Устройство для программного управления Советский патент 1987 года по МПК G05B19/18 

1 1

изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в управлении циклическими и разовыми процессами по заданным программам.

Целью изобретения является повышение быстродействия управления устройством.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 - циклограмма работы каналов; на фиг, 3 - таблица временных интервалов и управляющих действий; на фиг, 4 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит первый триггер 1, первый элемент И 2, генератор 3 импульсов, первый счетчик 4 импульсов, формирователь 5 импульсов, первый элемент 6 задержки, второй счетчик 7 импульсов, первый шифратор 8, первый 9 и второй 10 блоки памяти, дешифратор 11, второй элемент 12 задержки, вторые триггеры 13,-13|, выходы 14:,-14 устройства, элементы НЕ ,, второй 16 и третий 17 элементы И, первый элемент ИЛИ 18, второй шифратор 19, блок 20 вторых элементов ИЛИ, первый 21 и второй 22 управляющие входы устройства.

Счетчик 4 импульсов представляет собой синхронный реверсивный двоичный счетчик, работающий в режиме вычитания. Сигнал логической 1 на выходе счетчика 4 появляется в момент присутствия на его вычитающем счетном входе логического О при условии нахождения всех его разрядов в нулевом состоянии.

Блоки 9 и 10 памяти представлят собой перепрограммируемые посто- янные запоминающие устройства, рабо- тшощие в режиме считывания записанной в них информации.

В блок 9 записываются двоичные коды величин временных интервалов, количество которых определяется слеующим образом.

В процессе подготовительной работы при анализе заданных циклограмм аботы всех каналов определяют и иксируют на общей оси времени все оменты, в которые необ ;одимо произодить соответствующие управляющие ействия: включить или отключить (фиг, 2). По полученным данным сосавляют таблицу (фиг, 3), в которую заносят номера точек фиксации I,,,

322632

,,.,т, значения временных интервалов и обозначения управляющих действий в каналах 1,,,,,п (1 - включить или подтвердить включение, О - отключить или подтвердить отключение),

Номера точек представляют собой адреса для блоков 9 и 0 памяти,

Q значения временных интервалов по каждому адресу - содержимое памяти блока 9, обозначения управляющих действий по всем каналам по каждому адресу - содержимое памяти бло15 ка 10.

Формирователь 5 импульсов предназначен для формирования импульсов укороченной длительности по сравнению с входными.

2Q Элементы 6 и 12 задержки представляют собой формирователи импульсов короткой длительности по заднему фронту входных сигналов, а счетчик 7 - обычный двоичный счетчик,

25 Дешифратор 11 выбирает одну кодовую комбинациюJ заданную пайкой перемычек или установкой переключателей в соответствующие положения,

Каждый из шифраторов 8 и 19 пред- 30 ставляет собой схему формирования с входного сигнала кодовой комбинации, заданной пайкой перемычек или установкой переключателей в соответствующие положения.

35 i

Работу устройства рассмотрим на

примере вьшолнения заданного фрагмента программь формирования сигналов управления и временных интервалов между ними от точки фиксации i до точки j, Для этого шифратор 8 необходимо установить (например, с помощью переключателей) в положение, обеспечивающее формирование кодовой комбинации i-l, а дешифратор 1 I (например-, с помощью переключателей) - в положение, обеспечивающее выборку кодовой комбинации J, Установка с помощью переключателей шифратора 19 в положение, определяющее необходимую кодовую комби-- нацию, обеспечивает соответствующий временной интервал между выполняемыми фрагментами программы в циклическом режиме: чем больше значение ко- да на выходе шифратора 19, тем больше временной интервал между фрагментами Б данном примере шифратор 19 формирует код 1.

