SU1043597A1 - Устройство дл программного управлени циклическими процессами - Google Patents

Abstract

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММЙО-ГО УПРАВЛЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСКИМИ. ПРОЦЕССАМИ , содержащее первый элемент ИЛИ, .последовательно соединенные первый генератор импульсов, формирователь временных интервалов и блок набора программ, блок исполнительных элементов , отличающее.с   тем что, с целью расширени  функциональных возможностей путем оперативного изменени  временного интервала ,-, повышени  быстродействи  и надежности устройства, в него введены коммутатор , три счетчика импуЛьсов, блок срав нени , второй элемент ИДИ и блок управлени , подключенный первым входом к сбросовому входу первого счетчика импульсов, к первому входу первого элемента ИЛИ и к шине пуска, вторым входом - к выходу первого счетчика импульсов, третьим входом - к счетному входу первого счетчика импульсов и к. первому выходу блока набора программ, первым выходом - к установочным входам исполнительных элементов, второго и третьего счетчиков импульсов и к первому входу второго элемента ИЛИ, а вторым.выходом - ко второму входу формировател  временных интервалов, соединенного третьим входом с выходом второго элемента ИЛИ, подключенного выходом ко входу блока набора программ, св занного вторым выходом с установочным входом первого счетчика импульсов, а третьим и четвертым выходами - с первыми входами коммутатора, подключенного вторым входом к выходу третьего счетчика , первым выходом - к информационному входу блока, исполнительных эле-, ментов, вторым выходом - к первому входу блока сравнени , а третьим йыходом - ко второму входу второго элемента ИЛИ и к счетному входу второго счетчика импульсов, соединенного выходом со вторым входом блока . (О сравнени , подключенного выходом ко второму входу первого элемента ИЛИ, св занного выходом со счетным входом третьего счетчика. 2. Устройство по П.1, о т л и чающее с   тем, что блок управлени  содержит третий элемент ИЛИ, соединенный первым входом с первым входом блока управлени , а вторым NI входом - с выходом элемента задержки , подключенного входом и третьему оо входу блока, управлени  и к первому входу четвертого элемента ИЛИ, св СП занного вторым входом со вторым со входом блока управлени , третьим к1 входом - с выходом второго генератора импульсов, а выходом - с R-BXOдом RS-триггера, подключенного Sвходом к выходу третьего элемента ИЛИ, а пр мым и инверсным выходами соответственно - ко второму и первому выходам блока управлени .

Description

Изобретение относитс  к автоматике , в частности к системам программной коммутации в электрических це-, п х управлени , и может быть ис- , польэЪвано дл . управлени  технолбгическими процессами.

Известно устройство, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, врем задающий блок, блок набора программ и исполнительный блок f1 j.

Недостатком устройства  вл ет , с  низка  точность, его работы. . ;

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов., делитель частоты, врем задающий блок, блок набора программ,  чейку ИЛИ, выход которойсоединен .с входами элемента заддержки и входом блока циклического обнулени , выходы которых соединены с соответствующими входами задаю- щего блока, а второй -выход блока .набора программ соединен с входом блока .исполнительных органов 2).. ,

Недостатком устройства  вл - / етс  невозможность.оперативного изменени  временного интервала, так как в задающем блоке формируютс  интервалы времени, соответствующие , длительност м каждого из запрограммированных циклов, что при отработке программы вызывает определенные трудности и большие затраты времени. Кроме того, блок набора программы формирует, одну программу, котора  и составл ет цикл работы устройства. Исполн ющие органы посто нно св заны с управл ющими командами, которые обеспечивают их включение. Устройство не обладает достаточной надежностью, так как при сбое делител  частоты, временные интервалы не соответствуют набранной длительности, что приводит к искажению программы,

. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей путем оперативного изменени  временного интервала, повышение быстродействи  и надежности устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в у-стройство дл  программного . управлени  циклическими процессами, содержащее первый элемент ИЛИ, последовательно соединенные первый генератор импульсов, формирователь временных интервалов и блок набора программ, блок исполнительных элементов, введены коммут.ато, три счетчика импульсов, блок сравнени ; второй элемент ИЛИ и блок управлени , подключенный первым входом к сбросовому входу первого счётчика импульсов, к первому входу первого элемента ИЛИ и к шине пуска, вто рым входом - к выходу первого счетчика ймпульсо, третьим входом т к счетному входу цервого счетчика импульсови к первому выходу блока набора программ первым выходом - к установочным входам блока исполнительных элементов, второго и третьего счетчиков импульсов и к первому входу второго элемента ИЛИ, а вто рым выходом - ко второму входу формировател  временных интервалов, соединенного третьим входом с выходом второго элемента ИЛИ, подключеного выходом ко входу блока набора программ, св занного вторым выходом

с установочным входом первого счёт;чика импульсов, а третьим и четвертым выходами .- с первыми входами коммутатора ,подю1юченного вторым .входом к выходу третьего счетчика,первым выходом-к информационному входу блока исполнительных элементов, вторым выходом .- к первому -входу блока сравнени ,.а третьим выходом - ко второму входу второго элемента ИЛИ и к счетному , входу второго счетчика импульсов J, соединенного выходом со -вторым входом блока, сравнени , подключен .ного выходом ко второму входу .первого элемента ИЛИ, св занного выходом со счетньгм входом третьего счет4HKav . , - - -. .

Кроме того, блок управлени  со- держит третий элемент ИЛИ,соеди«енныЙ первым входом с первым входом блока .управлени , а вторым входом с выходом элемейта. задержки, подключенного входом к третьему входу блока управлени  и к первому входу четвертого элемента ИЛИ, св занного вто рым входом со вторым входом блока управлени , третьим входом - с выходом второго генератора импульсов, а выходом-- с R- входом К3,-триггера, ; подключенного S-входом к выходу третьего элемента ИЛИ, а пр мым и HHaep сным выходами соответственно - ко второму и первому выходам .блока управлени .

Ни фиг.1 показана структурна  схема устройства; на фиг.2 - функциональна  схема блока управлений; на фиг.З - функциональна  схема формировани  временных интервалов; на фиг.4 - функциональна  схема блока резервировани ; на фиг.5 - функциональна  схема логического блока; на фиг,б - функциональна  схема формировател  кода одного разр да; на фиг,7 - функциональна  схема фор .мировател  команд.

