Устройство для программного счета изделий Советский патент 1984 года по МПК G06M3/02 

Изобретение относится к вычислительной технике, конкретно к устройствам для счета предметов, и мсжет быть использовано в автоматизированных системах оперативного контроля для программного подсчета вьтускаемой продукции в различных отраслях промышленности на автоматических линиях и конвейерах, например на фасовочно-упаковочных автоматах и линиях Известно устройство для програмного счета штучных изделий, содержа щее датчик счетных импульсов, формирователь входного сигнала, пересчетные декады с индикаторами, задатчиками программы и дешифраторами, усилитель, счетчик отработанных програм элемент ИЛИ, триггер, формирователь выходного сигнала, переключатель режима управления выходным сигналом командный орган, канал дистанционного управления выходным сигналом, канал внешнего воздействия, канал подключения старших разрядов.счетчика и задатчик длител11ности выходног сигнала.В этом устройстве задатчиком устанавливают программу счета в каждом разряде счетчика в десятичном коде, которая хранится в нем до конца ее отработки. По достижении задан ного числа изделий в каждом из разрядов депшфратором разряда вырабатывается сигнал отработки программы, который поступает на элементы форми рования выходного сигнала. Ввод программы счета производится в десятичном коде для каждого разряда с помощью задатчиков программ И сравнивается с числоимпульсным кодом на выходе дешифратора соответствующих декад-счетчика 1J. Однако это устройство имеет низкую надежность и помехозащищенность из-за громоздкости и сложности реализации как всего устройств, так и отдельных его узлов. Кроме того, отсутствие контроля и отображения процесса вьшолнения программы при вьгпуске изделий, невозможность автоматического 8адания программы счета с внешних кодовых (вычислительных устройств) ограничивают эксплуатационные возможности устройства. Известно устройство для программного счета штучных изделий, содержащее датчик, формирователь входного сигнала, пересчетные декады со счетчиками и задатчиками программ, элементы И, элементы памяти, формирователь выходного сигнала, исполнительный блок, В этом устройстве ввод пpoгpa в4Ы счёта в задатчики пpoгpa e4 производится в свергнутом двоично-десятичн(Л4 коде. Сравнение числа с заданной программой производится всегда только в одной декаде, счетчика, начиная со старшей, сигнал сравнения с которой запоминается и разрешает сравнение с заданной программой в следующем (младшем) разряде. Таким образом, работа продолжается до достижения заданного числа в разряде единиц счетчика, при котором формируется сигнал отработки программы. Помехозащищенность и надежность устройства повышаются за счет упрощения его конструкции, уменьшения линий связи и исключение сбоев путем сравнения кодов всегда только в одной декаде C2J. Однако возможность возникновения в устройстве сбоя при сравнении двоичных разрядов в каждой декаде, а также отсутствие контроля и отображения процесса вьшолнения программы снижает надежность работы и ограничивает его эксплуатационные возможности . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для программного счета изделий, содержащее два счетчика импульсов, блок ввода информации, выходом подключенный к входу регистра памяти., датчик счетных импульсов, выход которого через формирователь импульсов соединен с входом второго счетчика импульсов, генератор импульсов, выход которого подключен к входу блока индикации, усилитель, выходом соединенный с исполнительным блоком, формирователь контрольных импульсов, выполненный в виде дешифратора и п каналов в составе трехвходовых элементов И, каждый выходами соединенный со своим элементом задержки, выходы которых объединены элементом ИЛИ, блок вычитания кодовых сигналов, состоящий из логического блока, сумматора и преобразователя кода, блок сравнения кодов, первый и второй счетчики импульсов выполнены идентично и состоят из двух параллельноработающих счетчиков (один в двоично-десятичном коде для отображения информации

в блоке индикации, второй в двоичном коде для организации сравнительных операций в устройстве)3.

В данном устройстве задается программа выпуска изделий, которая записывается в регистр памяти. В фop вIpoвaтeлe контрольных импульсов (в зависимости от значения программы выпуска изделий) выбирается свой канал с соответствующим элементом задержки, который определяет вр i мя вьтуска одного изделия по задан ной программе. Импульсы с выхода формирователя поступают на счетчик, производящий подсчет теоретического выпуска изделий в соответствии с программой на текущий момент времни. Другой счетчик производит подсчет выпущенной продукции с датчика счетных импульсов также на текущий момент времени. Информация с выходов десятичных счетчиков выводится для отображения в блок индикации, а с двоичных счетчиков - в блок сравнения кодов и в блок вычитания. содовых сигналов .При этом по результатам сравнения кодов определяется качественное сравнение фактически выпущенной продукции с теоретической формируя сигнал Больше или Меньш для управления и Штюс или Минус для высвечивания. В блоке вычитания кодовых сигналов производится количественная оценка этой разности для высвечивания в блоке индикации.

