SU1653020A1 - Программное реле времени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам программного и логического управлени . Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей путем оперативной смены и реализации произвольных последовательностей временных команд - достигаетс  за счет введени  в состав устройства двоичного счетчика 7, селектора-мультиплексора 8, дешифратора-демультиплек- сора 9, управл емого генератора 10, одновибратора 11, RS-триггера 13. переключателей Сброс, Пуск и Цикл. Кроме того, в состав устройства вход т генератор 1 хронометрических колебаний, цепочка счетчиков 2, двоично-дес тичные дешифраторы 3 и 4, наборное поле 5, двухвходовые коньюнкторы, исполнительные механизмы. Введенные элементы обеспечивают возможность без наращивани  разр дности цепочки счетчиков 2 обеспечить расширение диапазона программного управлени  временными интервалами, реализовать режимы пропуска одной или необходимого р да команд в произвольной последовательности . 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам программного и логического управлени  и может быть использовано в управлении типовыми технологическими процессами, массовым промышленным оборудованием. научной аппаратурой.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства за счет оперативности смены и реализации произвольных последовательностей вре- менных команд.

На фиг.1 приведена функциональна  схема программного реле времени; на фиг.2 - схема коммутации в наборном поле программного реле времени.

Программное реле времени содержит кварцевый генератор 1 хронометрических колебаний, цепочку счетчиков 2, двоично- дес тичные дешифраторы 3 и 4, наборное поле 5, состо щее из многопозиционных пе-

реключателей 5 - 15 - (п-1), двухвходовыеконъюнкторыб- 16-(п-1), двоичный

счетчик 7. селектор-мультиплексор 8, де- шифратор-демультиплексор 9, управл емый генератор 10, одновибратор 11,

исполнительные механизмы 12-1 12 (п-1) и RS-триггер 13. Выход кварцевого генератора 1 хронометрических колебаний соединен со счетным входом цепочки счетчиков 2, выходы которых соединены с вхо- дами двоично-дес тичных дешифраторов 3 и 4. К выходам двоично-дес тичных дешифраторов 3 и 4 подсоединено наборное поле, выходы которого соединены с входами

двухвходовых конъюнкторов 6-1 6 (п-1), соединенными соответственно с информационными входами с первого по (п-1)-й селектора-мультиплексора 8, нулевой информационный вход которого соединен с пр мым выходом RS-триггера 13. Инверс- ный выход последнего соединен с первым входом сброса цепочки счетчиков 2 и входом сброса двоичного счетчика 7, n-й информационный вход селектора-мультиплексора 8 соединен с первым контактом переключател  Цикл, второй контакт которого соединен с общей шиной. Инверсный выход селектора- мультиплексора 8 соединен с управл ющим входом управл ющего генератора 10, а пр мой выход - с входом запуска одновибрато- ра 11, первый выход которого соединен со стробирующим входом дешифратора-де- мультиплексора 9 и вторым входом сброса цепочки счетчикрв 2. Инверсный выход управл емого генератора 10 соединен со счет- ным входом двоичного счетчика 7, выходы которого соединены с адресными входами селектора-мультиплексора 8 и дешифрато- ра-демультиплексора 9. К выходам с первого по (п-1)-й последнего подключены

исполнительные механизмы 12 -1 12 (п-1). Кнопки Сброс и Пуск подключены соответственно к R- и S-входам RS-триггера 13.

Программное реле времени работает следующим образом

Кварцевый генератор 1 хронометрических колебаний генерирует импульсы,число которых непрерывно подсчитываетс  цепочкой счетчиков 2. Двоично-дес тичный код числа тактов преобразуетс  двоично- дес тичным дешифраторами 3 и 4 в позиционный дес тичный код, который  вл етс  исходным сигналом дл  набора временных команд в наборном поле.

Наборное поле состоит из п-1 идентичных наборов переключателей, каждый из которых содержит по два малогабаритных многопозиционных переключател  5-15 - (п-1).

Малогабаритные многопозиционные переключатели 5 -15 - (п-1) коммутируют своими контактами на вход коньюнк- торов 6 - 1, . ., 6 - (п-1) соответствующие выходы дешифраторов 3 и 4. В исходное состо ние устройство приводитс  кнопкой Сброс, при этом двоичный счетчик 7 открывает нулевой информационный вход селектора-мультиплексора 8, активным становитс  нулевой выход дешифратора-де- мультиплексора 9 (на чертеже не показан и не задействован), цепочка счетчиков 2 находитс  в положении Сброс.