40

45

50

3

Таким образом, устройство за сче обеспечения возможности выполнения заданного фрагмента программы управления, начиная с i-ro момента (задаваемого шифратором 8) до j-ro (определяемого дешифратором 11), с паузой между циклами, задаваемой шифратором 19, в циклическом или одиночном режимах позволяет повысить быстродействие управления устройства.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 1 находится в нулевом состоянии. Сигнал включения устройства, поступаю- Ш11й по входу 21, через элемент ИЛИ 18 поступает на входы шифраторов 8 и 19, формирующие коды соответственно i-1 и 1, которые записываютс соответственъю в счетчик 7 импульсов и через блок 20 элементов ИЛИ в счетчик 4 импульсов (фиг. 4, участок «). Одновременно сигнал включения устанавливает в единичное состояние триггер 1, разрешающий прохождение через элемент И 2 импульсов от генератора 3 на счетный вход счетчика 4, в котором записан код 1 (на фиг. 4 точкой показано разрешающее воздействие сигнала на работу элементов устройства, крестиком - запр.ещающее) . . При вычитании единицы счетчик 4 устанавливается в состояние О и по окончании импульса от генератора 3 импульсов выдает на выход сигнал 1 поступающий на вход формирователя 5 импульсов (фиг, 4, участок 5). Сигнал с формирователя 5 импульсов поступает на счетный вход счетчика 7, увеличивая его содерлшмое на 1,

которого поступает на элемент 12 задержки и управляющие входы блоков 9 и 10 памяти, на адресных входах которых присутствует код i с выхода счетчика- 7 импульсов. Производится считывание из блока 9 первого в заданном фрагменте программы временного интервала, которое заносится через блок 20 элементов ИЛИ в счетчик 4 импульсов, устанавливая его в состояние 2. Одновременно производится считывание из блока 10 логических сигналов (обозначения) управляющих действий по всем каналам управления для точки i., Информация с выхода блока 10 в виде 1 поступает

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

на единичные входы соответствующих триггеров 13, производя их включе-- ние или подтверждая его, и в виде О через инверторы 15 на нулевые входы соответствующих триггеров 13, производя их отключение или подтверждая его. С прямых рыходов триггеров , , представляющих собой выходы устройства, сигналы поступают на исполнительные устройства каналов управляемого объекта.

Сигнал с выхода элемента 12 поступает на вход элемента И 16, закрытого по второму входу, и дальнейших действий не производит.

Следующие импульсы от генератора 3 через элемент И 2 поступают на г счетчик 4 импульсов, производя вычитание единиц с записанного в него кода, При вычитании последней единицы счетчик 4 импульсов устанавливается в состояние О и по окончании импульса от генератора 3 выдает : на выход сигнал 1. На этом отработка первого временного интервала заканчивается.

Сигнал 1 с выхода счетчика 4 импульсов, пройдя формирователь 5 импульсов, увеличивает на единицу содерж1-1мое счетчика 7 импульсов, пройдя элемент 6 задержки, производит считывание из блоков 9 и 10 па- памяти соответственно значения следующего временного интервала и обозначения управляющих действж по всем каналам управления для следующего адреса i+1 (фиг, 4, участок В). Б дальнейшем работа устройства по отработке заданных временных интервалов происходит аналогично описанной для первого временного интервала.

После вычитания последней единицы из кода последнего заданного j-1 интервала, значение которого находилось в счетчике 4 импульсов, последний установится в состояние О и после окончания импульса генератора 3 выдает на выход единичный сигнал, с которого формирователем 5 импульсов формируется сигнал, увеличивающий содержимое счетчика 7 импульсов на единицу, которое становится равным j (фиг,- 4, участок г). Сигналом с выхода элемента 6. задержки производят считывание с блока 9 памяти кода следующего временного интерва5

ла, а с блока 10 памяти - считывание обозначений управляющих действий для точки j, которые устанавливают триггеры в соответствующие состо яния. Информация со счетчика 7 импульсов поступает на дешифратор 1 1 ,, который декодирует код j и представляет на выходе сигнал, поступающий на второй вход элемента И 6 э на первый вход которого поступает сигнал с элемента 12 задержки.

