SU1083159A1 - Устройство дл программного управлени - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО. УПРАВЛЕНИЯ, содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик имгьульсов , подключенный выходом к адресному входу блока программ, соединенного первым информационным выходом с информационным входом блока управлени , блок пам ти, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет обеспечени  параллельной отработки произвольного числа участков программы и упрощени  устройства, оно содерлсит формирователь команд, D -триггер и дешифратор, подключенный адресными входами к вторым информационным . выходам блока программ, первым выходом - к управл ющему входу счетчика импульсов, синхронизирующим входом к выходу блока пам ти и D -входу D -триггера, а вторым выходом - к пер вому синхронизирующему входу блока управлени , св занного вторым синхрог низирующим входом с первым выходом . генератора тактовых импульсов, подключенного вторым, третьим, четвертым и п тым выходами соответственно к синхронизирующему входу D -тригге- j pa, к первому управл ющему входу блока пам ти, к первому входу формиро (Л вател  команд, к счетному входу счет чика импульсов, соединенного установочным входом с информационным входом блока управлени , подключенного выходом к второму входу формировател  команд , .св занного третьим и четвертым входами соответственно с третьим ин00 формационным выходом блока програмг 00 и с выходом Ь -триггера, а выходом- . с вторым управл ющим входом блока ел пам ти. о

Description

Изобретение относитс  к автомати зации и вычислительной технике и мо . жет быть использовано, например,-дл независимого управлени  работой, гру пы манипул торов по различным программам . Известно устройство дл  программного управлени  манипул тором, содержащее блок запоминани , включан ц запоминающее устройство дл  хранени программ, и счетчик команд, блок уп равлени , преобразующий команды в сигналы управлени  приводами манипул тора , а также принимак ций сигналы от датчиков манипул тора, а также счетчик кадров, сумматор адре са, регистр отработки звеньев, что дает возможность отработки кадра, т.е. вьшолнени  параллельных участков программ, содержащихс  по одной команде Cl IОднако если в. параллельных участках содержитс  более одной команды, то указанна  система реализовать подобный алгоритм управлени  не может Таким образом, к недостаткам указанной системы управлени  следует отнести невозможность параллельного управлени  несколькими единицами обо рудовани . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  система централизованного программного управлени  группой объекта, содержаща  блок программ и по кавдому каналу управлени  элемент задержки и последовательно соединенные первый блок сравнени , блок совпадени , один из входов которого подключен к выходу блока программ, первый блок пам ти, исполнительный механизм и преобразователь, подклюо ченный к первому бЛоку пам ти, а также задающий генератор, коммутатор этапов программы и коммутатор программ, подключенный к блоку программ , другой вход которого подсоединен к выходу коммутатора этапов программы, и по каждому каналу управлени  вторые блоки пам ти и сравнени  и блок сравнени , один из входов которого св зан с выходом ком йутатора программ, и блок совпадени  С2 . К недостаткам известной системы относ тс  ограниченные функциональные возможности, поскольку количество программ иколичество этапов в них определено структурой системы, а также сложность системы, так как система содержит на каждый управл е-i мый объект два блока сравнени , два блока пам ти, преобразователь, элемент задержки, блок совпадени . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечени  параллельной отработки произвольного числа участков программы и упрощение устройства . Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  программного управлени , содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов, подключенный выходом к адресному входу блока программ, соединенного первык. информационньо4 выходом с информационным входом блока управлени , блок пам ти, содержит формирователь команд, D -триггер и дешифратор, подключенный адресными входами к вторым информационным выходам блока программ, первым выходом - к управл ющему входу счетчика импульсов, синхронизирующим входом - к выходу блока пам ти и ) -входу D-триггера, а вторым выходом - к первому синхронизирующему вводу блока управлени , св занного вторым синхронизирукнцим входом с первым выходом генератора тактовых импульсов , подключенного вторым, третьим четвертым и п тым выходами соответственно к синхронизирующему входу D -триггера, к первому управл ющему входу блбка пам ти, к первому входу формировател  команд, к счетному входу счетчика импульсов, соединенного установочным входом с информационным входом блока управлени , подключанного выходом к второму входу формировател  Команд, св занного третьим и четвертым входами соответственно с третьим информационным выходом программ и с выходом J)-триггера, а выходом - с вторым управл ющим входом блока пам ти. На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства;, на фиг. 2 схема формировател  метки команд; на фиг. 3 г схема управл ющего бло- . ка (дл  одной степени сбободел манипул тора ). Устройство дл  программного управени  параллельными процессами содержит генератор 1 тактовых импульсов,, йчетчик 2 импульсов, блок 3 программ, блок4 управлении, блок 5 пам ти, D -триггер 6, дешифратор 7, формиователь 8 команд, содержапщй два ЗК триггера 9 и 10, два элемента И-ИЛИ 11 и 12. Исполнение управл ющего блока зависит от конкретного применени . Например, дл  управлени  манипул тором (несколькими манипул торами) схе ма блока управлени  содержит дешифра тор 13, регистр 14, два элемента И и 16, схему 17 совпадени , элемент И-НЕ 18, симисторы 19. Блок 3 программ представл ет собо полупосто нное запоминающее устройст во дл  хранени  программы работы манипул тора и сопр женного оборудовани . Программа хранитс  в виде двоичных слов. Запоминающее устройство может быть реализовано, напри- мер, на микросхемах К573РФ1 или К558РЕ1, количество которых определ етс  исход  из необходимого объена пам ти; При вьщаче команды движени  остав шиес -разр ды кодируют: номер точки позиционировани  и направление движени  (выходы этих разр дов соединены с входами регистра 14; номер степени свободы (выходы этих разр дов соединены с адресными входами дешифратора 13). При вьщаче команды безусловного перехода оставшиес  разр ды кодирую номер следующей команды (выходы этих разр дов соединены с D -входами счет чина 2). Один разр д команды определ ет признак совмещени . Под совмещением понимаетс  одновременное выполнение нескольких команд, которы записаны в блоке программ последова т.ельно. .Кроме указанных типов команд дл  работы системы необходимы другие команды: условного перехода дл  задани  программы, технологичес ка  команда, часть разр дов которой определ ет номер канала, по котором вьщаетс  команда на сопр женное обо рудование. Выходные сигналы техноло гических команд формируютс .специал ным блоком технологических команд (не показан). Устройство работает следуюпщм образом. Счетчик 2 задает адрес  чейке бл ка 3 программ, в которой хранитс  двоичное слов текущей команды и адрее  чейки оперативного запоминающего устройства 5, в которой хранит с  бит информации, называемый в дал нейшем меткой. Каждой команде соответствует сво  метка. После выдачи импульса (Т5) на п том выходе генератора 1 к содержимому счетчика прибавл етс  единица и выбираетс  очередна  команда; если значение метки равно О, на всех выходах дешифратора 7, а значит и дешифратора 13 присутствует О. Управл ющий блок не мен ет своего состо ни . Если же значение метки 1 и исполн ема  команда - команда движени , то на первом вьгходе дешифратора 7 по витс  1 и импульс Т1, формируемый на первом выходе генератора 1, проходит на выход дешифратора 13, номер которого определ етс  состо нием раар дов команды, поступающих от блока 3 программ на адресные входы дешифратора 13 и определ ющих номер степени свободы . Импульс с выхода дешифратора 13 разрешает запись в регистр 14 кода номера.точек позиционировани  и направлени  движени , поступающих от блока 3 программ. Если значение метки равно 1, а исполн ема  команда - команда безусловного перехода 1 по вл етс  на втором выходе дешифратора 7. При этом в счетчик 2 переписываетс  код, соответствующий номеру следующей команды, указанной в исполн емой команде безусловного перехода. Таким образом, исполн ютс  только те команды, метки которых равны 1. При окончании команды ее метка снимаетс  и устанавливаетс  метка команды, котора  должна следовать за оконченной командой.При исполнении команды безусловного перехода метка присваиваетс  команде, номер которой указан в команде безусловного перехода. Сн тие и установка метки производитс  с помощью формировател  8 команд метки, который обладает четырьм  устойчивыми состо ни ми,формируемыми триггерами 9 и 10. Триггер 6 предназначен дл  временного хранени  значени  метки в момент изменени  состо ни  блока пам ти. Формирователь 8 команд работает следующим образом (фиг. 2). Исходное состо ние 00. Если при исполнении текущей команды метки П равна 1, но сигнала об окончании команды К нет, т.е. m , формирователь 8 команд вырабатывает выходной сигнал М равный 1 и этот сигнал переписываетс  вновь в  чей- .

