Программируемый логический контроллер Советский патент 1987 года по МПК G05B19/414 

ности подпрограмм и на этой основе обеспечить программное логическое управление объектами как с детермини1

Изобретение относится к автоматике, а конкретнее к устройствам для программно-логического управления объектами дискретного циклического действия.

Целью, изобретения является повышение быстродействия устройства.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 индикации , первый блок 2 сравнения, первый 3 и второй 4 блоки памяти, первый элемент И 5, первый счетчик 6 импульсов, элемент 2И-ИЛИ 7, второй блок 8 сравнения четвертый 9 и третий 10 блоки памяти, генератор 11 импульсов, второй элемент И 12 и второй счетчик.. 13 импульсов.

Во второй блок 4 памяти записывается последовательность комбинаций команд на включение и отключение механизмов, в первый блок 3 памяти - последовательность комбинаций состояний, в которые должны прийти датчики, фиксирующие положения механизмов в результате выполнения соответствующих команд. В блок 9 памяти записывается набор koмбинaций состояний датчиков условий, определяющих необходимость - вьшолнёния соответствующих этим комбинациям переходов в программе по адресам, записываемым в блок 10 памяти. Во всех строках второго блока 4 памяти один разряд выделен для программирования признака конца подпрограммы (П), а во всех строках блока 10 памяти один разряд выделен для программирования признака прерывания (Пр). Адресация первого 3 и второго 4 блоков памяти осуществляется параллельно при помощи первого счетчика 6 импульсов.

Адресация третьего 10 и четвертого 9 блоков памяти осуществляется также параллельно, но посредством второго счетчика 13 импульсов.

В качестве датчиков состояний и датчиков условий переходов могут быть

1302242

рованной, так и со случайной последовательностью выполняемых технологических операций, 1 ил.

o

5

0

5

0

5

0

i

использованы как собственно датчики, устанавливаемые на механизмах, так и органы управления и защиты. Сигналы управления информационных и электрических блокировок от других устройств.

8качестве блоков памяти могут применяться, например, программируемые постоянные запоминающие устройства различных типов.

Программируемый логический контроллер работает следующим образом.

Установка его в исходное состояние осуществляется при помощи внешнего импульсного сигнала начальной установки (НУ) и состоит в обнулении первого счетчика 6 импульсов. Процесс отработки управляющей программы состоит из анализаокомбинаций состояний датчиков условий переходов (состояния внешней среды) и формирования начального адреса подпрограммы; собственно отработки выбранной подпрбграммы, причем анализ состояния внешней среды осуществляется параллельно и независимо от отработки подпрограммы.

При отсутствии запрещения на первом (инверсном) входе второго элемента И 1 2 импульсы генератора 11 через элемент И 12 поступают на вход счетчика 13 импульсов, обеспечивающего циклическое сканирование четвертого 9 и третьего 10 блоков памяти, а второй блок 8 сравнения непрерывно сравнивает фактические комбинации состояний датчиков условий переходов, образующиеся на втором ее входе, с комбинациями, запрограммированными в блоке

9памяти. При совпадении комбинаций сигналов на первом и втором входах блока 8 сравнения сигнал с его выхода запрещает прохождение импульсов генератора 11 через второй элемент И 12, второй счетчик 13 импульсов останавливаете, а с первого выхода третьего блока 10 памяти на первый вход первого счетчика 6 импульсов вьщается адрес перехода.

При наличии сигнала об окончании отработки подпрограммы (в общем случае при наличии сигнала П) на первом входе элемента 2И-ИЛИ 7 и сигнала с выхода второго блока 8 сравнения на втором входе элемента 2И-ИЛИ 7 на выходе элемента 2И-И11И 7 появляется сигнал Адрес (А), обеспечивающий в первый счетчик 6 импульсов запись адреса перехода, поданного на его пер- вый вход, в результате чего первый 3 и второй 4 блоки памяти адресуются на начапьньш адрес соответствующей подпрограммы. При этом с первого выхода блока 4 памяти на управляемый вьщаются записанные на данной строке подпрограммы команды управления, срабатывают соответствующие механизмы, а следовательно, и датчики, а образовавшаяся комбинация фактических .состояний датчиков цикла сравнивается при помощи первого блока 2 сравнения с комбинацией состояний, прочитанной из первого блока 3 памяти. При совпадении фактической комбинации состояний с запрограммированной и отсутствии сигнала на втором выходе второго блока 4 памяти срабатывает элемент И 5, на выходе которого появляется . сигнал, поступающий на второй (счет- ньй) вход счетчика 6 импульсов, и увеличивает его содержимое на единицу. Происходит адресация первого 3 и второго 4 блоков памяти на следующий шаг подпрограммы. Далее процесс отработки строк (шагов) подпрограммы

выполняется аналогично описанному. I.