Сигнал с выхода элемента И 16 через элемент ИЛИ 18 поступает на входы шифраторов 8 и 19, формирующие коды соответственно i- и I, которые записываются соответственно в счетчик 7 и счетчик 4 импульсов. Устройство производит выполнение за- даиного фрагмента программы управления по следующему циклу,

Сигнал с выхода элемента И 16, поступая на первый вход элемента И 17, никаких действий не производит, так как при установке циклического режима работы устройства на втором входе элемента К 17 присутствует нулевой сигнал с входа 22 управления устройства,

В случае задания одиночного режима работы устройства на входе 22 присутствует сигнал 1 (фиг. 4, участок (j), .Отработка устройством последнего заданного j-I интервала происходит аналогично описанной для участка г. Однако сигнал с выхода элемента И 16, пройдя через элемент И 17 устанавливает в нулевое состояние триггер 15 который блокирует прохождение импульсов через элемент И 2, устройство прекращает работу.

Формула изобретения

Устройство для программного управления, содержащее первый триггер, подключенный единичным входом к первой управляющей шине устройства и к первому входу первого элемента ИЛИ; а прямым выходом - к первому входу первого элемента И, соединенного вторым входом с выходом генератора

322636

импульсов, а выходом - со счетным входом первого счетчика импульсов, дешифратор, формирователь импульсов, подключенный выходом к счетному, входу второто счетчика импульсов и через первый элемент задержки к управляющему входу первого блока памяти, связанного ад,ресными входами с

0 разрядными выходами второго счетчика импульсов и с адресными входами второго блока памяти, подключенного управляющим входом к выходу первого элемента задержки, а выходами - к

15 единичным входам-вторых триггеров, прямые выходы котор ых являются выходами устройства, о тличающе- е с я тем, что, с целью повьтения быстродействия управления, введены

2Q первый и второй шифраторы по чисЛу управляющих каналов элементы НЕ, второй и третий элементы И, блок вторых элементов ИЛИ и второй элемент задержки, подключенный входом к.выходу

25 первого элемента задержки, а выходом - к первому входу элемента И, связанного вторым входом с выходом дешифратора,, а выходом - с первым входом третьего элемента Йен вто30 рым входом элемента ИЛИ, подключенного выходом к входу первого и второго шифраторов, соединенных выходами соответственно с установочными входами второго счетчика импульсов и с первыми входами блока элементов ИЛИ5 подключенного вторыми входами к выходам первого блока памяти, а выходами - к установочным входам первого счетчика импульсов, связанного выходом с входом формирователя импульсов, причем входы дешифратора подключены к разрядным выходам второго счетчика импульсов, каждый выход второго блока.памяти через соответствующий элемент НЕ подключен к нулевому входу соответствующего второго триггера, а второй вход и выход третьего элемента И подключены соответственно к второму управляющему входу устройства и к нулевому входу

35

40

45

50

первого триггера,

21

Вых.

Редактор И, Николаичук

фигЛ

Соста1зи гель И, Горбунова

Техред И.Попович Корректор Л. Бескид

3830/42Тираж 863 .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ЗЗ, Раушская наб..

Д.

Прризводственно-полиграфическэе предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное

Д. 4/5

Устройство относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управления циклическими и разовыми процессами по заданной программе. Устройство содержит первый триггер, первый элемент И, генератор импуль- со в, первый счетчик импульсов, формирователь импульсов, первый элемент задержки, второй счетчик импульсов, первый шифратор, первый блок памяти, второй блок памяти, дешифратор, второй элемент задержки, вторые триггеры, элементы НЕ, второй элемент И, третий элемент И, первый элемент ИЛИ, второй шифратор, блок вторых элементов ИЖ. Введение второго элемента задержки, первого и второго шифраторов, элементов И позволяет повысить быстродействие управления устройством за счет возможности выполнения заданного фрагмента программы формирования сигналов управления (начиная с i-ro момента, задаваемого первым шифратором, до j-ro момента, определяемого дешифратором) и временных интервалов между циклами, задаваемых вторым шифратором, в циклическом или одиночном ре- 55(имах. 4 ил. I (Л