Данное устройство по сравнению с рассмотренными обладает более широкими функциональньми возможностями обеспечивая контроль и отображение в динамике процесса заданной программы вьшуска изделий и ее вьшолнения, однако сложная структура всего уст)ойства, громоздкость выполнения отдельных узлов обуславливает большое количество функциональных связей в устройстве И избыточность аппйратуры, что снюкает надежность его работы и эксплуатационные данные

Действительно, только для обеспечения учета и сравнения фактического И теоретического выпуска продукции соответствующие счетчики выполнены каждый из цвух параллельно работающих счетчиков; один для учета (десятичный), другой для выдачи информахщи в блок сравнения (двоичный)

При этом для качественной оценки используется один блок сравнения кодов, для количественной - блок выделения кодовых сигналов, состоящий из логического блока, сумматора и преобразователя кодов.

Формирователь контрольных импульсов содержит элементы задержки с интервалом задержки, необходимым для выпуска одного изделия. Количество элементов задержки определяется диапазоном задания программы вьптуска изделий, например, за смену. Этот диапазон зависит от трудоемкости обработки изделий. Например, на прокатных станах этот диапазон составляет 700-1100 изделий в смену в зави симости от сортамента вьтускаемой продукции, т.е. для обеспечения работы формирователь контрольных импульсов должен содержать 1100-700 400 элементов задержки.

Все это усложняет устройство и снижает его надежность.

