Устройство для программного управления Советский патент 1984 года по МПК G05B19/18 G05B19/07 

Изобретение предназначено для использовання в системах управления технологическими процессами нефтехимической, химической, пищевой и других отраслей промьоштенности, а также для выполнения экспериментальных и исследовательских работ, в частности для управления работой микропилотной установки при испытании катализаторов. Известно програглиное устройство, используемое для управления группой исполнительных устройств в соответствии с заданной временной программой и содержащее счетчик, дешифраторы/ управляющие триггеры, схеKOd ИЛИ, схему И и генератор для получения импульсов с фиксированиыми частотами следования til. Недостатком устройства является то, что в нем используется двоичный счетчик и для программирования времепаых интервалов необходимо пользоваться двоичным кодом, что неудоб но на пpaкtикe. Кроме того, к недостаткам устрой ства следует отнести и то, что при использовании счетчика импульсов для счета, например, до Н 10, с целью уменьшения интервала дискретности, а также при увеличении количества выходных каналов, предположи тельно, до К 15, с целью увеличения количества управляемых исполнительных устройств, возрастает и количество входов каждого элемента ИШ1. и схема становится громоздкой по количеству ислользуемях логических элементов и сяоцтой для монтсша. Наиболее близким техническим рецюни к изобретению является устройство, содержащее генератор импульсов, блок набора щюграмм, подключенный выхода «1 к входам исполнителышх элементов, а входам - к выходам регистра сэдвига, счетчик и шульсов, формирователь импульсов, генератор импульсов С21, Недюстаток известного состоит в-той, что распределитель импульсов переключается с перепадом базового интервала времени, это делает устройст&о неудобто при. упраВ лении процессами, в которых необходимо при переходе с одной команды на другую подключать исполнительные элементы на раз шчные по длительнос ти интервалы времени. IQpoMe того, возможности устройст ва по увеличению длнтельности прогргшмируекых интерв |лов времени при мгшой дискретности счета весьма ограничены,так как это псмводит к чрезмерному увеличению длины регист ра импульсов и усложнению монтгьжа в части соединения регистра импульсов с коммутационными полями, что ограничивает возможность применения. Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет произвольного изменения длительности интервалов времени. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для программного управления, содержащее блок набора программ, подключенный выходами к входам исполнительных элементов , а входгши - к выходами регистра сдвига, первый счетчик импульсов, формирователь импульсов, генератор импульсов, соединенный выходами с первыми входс1ми задатчика длительности временного интервала, подключенного втохкши входами к выходам переключателя, введены второй и третий счетчики импульсов, первые и вторые элементы И, блок задержки, первые и вторые програмишруемые преобразователи аналог-код по числу выходов регистра сдвига, подключенные управляки1и4ми входами к соответствующим выходам регистра сдвига, а выходами - через согласующие блоки с первыми входами соответственно первых и вторых элементов И, подключенных ВТОЕКЛМИ входамя к выходу блока задержки, а выходами - к установочньм входгм соответственно второго и третьего счетчиков импульсов, подключенных сбросовыми входааш к входам блока задержки, регистра сдвига и к выходу формирователя импульсов, связанного входами с выходами второго и третьего счетчиков импульсов, причем выход задатчика длительности временного интервала подключен . к счетнь&л входам первого счетчика импульсов и второго счетчика импульсов, соединенного выходом последнего разряда со счетным входом третьего счетчика импульсов. На чертеже представлена функциональная схема предлагаедюго устройства. Устройство содержит, генератор 1 импульсов, задатчик 2 длительности временного интервгша, второй счетчик 3 импульсов, формирователь 4 импульсов, блок 5задержки, регистр б сдвига, программируемые преобразователи 7 аналог-код, сог-. лacvкxциe блоки .8, первые элементы И 9, блок 10 набора программ, исполнительные элементы 11, переключатель 12, клеммы 13 источника, питания, первый счетчик 14 импульсов, с выходами на блок 15 индикации, третий счетчик 16 и вIyльcoв, вторые элементы И 17. Генерат ф 1 импульсов имеет несколько выходов, с которых поступают импульсы с различной частотой следования. Для выбора необходимого периода следования тактовых импульсов замыкается один из выходов пе. реключателя 12, и напряжение с клемкы 13 подается на выбранный вход. Задатчик 2 представляет собой схему, на входе которой имеется группа двухвходовых схем И, выходы которых поданы на схему и}1И. Поэтому при замыкании одного из выходов переключателя 12 на выходе задатчика 2 появляются импульсы с необходимой частотой следования, которые поступают на счетные входы счетчиков 14 и 3.- Счетчик 14 являет ся суммирующим и совместно с ци овым индикатором, подключённым к выходам 15, обеспечивает счет и индикацию общего числа тактовых импульсов, поступаюцнх с задатчика 2с начала процесса. Счетчики 3 и 16 начинают счет с предварительно установленных (записанных; значений до полного заполнения. Формирователь 4 обеспечивает I формирование импульсов и подачу их на вход регистра 6 сдвига и блока 5 задержки при заполнении счетчиков 3 и 16. Выходы регистра 6 сдвига подключены к блоку 10 набора программ который обеспечивает подключение необходимых исполнительных элементов 11 на каждой команде, и к входам программируемых преобразователей 7, которые обеспечивают пре образование поданного на них на1пряжения в двоичный четырехразрядный код. Число преобразователей 7 в ряду равно количеству рабочих состояний регистра 6 сдвига, т.е. числу рабочих команд, а количество рядов преобразователей 7 соответствует количеству счетчиков 3 и 16.- Блок 5 задержки служит для осуществления задержки импульса на время переходных процессов в регистре 6 сдвига. В отдельных случаях его можно и не использовать. Все узлы и элементы схемы при практической реализации собираются на стандартных серийно выпускаемых отечественной промышленности изделиях; Генератор 1 импульсов, задбтчик 2 длительности временного интервала, счетчики 3, 16 и 14, формирователь 4 импульсов регистр 6 сдвига, блок 5 задержки, элементы И 9 и 17 собраны Hai микросхемах серии К511; преобразователи 7 г на стандартных переключателях ПП10; блок 10 набора програ «4 на многоконтактных разъемах ГРПН-1 исполнительные элементы 11 - ксмбинация интегральных микросхем с реле типов РЭС-9 и МКУ -48С. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы на блрке 10 набора программ набирается програм- , ма подключения исполнительных эле- ментов 11 на каждой команде,.а-на преобразователях 7 набирается длительность действия каящой команды. При нажатии на кнопку Пуск (не показана) импульс с выхода формирователя 4 импульсов устанавливает регистр 6 сдвига в первое рабочее положение. Сигиёшы с выхода регистра сдвига через блок набора программ подаются на исполнительные элементы 11 и одновременно на первый ряд преобразователей 7. С выходов преобразователей 7 кодированное напряжение через согласующие блоки 8 подается на первые входы элементов И 9 и 1. При поступлении на вторые входы этих элементов И импульса с элемента 5 задержки происходит запись кода в счетчики 3 и 16 через их установочные входы. На счетный вход младшего разряда счетчика 3 поступают тактовые импульсы с задатчика 2. После заполнения счетчиков этими импульсаиш формирователь 4 выдаёт новый и тульс и переводит регистр 6 сдвига во второе состояние, с выхода фсфмирователя 4 импульсов счетчики 3 и 16 сбрасываются на нуль и подготавливаются для записи нового кода. Формирователь 4 импульсов выполнен на 4-входовой логической схеме И-НЕ Типа К511ЛА4 и работает следующим образом. На его входах в зависимости от состояния счетчиков 3 и 16 значения логических сигналов различны, т.е. в любсм случае на одном из входов присутствует логический нуль. Дри этом на его Б1ыходе будет поддерживаться потенциал логической единицы Когда счетчики 3 и 16 отсчитывшот установленное предварительно на них количество импульсов на их выходах, (первый и последний разряды) одновременно появляется потенциал, который поступает иа все входы форкшррвателя 4. При этом на выходе формирователя 4 появляется перепад 1-0. От этого перепада счетчики 3 и 16 устанавливаются в состояние на входах форкирователя 4 вновь появляются нули, а на его выходе потенциал вновь приобретает значение. Таким образом, на выходе формирователя 4 формируется отрицательный импульс. Предлагаемое устройство позволяет неограниченно увеличивать длительность прогрг1ммируемых команд с сохранением малой дискретности отсчета и.обеспечить этим высокую точность отсчета времени н больиюс

