具有門陣列結構的只讀順序控制器的製作方法

2023-07-20 09:00:11

專利名稱：具有門陣列結構的只讀順序控制器的製作方法
技術領域：
本發明涉及小型只讀順序控制器。
為了降低消耗電流以節省能源，一般在順序控制器(sequencecontroller)中使用如CMOS-IC那樣的元器件。如果將外部信號線直接地連接到CMOS-IC上，則由於噪聲，CMOS-IC可能被擊穿。為了防止CMOS-IC被擊穿，可以通過振動消振器陣列(chatter killer array)，將外部信號線直接地連接到CMOS-IC上。
但是，因為CMOS-IC的輸入阻抗是高阻抗，所以如果僅僅連接振動消振器陣列，則輸入噪聲不能被完全地去除，這導致順序控制器被錯誤地操作。
本發明的目的在於提供一種順序控制器，這種順序控制器輸入阻抗被降低，以便改善抗噪聲性。
以往，將電晶體陣列相應地連接在振動消振器陣列前。
在本發明的系統中，主電路A和從電路B具有主從關係。將由主電路A在每2.5秒產生的一個命令脈衝施加在從電路B上，用於起始處理設備，例如順序地在預先確定的1.5秒執行一個周期的操作然後停止的衝壓處理。當傳感器配置在這種設備的出口、而這種設備產生表明設備工作已經結束的信號時，設備按照來自主電路A的下一個命令脈衝重新起始。如果不出現異常設備就連續地工作。但是，如果出現異常，則雖然從電路已經完成了一個周期的操作，但傳感器不會產生任務完成的信號。基於由主電路A產生的命令脈衝產生用於下一個周期的異常信號，然後使設備停止。在檢查並修復異常的部分後，接通復位開關，然後接通起始開關。這樣，設備重新運行。
由下面的說明並參照附圖將進一步顯示本發明的前述和其它的目的和特徵。