Цель изобретения - упрощение и повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается Тем, что в устройство для программного счета изделий, содержащее генератор импульсов, первый выход которого соединен с входом синхронизации блока индикации, блок ввода информации, выход которого подключен к входу регистра, первый и второй счетчики, датчик, выход которого через формирователь импульсой соединен с входом второго счетчика, и усилитель, выход которого является выходом устройства введены умножитель частоты, реверсивный счетчик и коммутатор, выход которого соединен с информационньм входом блока индикацни, второй выход генератора импульсов подключен к первому входу умножителя частоты, выход которого через первый счетчик соединен с первьм информационньм входом коммутатора и непосредственно - с первым входом реверсивного счетчика, к второму входу которого подключен выхой формирователя импульсов, выход регистра соединен с вторым входом умножителя частоты И вторым информационным входом коммутатора, к управляющему входу которого подключен первый выход генератора импульсов, выход второго счетчика и первый выход реверсивного счетчика соединены соответственно с третьим и четвертым информационными входами коммутатора, к пятому информационно му входу которого подключен второй выход реверсивного счетчика, который соединен с входом усилителя. На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 схема выпсшнения умножителя частоты для двухраэрядного значения заданной программы; на фиг. 3 - схема вы полнения реверсивного счетчика. Устройство содержит генгератор 1 импульсов, блок 2 ввода информации, регистр 3 памяти, умножитель 4 частоты, датчик 5, формирователь 6 импульсов, первый счетчик 7, второй счетчик 8, реверсивный счетчик 9, коммутатор 10, блок 11 индикации, усилитель 12, исполнительный элемент 13. Умножитель 4 частоты содержит счетные декады 14 и 15, элементы И и 17, объединенные в первую и втору группы, и элемент ИЛИ 18. Реверсивный счетчик 9 содержит реверсивный двоично-десятичный счетчик 19, элемент И 20, Триггер 21 и элементы И-Ш1И 22 и 23. Генератор 1 импульсов формирует на, своих выходах разнесенные во вре мени импульсы для управления чтения информации с коммутатора 10 и запис ее в блок 11 информации, а также тактовую частоту для умножителя 4 частоты и может быть реализован по известньм схемам на кварцевом резон торе и делителях на интегральных кй росхемах. Блок 2 ввода информации может бы выполнен, например, на галетных пер ключателях при ручном задании программы или на бесконтактных элементах памяти при автоматическом задании . Регистр 3 ПАМЯТИ, формирователь счетчики 7 и 8 могут быть выполнены на микросхемах. Умножитель 4 частоты следования импульсов обеспечивает умножение та товой частоты с генератора 1 на заданное в параллельном коде с регист ра 3 памяти значение программы. Реверсивный счетчик 9 обеспечивает качественное и количественное сравнение фактически вьшущенной с теоретической. В исходном состоянии счетчик 19 находится в состоянии нуля, на разрядных выходах его - нулевые сигналы, на выходе элемента И 20 - единичный сигнал, при котором на входах триггера 21 - разрешающий сигнал. Триггер 21 может находиться в любом из возможных состояний (ноль или единица) . При поступлении на вход реверсивного счетчика 9 первого импульса, например, по шине + по переднему фронту триггер 21 устанавливается в единичное состояние (или подтверждается единичное состояние, если он в нем находился), при этом сигнал с прямого выхода триггера 21 является разрешайщим для элементов И-ИПИ 22 и 23 для прохояадения через них сигналов по шинам + и - иа входы суммирования и вычитания счетчика 19 соответственно. По заднему фронту этого же импульса в счетчике 19 зафиксируется единица, соответствующая состоянию на разрядных выходах его 0001, на выходе элемента И 20 сфорьдаруется сигнал Ноль, запрещающий входы триггера 21, а на знаковом выходе - сигнал Логическая единица., соответствующая знаку информационного сумматора +. При дальнейшем поступлении импульсов по шинам + и - они будут соответственно прибавляться или вычитаться из имеющегося в счетчике 19 значения с сохранением на выходе счетчика 9 знака +. Если в процессе работы состояние счетчика 19 до- . стигнет нулевого значения (это фактически будет исходное состояние) и импульс поступит по шине - (происходит вычитание), то по его переднему фронту триггер 21 установится в нулевое состояние, сигнал с инверсного выхода триггера 21 будет разрешающим элементам И-ШШ 22 и 23 для прохождения сигналов по ппшам и - на входы счетчика 19 - и + соответственно, а на знаковом выходе реверсивного счетчика будет сигнал Логический ноль, соответствующий знаку информации счетчика 9 -. Б дальнейшем работа счетчика 9 не отличается от описанного. Коммутатор предназначен для организации вывода информации со счетных устройств на внешнюю индикацию и может быть выполнен из групповых элементов запрета на каждый счетчик, выходы которых поразрядно с другими счетчиками объединены и являются ин 71 (формационным выходным каналом блока |Вьтод информации каждого параметра в канал обеспечивается поочередным подключением разрешающих сигналов к групповым элементам запрета соответствующего параметра. Блок 11 индикации предназначен для отображения цифровой информации вырабатываемой устройством на вынос ных табло, на табло коллективного пользования, технологическому персоналу.. Устройство дЛя программного счета изделий работает следующим образом. Блоком 2 устанавливается требуемая nporpa fl4a, например план вы пуска изделий за смену, которая записывается в регистр 3. Частота так товых импульсов, поступающая с выхо да генератора 1 на вход умножителя частоты, умножается на значение заданной программы и на выходе умно жителя 4 формируется последовательность импульсов, частота следования которых соответствует заданной программой ритму выпуска продукции. При задании программы на смену частота тактовых импульсов с генератора 1 должна быть пропорциональна длительности смены, например в секу дах. Импульсы с умножителя 4 поступаю ца вход счетчика 7, производящего подсчет теоретического выпуска изде лий в соответствии с программой на текущий момент времени, и на вход вычитания реверсивного счетчика 9. Импульсы с датчика 5 через формиров тель 6 поступают на счетный вход счетчика 8 для подсчета выпущенной продукции на текущий момент времени и на суммирующий вход счетчика 9. 4 В процессе работы в счетчике 9 производится качественное (опережение или отставание) и количественное сравнение фактически выпущенной продукции с теоретической, которая с информационных разрядныхвыходов и со знакового выхода счетчика 9 поступает через коммутатор 10 для индикации в блок 11, а со знакового выхода через усилитель 12 - также на исполнительный элемент 13. При отрицательном соотношении фактического выпуска изделий и программного (отставание) на табло высвечивается знак -, а через усилитель 12 на исполнительный элемент 13 подается сигнал отставания, управляющий каналом внешнего воздействия на объект. При положительном соотношеНИИ высвечивается знак + и сигнал опережения. Информагщя со всех источников информации (регистра 3, счетчиков 7 и 8 и реверсивного счетчика 9) через управляемый от генератора 1 импульсов распределенных во времени сигналов коммутатор 10 поступает в блок 11 для высвечивания на табло. Введение новых элементов и новое функциональное построение устройства позволяет существенно сократить объ- , ем аппаратуры в предла1;аемом устройстве по сравнению с известным, уменьшить количество функциональных связей, обеспечить более широкий диапазон заданий контролируемых программ. Все это при выполнении всех функций известного устройства позволяет существенно упростить предлагаемое устройство, расширить эксплуатационные возможности и повысить надежность его работы.

I

«2.J

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО СЧБТА ИЗДЕЛИЙ, соде1 ка:щее генератор импульсов, первый выход которого соединен с входом синхронизации блока индикащш, блок ввода информации, выход которого подключен к входу регистра, первый и второй счетчики, датчик, выход которого через формирователь импульсов соединен с входом второго счетчика, и усилитель, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем. что, с целью упрощения и повышения надежности устройства, в него введены умножитель частоты, реверсивный счетчик и коммутатор, выход которого соединен с информационным входом блока индикации, второй выход генератора импульсов подключен к первому входу умножителя частоты, выход которого через первый счетчик соединен с первым информационным входом коммутатора и непосредственно - с первым входом реверсивного счетчика, к второму входу которого подключен выход формирователя импульсов, выход регистра соединен с вторым входом 8 умножителя частоты и с вторым информационным входом коммутатора, к управлякщему входу которого подключен первый выход генератора импуль-. сов, выход второго счетчика и первый выход реверсивного счетчика соединены соответственно с третьим и четвертым информационными входами коммутатора, к пятому информационному входу которого подключен второй выход реверсивного счетчика, который О соединен с входом усилителя. 00 ю