Устройство для программного управления Советский патент 1984 года по МПК G05B19/08 

Изобретение относится к автомати ке и предназначено для использования в системах программного управления технологическими процессами с последовательными операциями, например, при получении полупроводниковых структур.

Известно программное задающее ус ройство времени, содержащее генератор импульсов, делитель частоты, пересчетный блок с программным полем временных интервалов, программное поле выбора номера выхода, источник питания lj .

Недостатками устройства является то, что не программируется количество выполняемых циклов и вьщача управляюпцпс сигналов на любые комбинации выходов, а также низкая помехоустойчивость, ввиду представления исходных сигналов одиночными.импульсами.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее источник питания , генератор , соединенный с блоком деления частоты, распределитель импульсов, выходы которого подключены к входу блока набора программ (ламелям коммутационного поля),блоки выходных команд, узел автоматической установки исходного состояния задатчик длительности циклов с переключателем базового интервала времени, дополнительный узел сброса задатчика, узел автоматического сброса устройства, узел счёта рабочих циклов с переключателем количества циклов, дополнительный узел автома-. тической установки, шину установки в исходное состояние, шину сброса устройства Н

Ряд технологических процессов состоит из последовательных операций неодинаковой продолжительности, при;чем во время выполнения той или иной операции необходимо осуществлять прерывание учета рабочего времени с сохранением до конца операщш информации о суммарном рабочем времени в данной операции, а в некоторых случаях производить непредусмотренный останов процесса. Кроме того, многие из этих процессов отличаются большой продолжительностью и следовательно, требуют при автоматизации программ 1рующих устройств высокой надежности.

Известное устройство не отвечает в полной мере указанным условиям, поскольку последовательное соединение делителя частоты, задатчика длительности цикла и переключателя длительности циклов не обеспечивает задание ряда различных: по длительности циклов и требуемый диапазон длительности. Предложенное объединение узлов автоматической остановки и сброса со счетчиками ие обеспечивает прерывание программы в цикле, а только автоматическую отработку заданного количества циклов по команде Пуск. Включение и выключение блоков вь{ходных команд типа асинхронных триггеров производится .одиночными импульсами, полученными в результате последовательного соединения распределителя импульсов и коммутационного поля, при возрастании длительности исполнения команд надежность такого управлеш 1я уменьшается из-за возрастания возможности проникновения импульсных помех. Отсутствие блокировки случайных включений блока выходных команд вне рабочего цикла всей программы снижает надежность устройства при переходе от одной операции к последующей, а также снижает надежность устройства, находящегося в горячем резерве.

