem prvního řídicího hradla, druhý výstup klopného obvodu je spojen s prvním vstupem druhého řídicího hradla, výstup generátoru časového zpoždění je spojen paralelně s druhým vstupem prvního řídicího hradla a s druhým vstupem druhého řídicího hradla a výstupy z prvního řídicího hradla a z druhého řídicího hradla jsou připojeny přes první a druhý oddělovací obvod na vnější obvody prvním a druhým výstupním vodičem.The drawbacks of these known solutions are eliminated by alternating motion control mechanisms consisting of two position sensors, flip-flop, time delay generator, control gates, and isolation circuits, characterized in that the conductor of the first proximity sensor is connected in parallel to the first flip-flop input and first input a time delay generator, a second proximity sensor wire parallel to the second flip-flop input and the second time delay generator input, the first flip-flop output being coupled to the first input of the first control gate, the second flip-flop output coupled to the first input of the second control gate, the output of the time delay generator is connected in parallel with the second input of the first control gate and with the second input of the second control gate and the outputs of the first control gate and the second control gate are connected through the first and second separation circuits to the outer circuits by the first and second output conductors.

Zapojení pro řízeni střídavých pohybů mechanismů podle předloženého vynálezu má proti dosud známým řešením několik výhod. Signály pro řízení střídavého pohybu mechanismů se vyhodnocují bezkontaktním způsobem podle stavu signálů z bezdotykových snímačů polohy.The alternate motion control mechanisms of the present invention have several advantages over prior art solutions. The signals for controlling the alternating movement of the mechanisms are evaluated in a contactless manner according to the state of the signals from the proximity sensors.

Zapojení podle předloženého vynálezu předpokládá využiti logických integrovaných obvodů. Jejich použitím při realizaci zapojení se podstatně zvyšuje provozní spolehlivost, zvětšuje životnost, zmenšuje se podstatně vnější rozměr celého zařízení a výrazně se snižuje energetická náročnost.The circuitry of the present invention contemplates the use of logic integrated circuits. Their use in the implementation of wiring significantly increases operational reliability, increases service life, significantly reduces the external dimension of the entire equipment and significantly reduces energy consumption.

Další výhodou je, že v zapojení jsou zrealizovány vyšší vzájemné vazby a požadavky na řízení. Zapojeni nevyžaduje další pomocné spínače pro zahájení správného směru pohybu mechanismu po zapnuti sítě. Po zapnutí sítě podle stavu signálů ze snímačů, pohybu je vyhodnocen správný směr pohybu podle skutečné potřeby bez vnějšího zásahu.Another advantage is that higher interconnections and management requirements are realized in the wiring. The wiring does not require additional auxiliary switches to initiate the correct direction of movement of the mechanism after power is turned on. After switching on the network according to the state of the signals from the sensors, the movement is evaluated the correct direction of movement according to the actual need without external intervention.

Zapojení podle předloženého vynálezu umožňuje zrušit výstupní signály obvodu řízení při poruše snímače nebo přerušení signálu mezi ním a vstupem obvodu řízení. Zabraňuje se tak navíc i havarijním situacím a ohrožení bezpečnosti práce.The circuitry of the present invention makes it possible to cancel the control circuit output signals in the event of a sensor failure or a signal break between it and the control circuit input. In addition, it also prevents emergencies and threats to safety at work.

Mezi další výhody patří možnost přímého zapojení výstupů obvodu řízení střídavého pohybu mechanismů na vstupy bezkontaktních ovládacích jednotek využívající vícevrstvé polovodičové prvky. Předností rnyojí-;.ΐ ra řízení podle vynálezu je v tomto případě možnost galvanického oddělení oddělovacími .<& ·?./,Other advantages include the possibility of directly connecting the outputs of the AC motion control circuit to the inputs of a contactless control unit using multi-layer semiconductor devices. The advantage of the control according to the invention in this case is the possibility of galvanic isolation by means of separating means.

Příklad konkrétního zapojení podle vynálezu je schematicky nakreslený na obrázku.An example of a particular circuit according to the invention is schematically drawn in the figure.