S10

ку блока 5 пам ти, т.е. состо ние метки не измен етс . Если же , то и по поступлении импульса ТЗ на третьем выходе генератора 1 метки с текущей команды снимаетс . При .этом, если признак совмещени  S ра вен О, то формирователь 8 команд по поступлении импульса Т4 на четвертом выходе генератора 1 переходит в состо ние 10, в котором независимо от входных сигналов.

Счетчик 2 переходит в следующее состо ние; по поступлении импульса на п том выходе Т5 генератора 1 выбираетс ,  чейка блока 5 пам ти, соответствующа  следующей команде, и . по импульсу ТЗ генератора 1 в эту  чейку записываетс  единица. По поступлении импульса Т4 генератора 1 формирователь 8 команд возвращаетс  в исходное состо ние, так как 5 1. Таким образом, происходит пе-. редача метки следующей команде при окончании текущей.

При необходимости организации кад ра (одновременно отработки нескольки команд) эти команды записываютс  в последовательности  чейки блока 3 программ, причем у всех этих команд, кроме последней, при программировани записываетс  признак совмещени  . При исполнении программ после окончани  команды, предыдущей кадру, метка присваиваетс  всем командам кадра По мере исполнени  метки, соответствзпощие командам кадра, снимаютс  сразу после их окончани . После окончани  всех команд кадра метка передаетс  команде, следующей за кадром. Происходит это следующим образом.