Цель изобретения - повьш1ение надежности устройства и расширение его функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, , что в устройство, содержащее генератор импульсов, делитель частоты, подключенный выходом к счетному входу первого счетчика иктульсрв, соединенного выходом с первым входом блока сравнения, второй счетчик импульсов, подключенный выходом к входу переключателя, блок набора программ, связанный выходом с информационным входом первого блока управления, подключенного выходом к входу исполнительного блока, соединенного сбросовым входом с выкодом формирователя импульсов, источник питания, подключенный выходом к первому входу блока начальной установки связанного выходом со сбросовым входом первого и второго счетчиков импульсов, вводятся дешифратор, коммутатор, элемент задержки, второй блок управления, элемент И, пульт управления, подключенный выходами к первым входам второго блока управле ния, соединенного вторым входом с выходом и с первым входом соответственно блока начальной установки и формирователя импульсов, третьим входом - с выходом переключателя, первым выходом - с вторым входом блока начальной установки, вторым выходом - с первым входом элемента И, а третьим выходом - с синхронизирукнцим входом первого блока управления, с первым входом дешифратора и с первым входом Коммутатора, подключенного вторым входом к выходу блока сравнения, а выходом - к второму входу формирователя импульсов и к входу элемента эадержки, соединенного выходом со сбросовым входом первого счетчика импульсов и со счетным входом второго счетчика импульсов, подключенного- выходом к третьему входу коммутатора и к второму входу дешифратора, связанного выходом с управляющим входом блока набора программ, причем второй вход блока сравнения и информационный вход блока набора программ соединены соответственно с первым и с вторым информационными входами устройства, второй вход элемента И подключен к выходу генератора импульсов, а выход - к входу делителя частоты. На чертеже представлена структур ная схема устройства для программного управления. Устройство содержит генератор 1 импульсов, элемент И 2, делитель 3 частоты, первый счетчик 4 импульсов блок 5 сравнения, коммутатор 6, эле менг 7 задержки, второй счетчик 8 импульсов, дешифратор 9, блок 10 набора программ, первый блок 11 управления, исполнительный блок 12, переключатель 13, источник 14 питания, блок 15 начальной установки .формирователь 16 импульсов, второй блок 17 управления, пульт 18 управл ния . , Устройство работает следующим образом. Предварительно по первому информационному входу устройства Установка производится задание длитель ностей каждой операции в блок 5 сравнения, по второму информационно му входу устройства Набор в блок 10 набора программ производится задание программы коммутации для каждой операции элементов исполнительного блока 12. Переключателем 13 устанавливается номер операции из программируемого количества, по окончании которой происходит останов. При включении источника 14 питания блок 15 начальной установки вьфабатывает сигнал установки в начальное состояние, который передается на сбросовые входы счетчиков 4 и 8 импульсов, на первый вход формирователя 16 импульсов и на второй вход второго блока 17 управления, в результате в счетчиках 4 и 8 импульсов устанавливаются нулевые состояния, формирователь 16 вьфабатывает сигнал, поступающий на сбросовый вход исполнительного блока 12, устанавливая его в начальное состояние, второй блок 17 управления принимает начальное состояние, при котором на втором выходе второго блока 17 управления, связанном с первым входом элемента И 2, имеется запрещающий уровень на третьем выходе второго блока 17 управления, связанном с первыми входами коммутатора 6 и дешифратора 9 и с входом синхронизации первого блока 11 управления - .также запрещающий уровень. При этом-импульсы от генератора 1 импульсов не поступают на делитель 3 частоты, а коммутатор 6, дешифратор 9 и первый блок 11 управления заблокированы и исключают все случайные коммутации элементов исполнительного блока 12. При поступлении команды Пуск с пульта 18 управления на первые входы второго блока 17 управления на его втором и третьем выходах появляются разрешающие сигналы; По второму выходу BTopord блока 17 управления открывается схема И 2 и импульсы с выхода генератора 1 через делитель 3 поступают на , счетный вход первого счетчика 4 и заполняют его, на выходе счетчика 4 формируется код текущего времени- операции, поступающий на первый вход блока 5 сравнения. По третьему выходу второго блока 17 управления раз1решается работа коммутатору 6, дешифратору 9 и первому блоку 11 управления. Дешифратор 9, в соответствии с кодом второго счетчика 8 возбуждает первый управляющий вход блока 10 набора программ, при этом, согласно произведенному ранее набору программы, формируется определенная комбинация выходов блока 10набора программ, являющихся информационными входами первого блока 11управления, причем на синхронизи рующем входе первого блока управления имеется разрешающий сигнал и комбинация информационных сигналов заносится в первьй блок 11 управления, появляется на входе исполнител ного блока 12, включая его соответствующие элементы. По истечении вре мени первой операции, код первого счетчика 4 совпадает с кодом ранее заданным в блок 5 сравнения для этой операции по информационному входу устройства Установка, при этом на выходе коммутатора 6 формируется сигнал, поступ щий на второ вход формирователя 16 импульсов, который вьфабатывает сигнал, сбрасы вающий исполнительный блок 12 в исходное состояние. Выходной сигнал коммутатора 6 поступает также на вход элемента 7 задержки, с выхода элемента задержки - на вход сброса первого счетчика 4 импульсов устанавливая его в нулевое состояние, и на счетный вход второго счетчика 8 импульсов, добавляя 1 к имеющемуся там коду. Кр; второго счетчика 8 управляет дешифратором 9, который возбуяэдает следующий, информационный вход блока 10 набора программ, на вьссоде которого образуется следующая программная комбинация управляю щих сигналов, поступающая на информационные входы первого блока 11 управления. Сигнал на входе синхрон зации первого блока 11 управления является разрешакнцим и сигналы с информационньк входов заносятся в первьШ блок 11 управления, появляют ся на его выходе и включают соответ ствующие элементы исполнительного блока 12. Одновременно код второго счетчика 8 управляет коммутатором 6 по его третьим входам таким образом что сравнению подлежат код первого счетчика 4 и уставка в блоке 5 срав нения, задающая длительность но1вой операции. Код второго счетчика 8 поступает на вход переключателя 13, и, если оказывается, что заданное количество операций выполнено, на выходе переключателя 13 появляется сигнал окончания программы, поступающий на третий вход второго блока 17 управления и переводящий его в состояние останова. Блок 17 вырабатьгоает на втором и третьем выходах запрещающие сигналы, при этом запрещается прохождение счетных: импульсов через элемент И 2, коммутатор 6, дешифратор 9 первьй блок 11 управления заблокированы и запрещают исполнительному блоку 12 произвести какие-либо когФ1утации. Устройство находится в этом состоянии до подачи с пульта 18 управления команды Останов, по которой второй блок 17 управления возбуждает Своим первым выходом блок 15 начальной установки, происходит установка устройства в начальное состояние, устройство готово к повторению программы или к перепрограммированию. При необходимости прервать счет времени в течении той или иной операции оператор пользуется сигналом , Стоп, который подаётся с пульта 18 управления на первые входы второго , блока 17 управления, при этом на втором выходе второго блока 17 управления, связанном с первым входом элемента И 2, появляется запрещахщий уровень, поступление счетных импульсов на делитель 3 и далее на вход первого счетчика 4 прекращается, причём счетчики 4 и 8 сохраняют свои состояния до момента подачи сигнала Пуск, после чего по второму выходу второго блока 17 управления разрешается прохождение счетных импульсов через элемент И 2 и выполнение программы продолжается. Использование предлагаемого устройства при получении полупроводниковых структур позволяет упростить обслуживание оборудования за счет сокращения дополнительных операций, .увеличить выход годной продукции за счет более н(адежной работы и улучшения повторяемости процесса выращивания полупроводниковых структур.