Signály od bezdotykových snímačů polohy jsou přiváděny paralelně na vstupy klopného obvodu a na vstupy generátoru časového zpoždění. Vodič 01 od prvního snímače polohy je zapojen současně na první vstup 11 klopného obvodu 2 ^a na první vstup 21 generátoru časového zpoždění 2· Vodič 02 od druhého snímače polohy je zapojen současně na druhý vstup 12 klopného obvodu 2 ^a na druhý vstup 22 generátoru časového zpoždění 2.Signals from proximity sensors are applied in parallel to the flip-flop inputs and the time delay generator inputs. Conductor 01 from first position sensor is connected simultaneously to first input 11 of flip-flop 2 ^and to first input 21 of time delay generator 2 · Conductor 02 from second position sensor is connected simultaneously to second input 12 of flip-flop 2 ^and to second input 22 of time delay generator 2.

První výstup 13 klopného obvodu 2 je spojen s prvním vstupem 31 prvního řídicího hradla 2· Druhý výstup 14 klopného obvodu 2 j® spojen s prvním vstupem 41 druhého řídicíhá hradla £. Na druhé vstupy 21» 2?. řídicích hradel 2» 2 je připojen výstup 23 generátoru časového zpožděni 2· Výstup 32 prvního řídicího hradla 2 je spojen se vstupem 51 prvního oddělovacího obvodu 5 a výstup 43 druhého řídicího hradla 2 je spojen se vstupem 61 druhého oddělovacího obvodu 2· Výstup 52 prvního oddělovacího obvodu 2 je napojen na výstupní vodič 03 a výstup 62 druhého oddělovacího obvodu 2 je napojen na výstupní vodič 04.The first output 13 of the flip-flop 2 is connected to the first input 31 of the first control gate 2. The second output 14 of the flip-flop 2 is connected to the first input 41 of the second control gate 6. On the second inputs 21 »2 ?. The output 32 of the first control gate 2 is connected to the input 51 of the first separation circuit 5 and the output 43 of the second control gate 2 is connected to the input 61 of the second separation circuit 2. circuit 2 is connected to output wire 03 and output 62 of second separation circuit 2 is connected to output wire 04.

Výstupní vodiče 03, 94 jsou dále napojeny na ovládací jednotky s vícevrstvými polovodičovými prvky.The output conductors 03, 94 are further connected to control units with multilayer semiconductor elements.

Klopný obvod 2 ^a řídicí hradla 3, 2 jsou v příkladném zapojení vytvářeny logickými členy NAND z integrovaných obvodů DTL. Generátor časového zpoždění 2 je realizován vícefunkčním logickým integrovaným obvodem DTL. Jako oddělovací obvody 5, 2 jsou použity optoelektronické spojovací součástky.The flip-flop 2 ^and control gates 3, 2 are formed by NAND logic elements from integrated DTL circuits in an exemplary circuit. The time delay generator 2 is implemented by a multifunction logic IC DTL. Optoelectronic connecting components are used as separation circuits 5, 2.

