Устройство для программного управления Советский патент 1983 года по МПК G05B19/418 G05B19/423 

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что.формирователь временного интервала содержит первый, второй и третий инверторы, четыре элемента И-ИЕ, триггер, нагрузочный и первый и второй инерционные элементы, вход первого инвертора является взсодом формирователя, выход соединен с первыми входами nepfeoro элемента И-НЕ и второго элемента И-НЕ выход которого соединен с первым входом и через последовательно соединенные второй инвертор и нагрузочный элемент - с вторым входом треть«}го элейента И-НЕ, выход которого под ключей к второму входу первого и к

парному входу четв.ертого элементов И-НЕ и через второй инвертор - к второму входу четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом установки в О триггера и с вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого подключен к входу установки в 1 триггера, выход которого является выходом формирователя, вторые входы третьего и четвертого элементов И-НЕ соединены соответственно через первый и второй инерционные элементы с корпусом, причем второй вход третьего элемента И-НЕ подключе

к установочному выводу нагрузочного

элемента.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЖНИЯ, содержащее последовательно соединенные элемент И и счетчик, выходы которого подключены к соответствующим адресным входам мультиплексора, входы элемента И являются первьм и вторым входами устройства соответственно, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства путем увеличения частоты управляюощх лов, внего введены генерат.ор импульсов и формирователи временных интервалов, входы которых подключены к второму входу устройства, выходы - к соответствующим информационным входам мультиплексора, выход которого через генератор импульсов соединен с вмходом устройства. Ut 9) Э СО

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а именно к устройствам, формирукндим пускотормозные режимы по заранее заданному закону управления пуском (тормо;жением) электропривода переменного тока, и может быть использовано в системах автоматического управления и регулирования при научных исследованиях.

Известно устройство программного управления, содержащее входной блок, интегратор, ключевые элементы и схему управления С 1 J.

Недостатком указанного устройства является низкая надежность из-за необходимости многократной настройки органов управления, обусловленной их взаимным влиянием друг на друга, при этом вследствие зависимости от .напряжения смещения ключевых элементов снижается удобство пользования

устройством.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для программного управления, содержащее входной блок в виде логического элемента И, блок управления в виде двоичного счетчика,-мультиплесор и схемы задержки 2.

Недостатком устройства является низкая надежность, так как возможны пропуски включения тиристоров на выходе устройства, вследствие того, что управление ими осуществляется с

низкой частотой в каждый полупериод одним мпульсом малой длительности (синхроимпульсом) через схему задержки и коммутатор-мультиплексор. Целью изобретения является повышение надежности путем увеличения частоты управляюрщх сигналов.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для программного

управления, содержащее последовательно соединенные элемент И и счетчик, выходы которого подключены к соответствуюидам адресным входам мультиплексора, входы элемента И являются первым и вторым входами устройства соответственно, введены генератор импульсов и формирователи временных интервалов, входы которых подключены к второму входу устройства, выходы к соответствующим информационным входам Мультиплексора, выход которого через генератор импульсов соединен с -выходом устройства.

Формирова-гель временного интервала содержит первый, второй и третий инверторы, четыре элемента И-НЕ, триггер, нагрузочный и первый и второй инерционные элементы, вход первого инвертора является входом формирователя, выход соединен с первыми входами первого элемента И-НЕ и второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом и через последовательно соединенные второй