Устройство содержит первый генератор 1 импульсов, формирователь 2 временных интервалов блок 3 набора прогргилм, коммутатор 4, блок 5 исполнительных элементов. первый элемент ИЛИ б у блок 7 управлени 4г.первый Счетчик 8 импульсов, второй Ьчетчик 9 импульсов, блок 10 сравне и  второй элемент ИЛИ 11, третий счетчик 12 импульсов. Блок 7 управлени  содержит третий и четвертый элементы ИЛИ 13 и 14, первый элемент 15 задержки/ второй генератор 16 импульсов, первый триггер 17,Формирователь 2 временных интервалов содержит первый элемент И 18 три делител  частоты, три бло на 22-24 установки делителей, логический блок 25, блок 26 резервировани , дешифратор 27 Блок 26 резервировани  содержит Л, формирователей 28 кода одного разр да, Лргический блок 25 содержи fV формирователей 29 команд, п тые элементы ИЛИ 30, формирователь 28 кода одного разр да содержит первые элементы НЕ 31, вторые элементы И 3 шестой :Элемент- ИЛИ 33; -Формировател 29 команд содержит вторые элементы НЕ 34, третьи элементы И :35, элемент И-НЕ 36, шестой элемент ИЛИ 37 второй элемент 38 задержки, второй триггер 39. Коммутатор 4 собран на микросхемах 133КП7 и управл етс  кодом счетчика (подпрограмм)12 выполненного на микросхемах 13ЗИЁ5 Счетчик 9 так же выполнен на микроС ,хемах 133ИЕ5. При включении питани  генератор .16 импульсов установки выдаёт импуль который, пройд  через элемент ИЛИ 14 на вход Р триггера 17 устанавливает его в состо ние О На инверс ном выходе триггера 17, св занном с первым выходом блбком 7 управлени  по вл етс  , котора  уста навлив ает устройство в исходное состо ние. При поступлении команды Пуск она проходит ч;ерез эле;мент ИЛИ 13 на вход S-триггера 17, устанавливает последний в состо ние . При этом на втором вы;ходе блока 7 управлени  по витс  . , а на первом - О.. Приокончании цикла работы на второй вход блока 7 управлени  поступает импульс, который, пройд  через элемент ИЛИ 14, поступит на вхбд R триггера 17, триггер устаи установит все новитс  в устройство в исходноесосто ние. Ч рез некоторое врем , равное времени задержки элемента 15, тот же «м пульс, пройд  чере.з элемент ИЛИ 13 на вход триггера 17 установит его и устройство начнет новый цикл работы. Врем  задержки элемента 15 равно времени необходимом дп  установки ,узлов устройства в и ходное состо ние. . . При обработке устройством всей программы, на выходе счетчика (цик лов) 8 по витс  импульс, который, поступив на второй вход, блока 7 уп |равлени  начала отсчета и пройд  через элемент ИЛИ 14, поступит на вход R триггера 17 и установит его в О, в результате чего произойдет выключение устройства. Условимс  считать; наличие потенциала на входе или выходе.какого-либо узла Эа , а его отсутствие - О. Устройство работает следующим образом. При .включении питани , на первом выходе блока 7 управлени  начгша отсчета по вл етс  импульс, который блок 5 исустанавливает в полнительных элементов, счетчик 9, счетчик 12 .программ непосредственно и через элемент ИЛИ 6 - формиро- .. ватель 2 временн ых интервалов. После прихода командн / : Пуск на втором выходе блока .управлекотора , посни  по вл етс  тупив .на второй вход формировател , открывает первый-вход формировател  2. Импульсы с выхода генератора 1 импульсов через вход формировател  2 начинают поступать на вход делителей 19-21.частоты, расположенных в формирователе 2. Временные интервалы с выхода формировател  2 поступают на вход блока 3 набора программ. Блок 3 набора программ имеет следующие выходы: первый - выход импульса конца цикла, второй -выход кода числа циклов, третий - выход наборных полей, четвертый - выход кода числа повторений подпрограмм. . Кроме того, команда Пуск устанавливнет в О счетчик (циклов ) 8 и через элемент ИЛИ 11 записывает- 1 в счетчик 12 (подпрограмм ). Счетчик 12 (подпрограмм) своим кодом управл еткоммутатором 4, который при .записи в счетчик 12 (подпрограмм) подключит выходы наборного пол  первой подпрограммы к выходам блока 5 исполнйтельных элементов, входу счетчика 9 и второму .входу элемента ИЛИ 6, а второй выход блока 3 соединит с вторым входом блока 10 сравнени . В момент окончани  первой подпрограммы , импульс окончани  подпрограммы с третьего выхода коммутатора 4 запишет в счетчик 9, пройд  через первый элемент ИЛИ б, установит в О делители 19-21 формировател  2. После этого начнетс  повторение первой подпрограммы. Так продолжаетс  до тех пор, пока код счётчика 9 не совпадает с кодом, установленным в блоке 3 набора программ . При совпадении кодов на выходе блока-10-сравнени  по вл етс  , , котора  через элемент ИЛИ 11 записываетс  в счетчик 12 (подпрограмм). Выходной код счетчика 12 (подпрограмм ) изменитс . Новый -код отключит выходы первой подпрограммы и подключит выходы наборного пол  второй подпрограммы к выходам коммутэ ipa 4. Отработка второй и последующ « прдпр9грамм происходит аналогично, первой, .. При окончании последней подпрограммы , с первого выхода блока набора программы на счетный вход счетчи.