При окончании текущей команды формирователь 8 команд переходит в состо ние 10 и остаетс  в нем до тех пор, пока признак совмещени  не станет равен нулю при выборке последней команды кадра. В этом состо нии присваиваетс  метка всем командам кадра, так как в этом соето нии М-1. После этого формирователь .8 команд возвращаетс  в исходное COCто ние . Снимаютс  метки команд кадра в СОСТОЯНИИ 00. Передача метки после исполнени  кадра происходит следующим образом.

По окончании команды с меткой и соамещением формирователь 8 команд переходит в состо ние 11. Если в кадре По вл етс  неоконченна  крмандэ блок формировани  метки пере59 ,6

ходит в состо ние 01, из которого возвращаетс  в исходное при выборке последней команды кадра. Если перва  команда кадра не окончена, то формирователь 8 команд подает в состо ние 01 непосредственно из состо ни  00, И только в том случае, если все команды кадра уже без метки (окончены), формирователь 8 метки остаетс  в состо нии 11, если последн   команда кадра окончена или с нее сн та метка ранее, формирователь 8 команд переходит в состо ние 10, в котором передаетс  метка Если в процессе отработки программы системой возникла необходимость после исполнени  текущей команды начать исполнение нескольких команд,  вл ющихс  началами параллельных участков, делаетс  это с помощью кадра распараллеливани , состо щего из команд безусловного перехода. При исполнении зтого кадра метка присваиваетс  всем командам, которым передаетс  управление командами безусловного перехода, вход щими в кадр. Таким образом, по вл етс  возможност например, независимо управлени  работой нескольких манипул торов, дл  чего достаточно в начале программы . записать кадр распараллеливани , в котором указать в командах безусловного перехода этого кадра адреса начал программ работы манипул тора. После исполнени  кадра начинают исполн тьс  одновременно все программы работы манипул торов. При необходимости возможно в программе работы каждого манипул тора распараллеливание . Например, при работе манипул тора совместно с кассетным накопителем , когда после выборки очередной детали из накопител  необходимо в очередной последовательности включить его приводы дл  того, чтобы накопитель вьщал очередную деталь. В этом случае после выборки детали в программе записываетс  кадр распараллеливани  на две ветви: продолжение работы манипул тора и управление накопителем , последн   из которых записываетс  в произвольном свободном месте пам ти.

Блок управлени  работает следующим образом.

При записи в регистр 14 кода номера трчки, не совпадающего с номером точки, в которой находитс  мани пул тор, на выходе схемы 17 совпадени  по вл етс  1, ив зависимости .от направлени  движени  1 по вл ет с  на выходе одного из элементов И 1 или 16 и включаетс  один из симисторов 19, включаю i привод манипул тора , начинаетс  движение. При совпадении номера заданной и текущей точки на выходе схемы 17 совпадени  по вл етс  О, привод выключаетс , а на выходе элемента И-НЕ 18 по вл етс  1, свидетельствующа  об окончании движени . В зависимости от конкретного применени  схема и количество управл ющих блоков может отличатьс  от предлагаемого . Если количество управл ющих блоков более.одного, каждый из них должен оснащатьс  регистрами дл  хранени  информации, полученной 159 от команды. Разрешение на работу других блоков поступает от остальных выходов дешифратора 7. Применение предлагаемого устройства обеспечивает возможность независимого управлени  одновременно несколькими устройствами, например манипул торами; возможность управлени  не только манипул торами, но и другим технологическим оборудованием, сопр женным с манипул тором, например накопител ми, транспортерами, станками и т.п. Указанные преимущества позвол ют управл ть роботизированной позицией от одного устройства , не прибега  к дополнительным средствам управлени . Это позвол ет снизить стоимость проектировани , монтажа, а также внедрени  роботизированной позиции.

на приМр8м iintgnuKtl

tut.i

Ма fjion

Отвегамчы  ifefMUfetaMMe СМИ (JL нвт и

и.аг

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО. УПРАВЛЕНИЯ, содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов, подключенный выходом к адресному входу блока программ, соединенного первым информационным выходом с информационным входом блока управления^ блок памяти, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения параллельной отработки произвольного числа участков программы ‘ й упрощения устройства, оно содержит формирователь команд, D -триггер и дешифратор, подключенный адресными входами к вторым информационным . выходам блока программ, первым выходом - к управляющему входу счетчика импульсов, синхронизирующим входом к выходу блока памяти и D -входу

   D -триггера, а вторым выходом - к первому синхронизирующему входу блока управления, связанного вторым синхрот низирующим входом с первым выходом ·. генератора тактовых импульсов, подключенного вторым, третьим, четвер тым и пятым выходами соответственно к синхронизирующему входу D -триггера, к первому управляющему входу блока памяти, к первому входу формирователя команд, к счетному входу счет чика импульсов, соединенного установочным входом с информационным входом блока управления, подключенного выходом к второму входу формирователя команд, связанного третьим и четвертым входами соответственно с третьим информационным выходом блока программ и с выходом 1) -триггера, а выходомс вторым управляющим входом блока памяти.

   SU ..,.1083159

   1 _ 1083159