Устройство для программного управления с самоконтролем Советский патент 1988 года по МПК G05B19/18 G05B19/02 G05B19/418 

АмЛмммм hod

/7

со

О) СХ) 00

сд

сх

усярвйсяйв

Изобретение относится к системам программного управления и может быть использовано для автоматизации производственных процессов, в частности для управления импульсными дозаторам реагентов при автоматизации технологических процессов цветной металлургии.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для программного управления с самоконтролем; на фиг.2 - временные диаграммы работы.

Устройство содержит блок 1 управления, информационные входы 2,.,., 2 , управляющий вход 3, усилитель 4 мощности, элемент НЕ 5, дифференциатор 6, элемент 7 задержки, мультивибратор 8, счетчик 9 импульсов, первый триггер 10, второй и первый элементы И 11 и 12, элемент ИЛИ 13, второй триггер 14, третий элемент И 15, третий триггер 16, выходы 17- 19 устройства.

Устройство работает следующим образом.

На информационные входы 2,...,2

устройства подают п-разрядный параллельный код периода следования импульсов управления. После того, как на входах 2 , . .., 2 выставлены сигналы, на управляю1ций вход (разрешения записи) 3 подают потенциал, который разрешает запись кода в блок 1 управления. Последний преобразует этот код в последовательность импулсов с заданным периодом следования. Импульсы проходят через усилитель 4 мощности и подаются на первый выход 17 устройства.

Для контроля параметров импульсов управления в устройство введены инвертор 5, дифференциатор 6, элемент 7 задержки, мультивибратор 8 и счетчик 9, триггеры 10, 14 и 16, элменты И 11, 12 и 15, элемент ИЛИ 13 С помощью мультивибратора 8, счетчика 9, элементов И 11 и 12 определяю интервалы времени для контроля периода следования импульсов управления

Элемент И 11 объединяет первую группу разрядных выходов счетчика 9 импульсов - его младшие разряды. На выходе элемента И 11 появляется сигнал в момент обработки счетчиком интервала времени, равного минималь ного допустимому периоду следования

импульсов управления. Элемент И 12 объединяет вторую группу разрядных выходов счетчика 9. В эту группу

входят также старшие разряды счетчика 9. Сигнал на выходе элемента И 12 означает, что счетчик 9 отработал интервал времени, равный максимально допустимому периоду следования

импульсов управления. Необходимое для этого количество импульсов мультивибратора 8 определяется соотношением T.f, где Т - контролируемый интервал времени; f - частота следо5 вания импульсов мультивибратора. Количество импульсов, соответствующее контролируемому интервалу времени, задают путем объединения элементами И 11 и 12 соответствующих выходов

0 счетчика 9.

Инвертор 5 и дифференциатор 6

формируют по фронту импульсов управления сигналы, поступающие на вход элемента И 15, на вход элемента 7 за-,

5 держки и далее на входы обнуления счетчика 9 и триггеров 10 и 14.

В исходном состоянии счетчик 9 и триггеры 10, 14 и 16 находятся в нулевом состоянии. Единичный потенциал

0 инверсного выхода триггера 10 разрешает прохождение сигналов через зле- мент И 15 на единичный вход триггера 16.

Параметры импульсов управления

g контролируют следующим образом.

На вход счетчика 9 постоянно поступают импульсы мультивибратора 8. После того, как в счетчик поступит количество импульсов, определяющее

0 контролируемый минимальный интервал времени, на выходе элемента И 11 появится импульс, который запоминается триггером 14 и эап ещает прохождение сигналов через схему И 13. Далее на

5 выходе элемента И 12 появляется импульс, который означает, что окончился контролируемый максимальный интервал времени. Этот импульс проходит через элемент ИЛИ 13 и обнуляет триг50 гер 14. Единичный потенциал инверсного выхода триггера 14 разрешает прохождение сигналов через элемент И 15.

Определение выхода за пределы

55 допуска периода импульсов управления производят следующим образом. Инвертор 5 и дифференциатор 6 формируют по фронту импульсов управления сигна-; лы, поступающие на вход элемента

И 15. На другой вход этого элемента поступает сигнал с выхода О триггера 14 (фиг.2). Единичный потенциал отмечает ту часть цикла контроля, когда период следования импульсов управления меньше или больше допустимой величины. В этом случае сигнал сформированный элементом НЕ 5 и дифференциатором 6, проходит через элемент И 15 и устанавливает триггер 16 в единичное состояние.

Устройство контролирует период следования импульсов управления на

соответствие величинам „„„ , и Тд. Эти величины связаны с той мультивибратора f соотношениями

т

макс

частоТ f

МЙЧ п.