После установки необходимой последовательности временных команд многопозиционными переключател ми в наборном поле кнопкой Пуск устройство запускаетс  в работу. При этом нулевой уровень напр жени  с инверсного выхода RS-триггера 13 снимает обнуление по первому входу сброса цепочки счетчиков 2 и двоичного счетчика 7. По фронту положительного импульса , поступившего с пр мого выхода RS- триггера 13 через нулевой информационный вход на пр мой выход селектора-мультиплексора 8, запускаетс  одновибратор 11. На его выходе формируетс  положительный импульс заданной длительности. Единичный уровень этого импульса блокирует работу дешифратора-демультиплексора 9 по стробирующему входу и обнул ет по второму входу сброса цепочку счетчиков 2. Одновременно импульс запуска с инверсного выхода селектора-мультиплексора 8 посту пает на управл ющий вход управл емого генератора 10, где нулевым уровнем напр жени  запускает в работу управл емый генератор 10. На инверсном выходе управл емого генератора 10 вырабатываетс  отрицательный импульс напр жени , по фронту которого записываетс  единица в двоичный счетчик 7. При этом двоичный код

на адресных входах селектора-мультиплексора 8 и дешифратора-демультиплекспра 9 измен етс  на единицу - открываетс  перпый информационный вход селектора- мультиплексора 8.

Если на данном входе присутствует уровень логического нул , то после инвертировани  уровень логической единицы с инверсного выхода селектора-мультиплексора 8 блокирует работу управл емого генератора 10 После прекращени  действи  импульса на выходе одновибратора 11 снимаетс  обнуление по второму входу сброса цепочки счетчиков 2 и блокировка дешифра- тора-демультиплексора 9 по стробирующе- му Bxoflyv при этом активным становитс  первый выход дешифратора-демультиплек- г.ора 9 - включаетс  исполнительный механизм 12 - 1 и одновременно начинаетс  отсчет данного интервала времени. При достижении установленной многопозиционным переключателем 5 - 1 величины первого интервала времени на выходе конь юнктора 6-1 по вл етс  уровень логической единицы Этот уровень напр жени , проход  на пр мой выход селектора-мульт- плексора 8. поступает на вход запуска одно- вибратора 11 и фронтом запускает его. На выходе одновибратора 11 формируетс  импульс заданной длительности, который поступа  на второй вход сброса цепочки счетчиков 2, обнул ет их, а также блокирует по стробирующему входу работу дешифрэ- тора-демультиплексора 9. При этом все выходы его переход т в пассивное состо ние и исполнительный механизм 12-1 выключаетс .

Одновременно единичный уровень напр жени  с выхода конъюнктора 6 - 1 инвертиру сь на инверсном выходе селектора-мультиплексора 8,запускает по управл ющему входу управл емый генератор 10. На инверсном выходе управл емого генератора 10 вырабатываетс  отрицательный импульс напр жени , по фронту которого записываетс  единица в двоичный счетчик 7. При этом двоичный код на адресных выходах селектора-мультиплексора 8 и дешиф- ратора-демультиплексор 9 измен етс  на единицу - открываетс  второй информационный вход селектора-мультиплексора 8. Если на втором информационном входе селектора-мультиплексора 8 присутствует уровень логического нул , то после инвертировани  уровень логической единицы с инверсного выхода селектора-мультиплексора 8 блокирует работу управл емого генератора 10. После прекращени  действи  импульса на выходе одновибратора 11 снимаютс  обнуление по второму входу сброса цепочки

счетчиков 2 и блокировка дешифратора-де- мультиплексора 9 по стробирующему входу, при этом активным становитс  второй выход дешифратора-демультиплексора 9 включаетс  исполнительный механизм 12 - 2 и одновременно начинаетс  отсчет второ го интервала времени При этом цепочка счетчиков 2 ведет счет импульсов с нул . Далее устройство работает аналогично описанному .

При достижении установленной многопозиционным переключателем 5 - (п-1) величины (п-1)-го интервала времени на выходе коньюнктора 6 - (п-1) по вл етс  уровень логической единицы, который, проход  на пр мой выход селектора-мультиплексора 8, поступает на вход запуска одновибратора 11 и фронтом запускает его. На выходе одновибратора 11 формируетс  импульс заданной длительности, который, поступает jna второй вход сброса цепочки счетчиков 2, обнул ет их, а также блокирует по стробирующему входу работу дешифратора-демультиплексора 9 При этом все выходы его

переход т в пассивное состо ние и исполнительный механизм 12 - (п-1) выключаетс 

Одновременно единичный уровень напр жени  с выхода коньюнктора 6 - (п-1),

инвертиру сь ид инверсном выходе селектора-мультиплексора 8,запускает по управл ющему входу управл емый генератор 10, на инверсном выходе которого вырабатыва- етс  отрицательный импульс напр жени ,

по фронту которого записываетс  единица в двоичный счетчик 7 Двоичный код на адресных входах селектора-мультиплексора 8 и дешифратора-демультиплексора 9 измен етс  на единицу - открываетс  n-й информационный вход селектора-мультиплексора 8.