ка 8 (циклов) поступит импуль . и запишет в этот счетчик. Кр ме того, этот же импульс поступит на третий вход блока 7 управлени , который сформирует сигнал установ .ки. Сигнал установки с первого выхода этого блокапоступит .в описан ные цепи установки. Посл-е прохож-. дени  ригнала установки на втором выходе блока 7 по витс  , котора  разрешит прюхождение импульсов с выхода генератора 1 импульйов на вход делителей 19-21, расположенных в формирователе 2, и цикл работы устройства повторитс . Программа повтор етс  до тех пор, пока навыходе счетчика 8 (циклов)не по витс  импульс, который, поступит на второй вход блока 7,остано вит piaботу устройства. .При повторном поступлении коман ды Пуск программа, установленна  в блоке 3 набора программы ;ПОвторитс . При выходе из стро  формировател  2 на его втором выходе по вл етс  команда Авари , На первый вход формировател  2 поступают импулъсы с выхода генератора 1 импульсов, на второй вход сигнал, установки делителей в О, на-третий вход - сигнал рдгз :решени  счета. При.включении устройства на вто ром входе формировател  по вл етс  сигнал установки, который устанавливает делители 19-21-частоты в О. С приходом команды Пуск сигнал установки пропадает а на третьем входе формировател  2 по вл етс  сигнал разрешени  счета. Первый элемент И 18 открываетс  и счетные импульсы с первого входа поступают через элемент И 18 на вх ды делителей 19-21 частоты. Блок 2 . резервировани  обеспечивает непрёрывное прохождение кода с выходов делителей 19-21 частоты на вход дешифратора 27 как при нормальной работе, так и при сбое одного из трех делителейi Пусть 0, 1) , С - выходы одноимен ных разр дов первого, второго и третьего делителей частоты, а d выход одного разр да блока 26 резе - - . . -т м вировани . Тогда «fee Ус«Ъсус Ьсу«Ъс d илиоЬ(сУс)у c(i)cvabc d (фигi6). При.сбое любого делител  в формирователе 2 предусмотрена его авт магическа  установка. Входы устано каждого делител  19-21 св заны через .5 блоки 22-24 установки делителей с выходами соответствующих разр дов ведущего делител . Схема (фиГ.З) построена так, что делитель 19  вл етс  .ведомым по отношению к делителю 20, а делитель 20  вл етс  ведомым к делителю 21, а делитель 21 - к делителю 19. Таким образом, ведслше , делители через блоки 22-24 установки подстраиваютс  под ведущие и в случае сбо , ведомый делитель а-в- . томатически устанавливаетс  под ведущий по команде, формируемой логическим блоком 25 автоматической установки делителей частоты. Если делитель -за определенный интервал.вреЧ мени не установлен, то логический . блок 25 формирует команду Авари . Работа делител  21 изображена на фиг.7.; . Пусть с, 1Ь ,с выходы одноименных разр дов первого, второго и третьего делителей частоты соответ.ственно , а d команды на ус о- , 2 тановку первого, второго и третьего делигтелей в случае их сбо .При син хронной работе делителей . При сбое первого делител  Ъ с а. В этом, случае на выходе d. по витс  . 1, котора  поступив в блок 23 установки первого делител , установит его под второй делитель 20. При 0( с /Ъ на выходе А. по витс  Ч , котора  установит делитель 20 под третий 21,. а при « Ъ т с делитель . ; 21 установитс  командой с выхода dT под делитель 19. Схема устанонки . одного разр да делител  приведена , на фиг. 7. .... Команды на установкуделителей со ; всех разр дов объедин ютс  .через эле-. менты ИЛИ 30 и подаютс  на блок ус- тановки соответствующего делител . При синхронной работе всех делите-лей элемента ИЛИ 37 (фиг.7),-а значит и на :R входе триггера 39 и его О . При сбое одвыходе имеетс  ного из делителей на выходе эле1 , котомента ИЛИ 37.по витс  ра  пройдет на цервый вход элемента И-НЕ 36 непосредственно, а на второй вход через элемент 38 задержки . ЕСЛИ за врем  задержки неисправный делитель не -установитс , то триггер 17 опрокинетс  и на его выкоманда ходе по витс  ри . . Таким образом, предлагаемое устройство благодар  определенному структурному построению схемы обеспечивает формирование нескольких подпрограмм, которыёвход т в цикл аботы устройства, причем Кс( них может быть повторена необходимое число раз внутри цикла работы и то, в нем обеспечена коммутаци  на различные исполнительные органы, причем обеспечиваетс  не только их включение, но и выключение . Это обеспечивает более mrfpoкие функциональные возможности предлагаемого устройства, прзвол ет оперативно , с меньшими затратами времени перестраивать и отрабатывать программу. Кроме того, в предла- 1гаемом устройстве формирователь вре|менных интервалов построен так, что исключает искажение программы. в ре зультате сбо  делителей, которые фор