Усплянобка

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее генератор импульсов, делитель частоты, под- ключенный выходом к счетному входу первого счетчика импульсовj соединенного выходом с первым входом блока сравнения, второй счетчик ймпулыт, сов, подключенный выходом к входу переключателя, блок набора программ, . связанный выходом с информационным входом первого блока управления, подключенного выходом к входу исполнительного блока, соединенного сбро-. совым входом с выходом формировател;Я импульсов, источник питания, подключенный выходом к первому входу блока начальной установки, связанного выходом со сбросовым входом первого и второго счетчиков импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и рас- : шйрения функциональных возможностей v, путем обеспечения возможности paSличной длительности циклов управления, в него введены дешифратор, коммутатор, элемент задержки, второй блок управления, элемент И, пульт управления, подключенный выходами к первым входам второго блока управления, соединенного вторым входом с выходом и с первым входом соответственно блока начальнойустановки и формирователя импульсов, третьим входом - с выходом переключателя, первым выходом - с вторым входом блока начальной установки, вторьм выходом - с Первым входом элемента И, а третьим вьпсодом - с синхрони3 зирующим входом первого блока управления, с первьм входом дешифратора и с первым входом коммутатора,; подключенного вторым входом к выходу блока сравнения,а выходом т к второму входу формирователя импульсов и к вхоДу элемента задержки, соединенного вьпсодом со сбросовым входом первого счетчика импульсов и со счетным 00 входом второго счетчика импульсов, itib подключенного твыходом к третьему входу коммутатора и к второму входу СО дешифратора, связанного выходом с со управляющим входом блока набора nporpai iM, причем второй вход блока сравнения и информационный вход блока набора программ соединены соответственно с первым и с вторш информационными входами устройства, вход элемента И подключен к выходу генератора импульсов, а выход к входу делителя частоты.