устройство для управления упаковочной машиной циклического действия

Формула изобретения

Устройство для управления упаковочной машиной циклического действия, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов с выключателем, счетчик, преобразователь кода и логический элемент, при этом выключатель соединен с входом генератора, отличающееся тем, что введен генератор с большей частотой импульсов, чем первый, и соединен с входом логического элемента, при этом выключатель подключен к входу второго генератора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в качестве устройства управления упаковочной машиной циклического действия, например, молокоразливочного автомата.

Известно устройство для управления упаковочной машиной циклического действия по патенту СССР N 629868, кл. B 65 B 57/00, 1978 г., содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик, преобразователь кода и рабочий элемент. Указанное устройство недостаточно точно и надежно в работе, т. к. генератор импульсов выполнен в виде электромеханического устройства, где длительность генерируемых прямоугольных импульсов и частота сигнала определяются скоростью оборотов диска и шириной имеющихся на нем зубьев, а следовательно, зависит от разброса допусков и износа при эксплуатации.

Известно устройство для управления машиной циклического действия по патенту России N 2032598, 1995 г., взятое в качестве прототипа, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик, преобразователь кода и логический элемент, причем генератор импульсов дополнительно соединен с входом логического элемента.

Данное устройство недостаточно точно в работе, т.к. передний фронт синхронизирующих импульсов с генератора импульсов поступает на тактовый вход логического элемента раньше, чем информация на информационные входы логического элемента на время, обусловленное прохождением сигнала через счетчик и преобразователь кода. Данная ситуация приводит к сбоям в работе логического элемента, выполненного на J-K триггерах в виде непредусмотренного логикой работы упаковочной машины сдвига начала или окончания формируемого импульса управления и, соответственно, к нарушению формирования циклограммы, т.к. смена информации на информационных входах J-K триггера во время действия синхронизирующего импульса на тактовом входе указанного триггера обуславливает неоднозначность состояния его выходов и, как следствие, различную от цикла к циклу ширину формируемых импульсов управления рабочими элементами упаковочной машины.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение точности устройства для управления упаковочной машиной циклического действия и исключение возможности возникновения сбойных ситуаций.

Для решения поставленной задачи в устройстве для управления упаковочной машиной циклического действия, содержащем последовательно соединенные генератор импульсов, счетчик, преобразователь кода и логический элемент, введен генератор импульсов с большей частотой следования импульсов, чем первый, и соединен с входом логического элемента, причем работой обоих генераторов импульсов управляет общий выключатель.

Данное решение позволяет исключить возможность возникновения сбойных ситуаций в виде сдвига фазы начала или окончания импульса управления рабочим элементом упаковочной машины на величину, равную периоду следования, т.е. на один такт, до достижения устойчивого состояния на выходе преобразователя кода. Это достигается за счет того, что импульсы, определяющие фазу приема информации с преобразователя кода на информационные входы логического элемента, подаются c введенного генератора, имеющего большую частоту следования импульсов. Таким образом, длительность пребывания выходов логического элемента и, соответственно, выходных ключей упаковочной машины в неопределенном положении, обусловленном неоднозначным состоянием логического элемента из-за смены информации на его входе во время действия синхроимпульса, соответствует периоду следования синхроимпульсов. Учитывая, что период следования синхроимпульсов с введенного генератора меньше, чем у единственного генератора прототипа, и не превышает допустимой погрешности формирования временных интервалов циклограммы упаковочной машины, возможность сбоя функционирования упаковочной машины по причинам, обусловленным недостатками, присущими прототипу и аналогу, описанными выше, исключена.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство для управления упаковочной машиной циклического действия содержит два генератора 1 и 2 импульсов (фиг.1), где генератор 1 соединен со входом счетчика 3, подключенного к преобразователю кода 4. Выход преобразователя 4 соединен с входом логического элемента 5, управляющего электронными ключами 6. Выход генератора 2 импульсов подключен к объединенным синхронизирующим входам логического элемента 5, при этом частота следования импульсов генератора 2 выше, чем генератора 1. Работой (пуском-остановом) обоих генераторов 1 и 2 импульсов управляет выключатель 7, подключенный к управляющим входам генераторов.

Генератор 1 тактовых импульсов (фиг. 2) состоит из двух инверторов 8, 9, элемента 2И-НЕ 10, соединенных последовательно кольцом, резисторов 11, 12 и конденсатора 13.

Генератор 2 синхронизирующих импульсов состоит из двух инверторов 14, 15, элемента 2И-НЕ 16, соединенных последовательно кольцом, резистора 17 и конденсатора 18.

Выключатель 7 состоит из переключателя 19 и токоограничительного резистора 20.

Один из входов элементов 2И-НЕ 10, 16 каждого из генераторов 1 и 2 соединен с переключателем 19 выключателя 7, установкой которого в положение СТОП (т. е. подключением входов элементов 2И-НЕ 10, 16 к цепи ОВ) осуществляется блокировка работы генераторов и, соответственно, остановка цикла работы упаковочной машины.