pnww мируют временные интервалы и повышает Нсщежность устройства. Если учесть, что вышедший из стро  делитель автоматически восстанавливает свою работоспособность, то веро тность безотказной работы предлагаемого устройства оказываетс  еще выше. Высока  надежность предлагаемого устройства исключает искажение программы, а это исключает возможность брака при нарушении технологического процесса.

ФигЗ

ФигЛ

ВьпС W-/

а

0МХ.

т-г

ь

Вт. Vt-3 С

а

31

-J

37

2

33

32

Фи&7

Жй

ари 

Claims (2)

1. ' 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММВОГО УПРАВЛЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ , содержащее первый элемент ИЛИ, последовательно соединенные первый генератор импульсов, формирователь .

   , временных интервалов и блок’ набора программ, блок исполнительных элементов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем опера- . тивного изменения временного интервала,·, повышения быстродействия и надежности устройства, в него введены коммутатор, три счетчика импульсов, блок сравнения, второй элемент ИЛИ и блок управления, подключенный первым входом к сбросовому входу первого счетчика импульсов, к первому входу первого элемента ИЛИ и к шине пуска, вторым входом - к выходу первого счетчика импульсов, третьим входом - к счетному входу первого счетчика импульсов и к- первому выходу блока набора программ, первым вы-_х ходом - к установочным входам,блока исполнительных элементов, второго и третьего счетчиков импульсов и к первому входу второго элемента ИЛИ/ а вторым.выходом - ко второму входу формирователя временных интервалов, соединенного третьим входом с выходом второго элемента ИЛИ, подключенного выходом ко входу блока набора программ, связанного вторым выходом с установочным входом перового счетчика импульсов, а третьим и четвертым выходами - с первыми входами коммутатора, подключенного вторым входом к выходу третьего счетчика, первым выходом - к информационному входу блока, исполнительных эле-, ментов, вторым выходом - к первому входу блока сравнения, а третьим вы' ходом - ко второму входу второго элемента ИЛИ и к счетному входу второго счетчика импульсов, соединенного выходом со вторым входом блока . сравнения, подключенного выходом ко второму входу первого элемента ИЛИ, связанного выходом со счетным входом третьего счетчика.
2. 2. Устройство по п.1, о т л и чающее с я тем, что блок управления содержит третий элемент ИЛИ, соединенный первым входом с первым входом блока управления, а вторым входом - С выходом элемента задержки, подключенного входом й третьему ' входу блока управления и к первому входу четвертого элемента ИЛИ, связанного вторым входом со вторым входом блока управления, третьим входом - с выходом второго генератора импульсов, а выходом - с Н-входом RS-триггера, подключенного Sвходом к выходу третьего элемента ИЛИ, а прямым и инверсным выходами соответственно - ко второму и первому выходам блока управления.