инвертор и нагрузочнь й элемент - с 31 вторым входом третьего элемента И-НЕ выход которого подключен к второму входу первого и к первому входу четвертого элементов И-НЕ и через вто.рой инвертор - к второму входу четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с входом установки в О триггера и с вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого подклю чен к входу установки в 1 триггера, выход которого является выходом формирователя, вторые входы третьего и четвертого элементов И-НЕ соединены соответственно через первый и вто рой инерционные элементы с корпусом, причем второй вход третьего элемента И-НЕ подключен к установочному выводу нагрузочного элемента. На фиг. i приведена схема устройства; на фиг. 2-9 - временные диагра мы его работы. Устройство содержит элемент И 1, первый 2 и второй 3 входы устройства счетчик А, мультиплексор 5, формирователи 6 временных интервалов, выходы 7-9 счетчика, выходы 10 и 11 формирователей временнь1х интервалов, генератор 12 импульсов, выход 13 уст ройства, первый инвертор 14, первый элемент И-НЕ 15, второй инвертор 16, нагрузочный элемент 17, третий элемент И-НЕ 18, первый инерционный эле мент 19, третий инвертор 20, четвертый элемент .И-НЕ 21 , второй инерчцюн ный элемент 22, второй элемент ИНЕ 23, триггер 24. На фиг. 2-9 соответственно обозна чедак длительности временных задержек , период частоты синхрониэащш , , частота и;, время t. Устройство работает следуюушм образом. На вход 3 элемента И1 поступают импульсы синхронизации (фиг. З), соответствующие началу каждого полупериода напряжения сети (фиг. 2). На вход 2 этого элемента подается логический уровень О для запирания или 1 для запуска схемы. В исходном состоянии выходы всех разрядов счетчика 4 сброшены в состояние О и в соответствии с этим кодом мультиплексор - 5 подключает на вход генератора 12 импульсов через выход 10 формирователь 6 временного интервала. При подаче на вход 2 элемента И1 логической 1 последовательность импульсов с входа 3 через элемент 3.4 И1 преобразуется счетчиком 4 из последовательного кода-в параллельный, а также каждый полупериод запускает формирователи 6. Параллельный цифровой код с выходом 7-9 счетчика поступает на адресные входы мультиплексора 5, который подключает на свой выход пооче редно выходы 10 и II формирователей 6 временного интервала. Соттветственно задержка во времени сигнала на выходе мультиплексора 5 относительно синхроимпульса на входе 3 будет в первый полупериод задаваться формирователем 6, подключеншлм к первому входу мультиплексора 5. Во второй полупериод - формирователем 6, подключенным к второму входу и т.д. Цикл переключения формирователей 6 периодически повторяется. Логические элементы 14, 15, 16 и 18 формирователя 6 формируют импульс на выходе элемента И-ПЕ 18, длительность которого определяется величинами сопротивления нагрузочного злемента 17 и емкостью инерционного элемента 19. При снижении напряжения на элементе 19 до порога срабатывания элемента И-НЕ 18 формируется задний фронт задержанного импульса (фиг. 4). Поскольку напряжение на элементе 19 изменяется по экспоненциальному закону, для достижения линейной зависимости изменения задаваемого на нагрузке напряжения, определяемого величиной времени задержки, в качестве элемента 17 применяется потенциометр с обратной (логарифмической) зависимостью изменения сопротивления от положения органа управления. Дифференцирующая цепь на элементах 20-22 формирует короткий импульс по заднему фронту импульса на выходе элемента И-НЕ 18 (фиг. 5). Триггер 24 устанавливается этим импульсом (фиг. б) до появления синхроимпульса сброса от элемента 23 через инвертор 14. Импульс с выхода триггера 24 через мультиплексор 5 запускает генератор 12 импульсов, пакеты высокочастотных импульсов (фиг. 7) с выхода 13 управляют работой силоных тиристоров. Задание закона управления можно остановить в любой момент времени :с запоминанием достигнутого значения путем подачи на вход 2 элемента ,} логического 70, а затем, при необходимости, подачей 1 продолжить его формирование. . . :

Соединением входа 2 с выходом пе- 5 реиоса в старший разряд счетчика i можно получить однопериодный задатчик закона управления, т.е. по еле овработки всего закона, напррмер, для выполнения управляемого пус-10 ка электродвигателя, электропривод остается Ни естестйенной характеристике .

.ь

Таким образом, уста навливая различ-5 ные ввличишл задержек формирователей 6, можно задавать желаеьвлй закойуправления, любые начальные условия и время регу;шрования.

Время регулирования зависит от Ю числа ин4юрмационных входов мультиплексору. 5, При этом число таких вхо дов К связано с числом П адресных

выходов 8, 9,...,П следующим соотношением. .

На фиг. 8 показан пример задания ступенчато-треугольного закона управления углом открытия бесконтактных коммутаторов с периодом для шестнадцатикакзльного мультиплексора 5 и четырехразрядного счетчика 4.

На фиг. 5 показаны длительности временных задержек Т ,... ,1, .которые необходимо установить при этом на формирователях б.

Фиг. 8 показывает изменение угла открытия бесконтактных коммутагоров за время регулирования, а фиг. 9 изменение напряжения на нагрузке.

Использование изобретения позволяет повысить надежность устройства з счет управления пачкой высокочастотных импульсов, взамен управления одним синхроимпульсом в известном устройстве.