圖1是與本發明相關的只讀順序控制器的平面圖。
圖2表示安裝在圖1的控制器中的時鐘脈衝控制單元。
圖3是圖1的控制器的側視圖。
圖4表示與本發明相關的順序控制器的電路圖。
圖5表示控制器的控制單元的布線圖形的原實物尺寸圖。
圖6表示授予本發明申請人美國專利權的一般控制單元的電路7表示圖6的電路圖，其中包括在具有40腳的門陣列中的用粗線圍住的部分是本發明提供的控制器。
下面，參照附圖對實施本發明的最佳實施形態進行說明。
參照圖1，將本發明的只讀順序控制器S分成主電路A和從電路B(參照4)。順序控制器S包括安裝在順序控制器中，並與AC/DC變換器1的DC5V連接的，表示在圖2中的讀時鐘脈衝控制單元2，和輸出中繼單元3。輸出中繼單元3包括印刷電路板。8個中繼器4用於8個輸出端，端單元5和6安裝在輸出中繼單元3上。端單元5具有用於4個中繼器的8個端，因為每個中繼器有兩個極，端單元6具有用於其它4個中繼器和用於交變電流電源X、Y的10個端。用於處理設備的程序數據預先寫在EPROM7中，EPROM通過鎖定杆(lock lever)9可拆卸地固定在連接器8上。
順序控制器S還包括用於運行中繼4的電晶體陣列10，和用於連接時鐘脈衝控制單元2和輸出中繼單元3的帶狀連接器11。8個LED12用於顯示8個中繼器的運行。還包括電源開關13，熔絲14，當電源開關13接通時點亮的電源LED15，當異常發生時點亮的異常LED16，起始開關17，復位開關18，輸入端19，用於主電路A的預置碼開關20，用於從電路B的預置碼開關21。
預置碼開關20顯示用於一個周期時間的2位數字，並適配於選擇必要的周期時間。在本實施例中，1個周期時間是0.1秒，數「25」被置位在預置碼開關20上，數25表明1個周期時間是2.5秒。類似地，預置碼開關21顯示數「15」，表明1個周期時間是1.5秒。雖然一般地從電路的周期時間設置在1.5秒，考慮到設備的壽命和損耗，並且在主電路的周期時間中還有餘地，將周期時間增加到4.0秒是有益的。
圖4示出了具有40腳的門陣列22的電路結構。將門陣列22做成CMOS-IC，並且包括用於處理輸入信號和控制例如中繼器4的外部器件的多個門。
在圖4中，門陣列22的腳2到腳9連接到從電路B的預置碼開關21上，腳12到腳19連接到主電路A的預置碼開關20上，腳22到腳29通過帶狀連接器11連接到EPROM7上。將主電路A的時鐘脈衝發生電路25的時鐘輸出連接到門陣列的腳35上，當復位端R連接到腳34上時，從電路B的時鐘脈衝發生電路26的時鐘輸出連接到腳11上，當復位端R連接到腳31上時，門陣列22的34腳、包括用於電源正負端的6腳，通過平行印刷電路以最小的距離一對一地連接到外部功能部件上。
按照本發明，電晶體陣列23放置在振動消振器陣列24前，而振動消振器陣列24放置在門陣列22前。因此，門陣列22的輸入阻抗被降低。
在操作中，主電路A的時鐘脈衝發生電路25產生指令脈衝。將這種指令脈衝施加到從電路B的時鐘脈衝發生電路26上，開始一個周期操作。
當在主電路產生的一個命令脈衝施加在從電路上時，從電路操作用於按照存儲在EPROM7中的程序操作處理設備的中繼器4。相應地，設備按照存儲在EPROM7中的程序執行一個周期的操作。當一個周期的操作完成時，設備由來自從電路B的信號停止。當設置在設備的出口上的傳感器C檢測產品工件的通過時，來自傳感器C的信號就返回到輸入端19上，並通過電晶體指令23的電晶體T2和振動消振器指令24的振動消振電路C2將該信號施加在腳38上。在施加來自主電路的下一個命令脈衝後，設備重新起動。
雖然從電路完成一個周期，但如果有異常信號使得傳感器C不能產生信號，則異常信號同時地產生在門陣列22的腳32和33上。也就是說，將來自圖4的門陣列22的腳32的異常信號，通過電晶體陣列23的電晶體T3和帶狀連接器11施加在異常指示LED16上，並點亮LED16。同時，將來自腳33的信號通過電晶體指令23的電晶體T1、電阻器R和振動消振陣列24的振動消振電路C1施加在異常停止腳39上，使時鐘脈衝發生電路26停止發生脈衝，從而由於異常而停止設備的運行。
在檢測並修復異常後，按下復位開關18。因此，將復位信號通過電晶體陣列23的電晶體T4和振動消振陣列24的振動消振電路C3施加在門陣列22的腳37上。然後，按下起始開關17。這樣，起始信號通過電晶體陣列23的電晶體T5和振動消振陣列24的振動消振電路C4施加在門陣列22的腳36上，重新起始設備。
圖5表示按照本發明的布線圖形的原實物尺寸圖，圖6表示授予本發明申請人美國專利權的一般順序控制單元的電路圖(專利號No.5,357,422)。圖7中用粗線圍住的部分完全地包括在具有40腳的門陣列22中。在圖7中，一點虛線X-Y的右邊部分是主電路A，而左邊部分是從電路B。圖7中的數字31、32、33、34、35表示圖4中相應的腳的位置，雖然從電路結束一個周期，但如果設備發生異常，使得沒有來自圖7系統的在設備出口的傳感器67的信號，則觸發器①置位，觸發器①的輸出Q被分成2個，使門陣列22的腳32和腳33(也分別將它們表示在圖7中)同時地產生異常信號。此外，圖4的復位開關27、起始開關28和異常停止輸入/輸出端D可以通過輸入端19連接，以便遙控順序控制器。
根據本發明，則將所有複雜的電子電路集成為單個門陣列，並且門陣列和外部功能部件間的連接，僅需要最小長度的最小數目的印刷連線實現，以便防止部件間的短路和布線中的錯誤，以及電路的防震。此外，電晶體陣列還用於降低振動消振器陣列的輸入阻抗，從而防止錯誤操作。雖然控制器是小型的重量僅420克，但在施加160噸冷鍛壓時，能日常無誤地進行完全無人操縱的順序的3處理操作。單個傳感器在設備的出口檢查每個周期是否存在異常，如果沒有異常，則繼續進行相繼的操作，如果檢測到異常，則鍛壓機在最高的靜止點停止。本發明作為節省勞動力裝置不僅在無人鍛壓設備上是有效的，而且在各種設備的自動化、生裝配產線、測試設備中本發明的效果是巨大的。
雖然用較佳的實施形態對本發明進行了說明，但不限於此，只要在權利要求的範圍內，可以作種種的變化。
權利要求
1.一種只讀順序控制器，用於控制設備的運行，其特徵在於，包括具有用於設置第1周期的第1可預置計數器，和在由第1可預置計數器決定的第1周期產生指令脈衝的時鐘脈衝發生電路的主電路，具有用於設置第2周期的第2可預置計數器，和響應於來自主電路的指令脈衝在第2周期產生多個脈衝的脈衝發生電路的從電路，存儲設備運行程序數據和用於響應由從電路反饋的脈衝而產生程序數據的EPROM，按照由EPROM反饋的程序數據運行的輸出中繼單元，包含多個門並形成在具有多個腳的集成電路中的門陣列，該門陣列為在主電路、從電路和EPROM之間提供中繼信號。用於接收外部信號的輸入端，與所述輸入端連接用於降低輸入阻抗的電晶體陣列，與所述電晶體陣列連接，並與電晶體陣列和門陣列的連接腳連接的用於提供輸入信號的振動消振陣列。
2.如權利要求1所述的只讀順序控制器，其特徵在於，還包括傳感器，所述傳感器設置在設備的輸出上，用於檢測產品工件的通過，當產品工件沒有通過傳感器時，產生異常信號；用於停止從電路的脈衝發生電路的運行、從而停止設備的運行的裝置。
全文摘要
本發明揭示一種只讀順序控制器。主電路具有用於設置第1周期的第1可預置計數器,和在由第1可預置計數器決定的第1周期產生指令脈衝的時鐘脈衝發生電路。從電路具有用於設置第2周期的第2可預置計數器,和響應於來自主電路的指令脈衝在第2周期產生多個脈衝的脈衝發生電路。集成電路包括多個門的門陣列,並形成具有多個腳的、在主電路和從電路間提供中繼器信號。電晶體陣列用於降低控制器的輸入阻抗而與輸入連接。
文檔編號G05B19/045GK1263290SQ0010162
公開日2000年8月16日 申請日期2000年1月21日 優先權日1999年1月21日
發明者久世義一 申請人:久世義一