Далее возможны следующие случаи. В случае, когда переключатель Цикл не замкнут, устройство дальнейшую работу прекращает, так как единичный уровень

напр жени  с n-го входа селектора-мультиплексора 8 блокирует управл емый генератор 10. После прекращени  действи  импульса на выходе одновибратора 11 снимаютс  обнуление по второму входу сброса

цепочки счетчиков 2 и блокировка по стробирующему входу дешифратора-демультиплексора 9. активным становитс  его п-й выход (на чертеже не показан и не задействован ). Далее производитс  только счет и

индикаци  текущего времени. Эта информаци  может понадобитьс  при определении времени просто  между отработкой соседних временных последовательностей. При необходимости этот счет можно и не вести, использу  при этом n-й выход дешифратора-демультиплексора 9 дл  блокировки счета цепочки счетчиков 2.

Устройство готово к следующей отработке последовательностей временных команд по сигналу от кнопки Сброс.

При цикличной работе устройства переключатель Цикл замыкаетс . В этом случае после отработки (п-1)-го интервала времени двоичный счетчик 7 выставл ет на своих выходах код, при котором открываетс  n-й вход селектора-мультиплексора 8. Так как на этом входе присутствует логический ноль, то на инверсном выходе селектора- мультиплексора 8 состо ние логического нул  подтверждаетс  и управл емый генератор 10 продолжает свою работу. На его инверсном выходе по вл етс  очередной отрицательный импульс напр жени , по фронту которого происходит запись еще одной единицы в двоичный счетчик 7. Двоичный счетчик на адресных входах селектора-мультиплексора 8 и дешифратора- демультиплексора 9 измен етс  на единицу , при этом открываетс  нулевой информационный вход селектора-мультиплексора 8. В это врем  на выходе одновибратора 11 присутствует единичный уровень напр жени , блокирующий по стробирующему входу дешифратор-демультиплексор 9 и удерживающий по второму входу сброса в состо нии Сброс цепочку счетчиков 2. Так как на нулевом информационном входе селектора-мультиплексора 8 присутствует единичный уровень напр жени  (RS-триг- гер 13 находитс  в положении Пуск), управл емый генератор 10 продолжает работу . Очередной импульс с его инверсного выхода снова записывает единицу в двоичный счетчик 7, теперь открываетс  первый информационный вход селектора-мультиплексора 8, и если на данном входе присутствует уровень логического нул , после инвертировани  уровень логической единицу с инверсного выхода селектора-мультиплексора 8 блокирует работу управл емого генератора 10. После прекращени  действи  импульса на выходе одновибратора 11 снимаютс  обнуление по второму входу сброса цепочки счетчиков 2 и блокировка дешифратора-демультиплексора 9 по стробирующему входу, и активным становитс  первый выход дешифратора-демультиплексора 9, включаетс  исполнительный механизм 12 - 1 и одновременно начинаетс  отсчет данного интервала времени. Далее устройство работает аналогично описанному .

Программное реле времени позвол ет оперативно перестраивать последовательность временных команд, что важно в случае

испытани  линий, прогона оборудовани . При этом временна  последовательность команд может быть самой произвольной. Если в общей последовательности

временных команд пропускаетс  одна или несколько, то соответствующие многопозиционные переключатели устанавливаютс  на нули. В этом случае устройство отрабатывает последовательность времен0 ных команд, пропуска  Нулевые, которые могут программироватьс  в лю.бом произвольном месте всей последовательности.

Дл  по снени  рассмотрим предельный случай, когда из всей существующей после5 довательности временных команд необходимо оперативно реализовать только одну. допустим п тую, т.е. необходимо включить на определенное врем  только исполнительный механизм 12 -- 5. Дл  этого наборы

0 переключателей с первой по четвертую и с шестой по (п-1)-ю команды устанавливают на нули. Кнопкой Пуск запускают устройство в работу. По фронту импульса с пр мого выхода RS-триггера 13 запускаетс 

5 одновибратор 13 и формирует на выходе положительный импульс заданной длительности , в течение которой блокируетс  по стробируклцему входу дешифратор-демультиплексор 9 ( выходы с первого по (п-1)-й в

0 пассивном состо нии)и находитс  в состо нии Сброс по второму входу сброса цепочка счетчиков 2.