Счетчик 3 содержит два каскада, каждый из которых состоит из двоичного счетчика 21 (22) и схемы совпадения 23 (24). Каскад на двоичном счетчике 21 и схеме совпадения 23 имеет коэффициент пересчета, равный девяти, каскад на двоичном счетчике 22 и схеме совпадения 24 имеет коэффициент пересчета 8. Таким образом, общий коэффициента пересчета счетчика 3 равен 89 = 72.

Преобразователь кода 4 содержит дешифраторы 25, 26 и комбинационную схему, выполненную на элементах 2И-НЕ 27...50, причем один из входов каждого элемента 2И-НЕ подключен к выходу дешифратора 25, а другой - к выходу дешифратора 26 (в соответствии с циклограммой работы командоаппарата), выходы элементов 2И-НЕ являются выходами преобразователя кода 4.

Логический элемент 5 состоит из J-K триггеров 51...59, информационные входы которых соединены с выходами преобразователя кода 4, а синхронизирующие входы объединены и подключены к выходу генератора 2 импульсов. Прямые выходы J-K триггеров соединены с входами электронных ключей 6, управляющих рабочими элементами упаковочной машины.

Устройство для управления упаковочной машиной циклического действия работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчик 3 обнулен, импульсы на выходах генераторов 1 и 2 отсутствуют. При установке переключателя 19 в положение РАБОТА соответствующие входы элементов 2И-НЕ 10 и 16 через резистор 20 подключаются к шине питания, разрешая формирование генератором 1 последовательности тактовых импульсов, а генератором 2 последовательности синхронизирующих импульсов. Последовательность импульсов, вырабатываемая генератором 1, поступает на вход счетчика 3, который одновременно является счетным входом двоичного счетчика 21 с коэффициентом пересчета, равным 9 и обусловленным подключением схемы совпадения 23 к первому и четвертому разрядам двоичного счетчика 21. С выхода четвертого разряда двоичного счетчика 21 импульсы поступают на счетный вход двоичного счетчика 22 с коэффициентом пересчета, равным 8 и обусловленным подключением схемы совпадения 24 к четвертому разряду двоичного счетчика 22. Таким образом, общий коэффициент пересчета счетчика 3 равен 98 = 72, т.е. счетчик 3 имеет на выходе 72 комбинации.

Цифровые коды с двоичных счетчиков 21, 22 поступают на входы дешифраторов 25, 26 и преобразуются ими в унитарные коды, т.е. на одном из выходов дешифратора 25, соответствующем определенному двоичному коду на его входе (выходе двоичного счетчика 21), присутствует сигнал логического "0", а на всех остальных выходах - сигнал логической "1". Аналогично, на одном из выходов дешифратора 26, соответствующем определенному двоичному коду на его входе (выходе двоичного счетчика 22), присутствует сигнал логического "0", а на всех остальных выходах - сигнал логической "1". Выходные сигналы дешифраторов 25, 26 инвертируются схемами 2И-НЕ 27...50, выходы которых попарно объединены так, что одни из элементов 2И-НЕ пары инвертирует сигнал с выхода дешифратора 25, другой - с выхода дешифратора 26. Только при появлении сигналов логического "0" на выходах каждого из элементов пары на объединенном входе, являющемся выходом комбинационной схемы, появляется сигнал логической "1", соответствующий определенной комбинации на выходе счетчика 3, т.е. каждой паре элементов 2И-НЕ 27...50 соответствует определенная комбинация на выходе счетчика 3. При этом количество пар может быть равным от 2 до n (где n - количество комбинаций на выходе счетчика 3) и определяется заданной циклограммой работы устройства. Попарно объединенные выходы схем 2И-НЕ подключены к информационным входам J и K триггеров 51...59 так, что на J-входы подаются сигналы, устанавливающие триггеры 51...59 в единичное состояние при поступлении синхронизирующего импульса на C-входы, а на K-входы - устанавливающие их в "0" состояние, соответственно заданной циклограмме.

Генератор 2 импульсов формирует последовательность синхроимпульсов, поступающую на объединенные C-входы триггеров 51...59. По каждому синхроимпульсу с генератора 2 импульсов J-K триггеры 51...59 принимает информацию на J- и K-входы с элементов 2И-НЕ 27...50 и фиксируют ее на своих выходах. Частота следования импульсов генератора 2 больше, чем генератора 1 и выбрана таким образом, чтобы исключить возможность возникновения сбойных ситуаций, обусловленную неопределенных состоянием J-K триггеров 51...59 из-за смены информации на J- или K-входе во время действия синхроимпульса, в виде непредусмотренного логикой работы устройства управления упаковочной машиной сдвига начала или окончания сформированного управляющего импульса на недопустимую величину. Т.к. период следования синхроимпульсов не превышает погрешности формирования заданной циклограммы, то неопределенное состояние J-K триггеров 51...59 продолжительностью до поступления очередного синхроимпульса не сказывается на точности формирования циклограммы и, соответственно, на работе упаковочной машины в целом.