соотнсхченне между дпительностями команд.

Кроме того, набор интервалов времени производится в привычйом

десятичном коде (исчислении, наорпчные- интервалы времени считывают визуально и контролируют, что удобно в эксплуатации.

УСТРбйСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее блок набора програкм, подключенный выходадш к входам исполнительных элементов, а входаки - к выходам регистра сдвига, первый счетчик импульсов, форкшрователь импульсов., генератор импульсов, соединенный выходами с первьми входс ш эадатчика длитель нести временного интервала, подключенного вторыми входами к выходам перекгаочателя, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет прсжэвольного изменения длительности интервалов времени управления, в него введены второй и третий счетчики импульсов, первые и вторые элементы И, блок задержки, первые и вторые программируемые преобразователи аналог-код по числу выходов регистра сдивга, подключенные управляющими входами к соответствующим выходам регистра сдвига, а выходами - через согласующие блоки с первыми входгииш соответятвенно первых и вторых элементов И, подключенных вторыми входами к выходу блока задержки , а выходами - установочным входгц4И соответственно второго и третьего счетчиков импульсов, § подключенных сбросовьФ1И входами kn к входам блока задержки и регистра сдвига и к выходу формирователя икшульсов, связанного входами с выходгихи второго и третьего счетчиков импульсов, причем выход задатчиков длительности временного интервала подключен к счетным входам первого счетчика импульсов и вто рого счетчика импульсов, соединенного выходом последнего разряда со счетным входом третьего счетчиг ка импульсов.

,0.1с

/J

$ASZ

ffif

I

т )U uki&f fTj