П

Т f

/иakC

т„ f

т - период следования Ш 1пульсов

управления; T, , Т„д - минимальный и максимальный допустимые периоды следования импульсов управления;. Т - наибольший возможный период следования имп ульсов управления от исправного устройства; , п „щ

количество импульсов мультивибратор запоминаемых счетчиком 9 в течение интервалов времени, соответствуюащх минимальному и ма| симальному допустимым значениям периода следования импульсов управления; п - коэффицие деления счетчика 9 импульсов. Числа «ин макс набраны с помощью элементов И 11 и 12 соответственно.

Если период следования импульсов управления устройства находится в допустимом интервале, то сигнал с выхода дифференциатора 6 не проходи через элемент И 15, так как на друг вход этого элемента подается запрещающий нулевой потенциал инверсного выхода триггера 14, В этом случае триггер 16 не изменяет свое состояние. Если период следования импульсов меньше или больше допустимого, то схема И 15 открыта, и сигнал с выхода дифференциатора 6 устанавливает триггер 16 в единичное состояние. На выходе 19 появляется единичный потенциал, сигнализирующий о недопустимом периоде следования импульсов управления устройства. Сигнал с выхода дифференциатора 6 подают также на вход элемента 7 зaдepж ки и затем на входы обнуления счет

чика 9, триггеров 10 и 14. На вход обнуления триггера 14 сигнал поступает через элемент ИЧИ 13. После обнуления счетчика 9 и триггера 14 цикл контроля повторяется. Элемент задержки необходим для устойчивого функционирования схемы контроля.

Сигнал с выхода 19 устройства может быть выведен на индикацию яли введен в управляющую вычислительную машину. В любом случае этот сигнал инициирует запись допустимого кода периода импульсов управления в блок

1 управления.

Сброс сигнала триггера 16 производится по цепи, соединяющей управляющий вход (разрешения записи) 3 с входом обнуления триггера 16.

Если импульсы управления на выходе усилителя 4 мощности отсутствуют, то сигналов сброса счетчика 9 нет. Счетчик 9 переполняется и переводит триггер 10 в единичное состояние. В результате переполнения счетчик 9 обнуляется, что приводит к повторению цикла контроля. Единичньш потенциал на выходе 18 устройства сигнализирует о неисправности.

При восстановлении работоспособности устройства сигнал неисправности сбрасывается в результате обнуления триггера 10. Инверсный выход триггера 10 соединен с входом элемента И 15 для предотвращения ложного срабатывания триггера 16.

Устройство для программного управления с самоконтролем обеспечивает надежное управление технологическими процессами по сравненшо с известным, так как в нем расширены функции контроля выходных сигналов путем введения допускового контроля. Допусковый контроль параметров импульсов управления позволяет своевременно выявлять и устранять нарушения технологического процесса и поддерживать управляющие воздействия в пределах, гарантирующих оптимальные показатели процесса.

Формула изобретения

Устройство для программного уп- равления с самоконтролем, содержащее блок управления, выход которого через усилитель Мощности подключен к первому выходу.устройства, информационные и управляющие входы которого

соединены с соответствующими входами блока управления,выход усилителя мощности соединен с входом элемента НЕ, подключенного выходом к входу дифференциатора, а также мультивибратор, выход которого соединен с информационным входом счетчика импульсов, подключенного выходом переполнения к единичному входу первог триггера, прямой выход которого соединен с вторым выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены элемент задержки второй и третий триггеры, три элемента И и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, входы которого подключены к выходам старших разрядов счетчика импульсов, выходы младших раз

ц ю 1588586

рядов которого соединены с входами второго элемента И, выход которого подключен к входу второго триггера, вход обнуления которого соединен с выходом элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к выходу элемента задержки, к входу обнуления счетчика импульсов и к входу обнуления первого триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом второго триггера, третий вход - с выходом дифференциатора, а выход - с информационным входом третьего триггера, вход обнуления которого подключен к управляющему входу устройства для программного управления с самоконтролем, третьим выходом которого является прямой выход третьего триггера.

20

Изобретение относится к системам программного управления и может быть использовано для упраэления импульсными дозаторами реагентов при автоматизации технологических процессов в цветной металлургии. Цель изобретения -повышение надежности устройства. Устройство содержит блок 1 управления, информационные входы 2,-2, управляющий вход 3, усилитель 4 мощности, злемент НЕ 5, дифференциатор 6, элемент 7 задержки, мультивибратор 8, счетчик 9, первый триггер 10, второй 11 и первый 12 элементы И, элемент ИЛИ 13, второй триггер 14, третий элемент И 15, третий триггер 16, первый 17, второй 18 и третий 19 выходы устройства. Код периода следования импульсов управления подают на информационные входы 2р устройства. Устройство для программного управления с самоконтролем обеспечивает надежное управление технологическими процессами, т.к. введен допусковый контроль. Это позволяет своевременно выявить и устранить нарушение технологического процесса. 2 ил. % кл