Funkční činnost obvodu řízeni podle vynálezu je závislá na změně úrovně signálu ze snímačů polohy mechanismu. Pohybuje-li se např. mechanismus ve směru od prvního snímače k druhému snímači, nastává změna na vodiči 01 při dosažení konce sledované části. Tato změna přivedená na vstup 11 klopného obvodu 2 vyvolá změny tak, že ruší úroveň logické jedničky na jeho výstupu 14 a nastavuje úroveň logické jedničky na jeho výstupu 22· Současně převedená změna na první vstup 21 generátorem časového zpoždění 2 vytváří na jeho výstupu 23 signál časového zpožděni. Stav na vstupech řídicích hradel 2» 2 ^se vyvíjí tak, že jednak změna druhého výstupu 14 klopného obvodu 2 ^a tí·¹¹¹ i ^na prvním výstupu 41 druhého řídicího hradla i_ zruší jeho výstup 43 na hodnotu logické nuly a přes oddělovací obvod 2, výstupní vodič 04 se pohyb mechanismu ve směru od prvního snímače k druhému snímači zastaví, jednak změna prvního výstupu 13 klopného obvodu 2 ^a tím i na prvním vstupu 21 prvního řídicího hradla 2 je hradlována jeho druhým vstupem 32 po dobu časového zpožděni vytvářeného generátorem časového zpoždění 2· ^Po dobu toho časového zpoždění je na výstupu 33 prvního řídicího hradla 2 úroveň logická nula a přes oddělovací obvod 2 ^a výstupní vodič 03 je blokován zpětný pohyb mechanismu. Tato doba dlouhá několik sekund je nutná pro zastaveni původního směru pohybu ovlivňovaného setrvačností. Po uplynutí časové prodlevy . se změní výstup 23 generátoru časového zpoždění na hodnotu logické jedničky a tím i hodnota druhého vstupu 32 prvního řídicího hradla 2 a dochází k uvolnění hradlování, změní se výstup 32» ^na hodnotu logické jedničky a před oddělovací obvod 5, výstupní vodič 03 zapne · sě pohyb mechanismu ve směru vratném, tj. od druhého snímače k prvnímu snímači. Tento směr' pohybu trvá až do dosažení koncového stavu na druhém snímači polohy a vyhodnocovací cyklus probíhá v obvodech řízeni s tím, že se vypíná pohyb mechanismu a po časové prodlevě se pohyb obnovuje opět ve směru od prvního snímače ke druhému snímači.The functional operation of the control circuit according to the invention is dependent on a change in the signal level from the position sensors of the mechanism. For example, if the mechanism moves in the direction from the first sensor to the second sensor, there is a change in the conductor 01 when the end of the monitored portion is reached. This change applied to input 11 of flip-flop 2 causes changes to cancel the level of logic 1 at its output 14 and adjusts the level of logic one at its output 22. delay. The state at the inputs of the control gates 2 ' 2 ^is such that the change of the second output 14 of the flip-flop 2 ^{and the} t ' ¹¹¹ i ^{at the} first output 41 of the second control gate 1 cancels its output 43 to logic zero. 04, the movement mechanism in a direction from the first sensor to the second sensor is stopped, first, the change of the first output 13 of the flip-flop ^{2, and} thus the first input 21 of the first control gate 2 is gated by a second inlet 32 for the time delay produced by the generator, the time delay 2 · ^after during this time delay, the logic zero level at the output 33 of the first control gate 2 is leveled and the reverse movement of the mechanism is blocked via the separation circuit 2 ^{and the} output wire 03. This period of several seconds is necessary to stop the original direction of motion affected by inertia. After timeout. the output 23 of the time delay generator changes to the value of the logic one and thus the value of the second input 32 of the first control gate 2 and the gating is released, the output 32 is changed ^{to the} value of the logic one and of the mechanism in the reciprocating direction, i.e. from the second sensor to the first sensor. This direction of movement lasts until the end state on the second position sensor is reached, and the evaluation cycle takes place in the control circuits, switching off the movement of the mechanism and after a time delay the movement is restored again in the direction from the first sensor to the second sensor.

Claims

Arrangement for controlling alternating movement of mechanisms consisting of two position sensors, flip-flop, time delay generator, control gates and isolation circuits, characterized in that the conductor (01) of the first proximity sensor is connected in parallel to the first input (11) of the flip-flop (1) ) and to the first input (21) of the time delay generator (2), the conductor (02) of the second proximity sensor parallel to the second input (12) of the flip-flop (1) and to the second input (22) of the time delay generator (2); the first output (13) of the flip-flop (1) is connected to the first input (31) of the first control gate (3), the second output (14) of the flip-flop (1) is connected to the first input (41) of the second control gate (4) , the output (23) of the time delay generator (2) is connected in parallel with the second input (32) of the first control gate (3) and with the second input (42) of the second control gate (4), the output (33) of the first o the control gate (3) is connected via a separation circuit (5) to the first output conductor (03) and the output (43) of the second control gate (4) is connected via a separation circuit (6) to the second output conductor (04).