Одновременно импульс с нулевого информационного входа селектора-мульти5 плексора 8, проход  на его инверсный выход, нулевым уровнем напр жени  запускает управл емый генератор 10. который формирует отрицательный импульс, фронт которого записывает единицу в двоичный

0 счетчик 7. Код на адресном входе селектора- мультиплексора измен етс  на единицу, открываетс  его первый информационный вход. Так как на этом входе присутствует единичный уровень напр жени , состо ние

5 управл ющего входа управл емого генератора 10 не измен етс , он продолжает работу. Очередной отрицательный импульс с инверсного выхода управл емого генератора 10 измен ет код на выходах двоичного

0 счетчика 7 на единицу, открываетс  следующий второй информационный вход селектора-мультиплексора 8, на входе которого также присутствует единичный уровень напр жени , и работа управл емого гене5 ратора 10 также продолжаетс . Подобные переключени  происход т до тех пор. пока не обнаружитс  нулевой уровень напр жени  на одном из входов селектора-мультиплексора 8. В данном примере этим входом  вл етс  п тый. Уровень напр жени  с п того информационного входа селектора- мультиплексора 8, проход  на его инверсный выход, единичным уровнем напр жени  блокирует работу управл емого генератора 10.

После прекращени  действи  импульса на выходе одновибратора 11 снимаетс  обнуление по второму входу сброса цепочки счетчиков 2 и блокировка дешифратора-де- мультиплексора 9 по стробирующему входу. Активным становитс  п тый выход дешиф- ратора-демультиплексора 9, включаетс  исполнительный механизм 12 - 5 и одновременно начинаетс  отсчет п того интервала времени, установленного п тым набором многопозиционных переключателей. При достижении установленной величины п того интервала времени на выходе коньюнк- тора 6-7 по вл етс  единичный уровень напр жени , который, проход  на пр мой выход селектора-мультиплексора 8. фронтом запускает одновибратор 11.

Импульс заданной длительности с выхода одновибратора 11 обнул ет по второму входу сброса цепочку счетчиков 2 и блокирует по стобирующему входу дешифра- тор-демультиплексор, исполнительный механизм 12-5 выключаетс .

Единичный уровень напр жени  с выхода коньюнктора 6-5, инвертиру сь, также запускает управл емый генератор 10, который в дальнейшем сформирует столько импульсов, число который будет соответствовать числу последовательных нулевых интервалов времени (в данном примере нулевые интервалы с шестого по (п-1)-й при разомкнутом переключателе Цикл и с шестого через n-й по четвертый при замкнутом переключателе Цикл). При разомкнутом переключателе Цикл исполнительный механизм 12-5 отрабатывает п тую временную программу один раз.

При замкнутом переключателе Цикл исполнительный механизм 12-5 отрабатывает временную программу циклично с промежутком , равным длительности импульса, .формируемого одновибратором 11. Все вышеизложенное относитс  к отработке любой произвольной последовательности временных команд.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Программное реле времени, содержащее кварцевый генератор хронометрических колебаний, цепочку счетчиков выходы которых соединены с входами двоично-дес тичных дешифраторов, выходы которых соединены с входами наборного пол , состо щего из многопозиционных переключателей , коньюнкторы, отличающегос  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  оперативности смены и реализации произвольных последовательностей временных команд, в него введены селектор- мультиплексор, управл емый генератор, одновибратор, двоичный счетчик, дешиф- ратор-демультиплексор, RS-триггер, переключатель Цикл, при этом пр мой выход

   RS-триггера. к установочному R-входу ко-, торого подключена кнопка Сброс, а к установочному S-вхводу - кнопка Пуск, соединен с нулевым информационным входом селектора-мультиплексора, пр мой выход которого соединен с входом запуска одновибратора, выход которого соединен с входом стробировани  дешифратора-де- мультиплексора и вторым входом сброса цепочки счетчиков, первый вход сброса

   которых соединен с инверсным выходом RS-триггера и входом сброса двоичного счетчика, а инверсный выход селектора- мультиплексора соединен с управл ющим входом управл емого генератора, инверсный выход которого соединен со счетным входом двоичного счетчика, выходы которого соединены с адресными входами селектора-мультиплексора и дешифратора- демультиплексора. к выходам с 1-го по (п-1)и которого подключены исполнительные механизмы , входы конъюнкторовсоединены с соответствующими выходами наборного пол , выходы конъюнкторов соединены с информационными входами с 1-го по (п-1)-й

   селектора-мультиплексора, n-й вход которого соединен с первым контактом переключател  Цикл, второй контакт которого соединен с общей шиной.

   5-1

   I . 5-(п-1)

   0J

   ш

   SE

   9

   . Ч

   i|

   Фиг. 2