В случае, если на каком-либо шаге

подпрограммы произойдет выход из строя или поломка механизма или датчика (но не приводящие к аварийной ситуации), переход к следующей строке подпрограммы не происходит (так как не может сработать первая схема 2 сравнения), а на блок 1 индикации выдается информация, используемая для диагностирования неисправностей: номер строки подпрограммы, на которой произошел останов (с выхода первого счетчика 6 импульсов), о состояниях входов и выходов контроллера, а с первого выхода первой схемы сравнения в блок 1 индикации вьщается информация о датчике (датчиках), фактическое состояние которого не соответствует запрограммированному. При устранении вьшвленной неисправности устройство автоматически продолжает отработку

последующих строк подпрограммы. При отработке последнего шага подпрограммы на втором выходе второго блока 4 памяти появляется сигнал Конец подпрограммы(П), блокирующий срабатывание элемента И 5 и разрешающий чередное срабатывание элемента 2И-ИЛИ 7.

Из описанного принципа работы следует, что переходы в программе реализуются после отработки очередной подпрограммы, т.е. в строго детерминированные моменты времени. Вместе с тем в реальных, объектах при выходе из строя механизмов или датчиков могут образовываться комбинации состояний механизмов (а следовательно, и датчиков), которые являются запрещен- ;ными, т.е. такими, при которых в уп- равляемых объектах могут складываться аварийные ситуации, требующие немедленного вмешательства в процесс, управления. Для реакции устройства на аварийные ситуации во всех строках блока 10 памяти вьщелен разряд, наличие единицы в котором свидетельствует о принадлежности адреса, записанного в строке с признаком Пр, к адресам переходов по аварийным ситуациям состояний датчиков условий, запиг- санным в соответствующей строке блока 9 памяти. При совпадении фактической комбинации состояний датчиков условий с одной из запрограммированных запрещенных с второго выхода третьего блока 10 памяти на второй вход элемента 2И-ИЛИ 7 выдается сигнал Прерывание (Пр) и так как на первом входе элемента 2И-ИЛИ 7 присутствует сигнал с выхода второго блока 8 сравнения, то срабатывает элемент 2И-ИЛИ 7 и по i сигналу А в первый счетчик 6 импулы-. сов без ожидания конца отработки рабочей подпрограммы заносится адрес перехода к прерывающей подпрограмме, соответствующей сложившейся аварийной ситуации на управляемом объекте.

Сочетание в предлагаемом устройстве режима сканирования при анализе комбинаций состояний датчиков условий переходов (состояния внешней среды) и метода пошаговой отработки подпрограмм управления циклами работы механизмов позволяет компоновать любые последовательности подпрограмм в программе и на этой основе программируемый логический контроллер обеспечивает программное логическое

управление как с детерминированной, так и со случайной последовательностью выполняемых технологических операций.

Формулаизобретения

Программируемый логический контроллер, содержащий первый, второй, третий и четвертый блоки памяти, первый счетчик импульсов, первый и второй элементы И, информационный вход программируемого логического контроллера соединен с первым входом перво- го блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу первого блока памяти, выход первого счетчика импульсов соединен с адресными входами первого и второго блоков памяти, а его информационный вход,- с йнформа- ционным выходом третьего бло1са памя- ти, отличающийся тем, что, с целью повьшения быстродействия устройства, в него введены генератор импульсов, второй блок сравнения, второй счетчик импульсов, элемент 2И-ИЛИ и блок индикации, первый вход которого соединен с информационным входом программируемого логического контроллера, второй вход - с выходом

первого блока сравнения, третий вход- с информационным выходом первого

. Составитель И.Швец Редактор Л.Гротилло Техред Л.Сердюкова:

Заказ 1215/46

Тираж 864Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская.наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

счетчика импульсов, четвертый вход - с информационным выходом второго блока памяти и выходом программируемого логического контроллера, второй вы - ход первого блока сравнения соединен с первым входом первого элемена И, инверсный вход которого соединен с выходом второго блока памяти и первьа- входом первого элемента 2 и-ШШ, вто- , рой вход которогЬ соединен с третьиЫ входом элемента 2И-ИЛИ, с выходом второго блока сравнения и инверсным входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход - к входу второго счетчика импульсов, выход которого соединен с адресными входами третьего и четвертого блоков памяти, установочный вход первого счетчика импульсов которого соединен с входом начальной установки программируемого логического контроллераj адресный вход - с выходом элемента 2И-ИЛИ, счетный вход - с выходом первого элемента И, информационный вход программируемого логического контроллера соединен с первым входом второго блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу четвертого блока памяти, четвертый вход элемента 2И-ШШ. соединен с выходом третьего блока памяти.

Корректор М.Пожо

Изобретение относится к устройствам для программно-логического управления объектами дискретного циклического действия. Целью изобретения : является повьшение быстродействия. Программируемый логический контроллер содержит генератор 11 импульсов, счетчики 6 и 13 импульсов, блоки 3,4,9 и 10 памяти, элементы И 5 и 12, блоки 2 и 8 сравнения, элемент 2И-ШШ 7 и блок 1 индикации. В качестве датчиков состояний и условий переходов могут быть использованы как датчики, устанавливаемые на механизмах, так я органы управления и защиты, сигналы управления информационных и электрических блокировок от других устройств. Сочетание в данном устройстве режима сканирования при анализе комбинаций состояний датчиков условий переходов (состояние внешней среды) и методе пошаговой отработки подпрограмм управления хщклами работы механизмов позволяет компоновать любые последователь- СО со