189990. lajstromszámú szabadalom • Berendezés elektromechanikus rendszerek digitális vezérlésére és öntanuló egység a berendezéshez
1 A találmány tárgya berendezés elektromechanikus rendszerek digitális vezérlésére és öntanuló egység a berendezéshez, amelyet az iparban, mezőgazdaságban, közlekedésben, szolgáltatóiparban stb. üzemelő elektromechanikus berendezéseknél lehet alkalmazni. Az elektromechanikus rendszerek általában az alábbi egységekből építhetők fel; — végrehajtószervek (érzékelők, beavatkozószervek stb.), — illesztőegység, — digitális vezérlőegység Nyilvánvaló, hogy az első kettő mindig az adott feladathoz igazodik, és nem egységesíthető. A digitális vezérlőegységnél azonban márlehet bizonyos egységesítést alkalmazni, például TTL szintű áramköri elemek alkalmazásával. A jelenlegi gyakorlatban az elektromechanikus berendezések digitális vezérlését egyedileg tervezik, aminek számos hátránya van, például:-minden esetben csak az adott konkrét feladatot oldják meg; — egymástól jelentősen különböznek mind a tervezés, mind pedig az üzemeltetés szempontjából, így jelentős szakembergárdát kötnek le; és végül — a megvalósításnál felhasznált alkatrészek, amelyek esetenként egymással felcserélhetők is lehetnének, jelentősen különböznek, így a gyártásnál is és a karbantartásnál is nagy készleteket igényelnek. Felmerült tehát az az igény, hogy elektromechanikus berendezésekhez egységes digitális vezérlést valósítanak meg, amely sokrétűen alkalmazható. Ennek során azonban figyelembe kell venni a vezérelni kívánt rendszer bonyolultsági fokát. Egyszerűbb rendszereknél megfelelőek a kapuáramkörölből felépített (ún. random logikai) és/vagy tárolóáramkörök alkalmazásával nyert, időben különböző jeleket előállító (ún. szekvenciális random logikai) áramkörök. Bonyolultabb rendszereknél ma általában számítógépet vagy mikroprocesszort alkalmaznak, amelyek egyrészt szükségtelenül bonyolult eszközök (aritmetikai egységük is van), másrészt valósidejű (real-time) üzemntódban nem eléggé gyorsak. A számítógép vagy mikroprocesszor alkalmazásának legnagyobb hátránya azonban az, hogy a digitális vezérlés tervezéséhez jelentős hardware és főleg software fejlesztésre van szükség. A találmány célja olyan digitális vezérlési mód kialakítása, amely nem igényel bonyolult software fejlesztői munkát, könnyen beépíthető az adott elektromechanikus rendszerbe, és egyaránt alkalmazható egyszerű és bonyolultabb vezérlési feladatok megoldására. A találmány feladata tehát olyan digitális vezérlő berendezés létrehozása, amely a fenti célnak megfelel, modulszerűen bővíthető, ezenfelül a számítógépek valósidejű üzemmódjánál gyorsabb működést tesz lehetővé. A találmány feladata továbbá az elektromechanikus rendszerek digitális vezérlésére kidolgozott berendezéshez öntanuló egység létrehozása, amelynek alkalmazásával a software munka jelentősen csökkenthető, sőt teljesen el is hagyható. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a mi kro pro gram ozá sn ál ismert módon a memóriát különböző feladatokat ellátó mezőkre osztjuk. A teljes mező a mikroprogramozás rendszeréhez hasonlóan a mikroparancsokat (működtetőmező), a végrehajtási feltételeket (feltételmező), és a rendszer saját belső 2 vezérléséhez szükséges parancsokat (jelmező) tartalmazza, és ezt egy negyedik, ún. időzítőmezővel egészítjük ki, amely az egyes programlépések időzítésére vonatkozó információt tartalmazza, akkor a programszavak létrehozása nem igényel különösebb software tevékenységet (akár automatizálható is, pl. öntanulás révén), emellett a memória mérete csökkenthető, és az egyes mezők azonos típusúak, a programszavak pedig gyakorlatilag tetszés szerinti hosszúságúak lehetnek. Meghatározható azonban egy olyan szóhosszúság, amely az ipari jellegű vezérlési feladatokhoz (pl. ipari lobotoknál) általában elegendő. így kialakítható egy olyan alap áramköri készlet, pl. egységkártyák formájában, amely a feladat bonyolultságától függően szükség esetén modulszerűen bővíthető úgy, hogy a bővítéshez is az alapelemeket használjuk. A találmány szerint olyan berendezést hoztunk létre, amely memóriát, valamint azzal összekötött kiegészítőegységet foglal magába, ahol a találmány szerint a memória négy mezőre van osztva: működtető-, feltétel-, időzítő- és jelmezőre; a kiegészítőegység első és második ekvivalenciaképzőt, számlálót, első és második kapuáramkört és címregisztert tartalmaz, aliol az első ekvivalencia képző a feltételmezővel, a második ekvivalenciaképző az időzítőmezővel és a számlálóval van összekötve, a jelmező a kapuáramkörök egy-egy bemenetére van csatlakoztatva, mind a négy memóriamező címbemencte a címregiszterrel van összekötve, és a kiegészítő egység minden egyes eleme legalább egy kivezetéssel van ellátva. A találmány szerint továbbá olyan öntanuló egységet hoztunk létre a fenti berendezéshez, ame.y regisztereket és kapcsolókat foglal magába, ahol az első regiszter bemeneté a vezérelt egység technológiai kezelőszerveivel, a második regiszter bemenete egyéb beá! lító és kezelőszervekkel van összekötve, a regiszterek egy-egy kimenete az első kapcsolón keresztül a memóriával ül. a vezérelt egységgel van összekötve, további kimenetei pedig a második kapcsolók egy-egy nyugvóérintkezőjével vannak összekötve, amelyeknek másik nyugvóérintkezői a vezérelt egységgel, mozgóérintkezői pedig a memóriával vannak összekötve. Az alábbiakban a találmány szerinti berendezést és öntanuló egységet kiviteli példa kapcsán a mellékelt rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábra a találmány szerinti digitális vezérlőberendezés blokkvázlata; a 2. a ábra TV képcső átrakó ipari robot működését szemléltetjük; a 2. b ábrán a 2.a ábrán látható ipari robot vezérléséhez szükséges átkötésekkel ellátott, találmány szerinti digitális vezérlőberendezés blokkvázlata látható; 3. a ábra egy spiralizálógép vezérlésének állapotdiagramja ; a 3, b ábrán a spiralizálógép vezérléséhez szükséges átkötések láthatók; a 4. a ábrán egyszerű útkereszteződésben elhelyezett közlekedést jelzőlámparendszer látható; a 4.b ábrán a közlekedési jelzőlámparendszer vezérléséhez szükséges átkötések láthatók; a 4. c ábrán a jelzőlámparendszer vezérlőjeleinek idődiagramja; az 5. a ábrán a találmány szerinti digitális vezérlőberendezés mátrix-szerű kialakításának vázlata látható; 5.b ábra a 5.a ábra szerinti mátrix egy elemét mutatja; a 189.990 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
