Устройство для программного управления Советский патент 1988 года по МПК G05B19/18 

ю

00

со

с

I1

Изобретение относится к автоматике 1и вычислительной технике и может быт использовано для управления ра устройствами, в частности ус 1|ройствамн телемеханики, по заданно циклограмме.

Щелью изобретения является повышение надежности работы устройства.

На фиг.1 представлена структурна схема устройства для программного уп11авления; на фиг.2 - временная ди arpiaMMa следования управлятадих сигналов; на фиг.З - временная диаграм

ма работы отдельных блоков на фиг.А - ст11уктурная схема блока управления; на фиг о 5 - временная диаграмма работы блока управления.

jУстройство программного управления (щl,} содержит первую группу эле- MeijiTOB И 1, первый блок 2 совпадения, задатчнк 3 времени, третий блок 4 совпадения, второй счетчик 5 импулы- coij), блок 6 триггеров, блок 7 задания

прАгратФ ы, распределитель 8 з-шпуль- со, RS-триггер 9, второй элемент И 101 первый счетчик 11 импульсов, вто pyijO группу элементов И 12, второй 13 совпадения, блок 14 управле- ни, первый элемент И 15, первый ген pa t op 16 импульсов, второй генератор 17| импульсов.

I Блок 14 управления (фиг.4) содержи счетчик 18 импульсов, дешифратор 19L первый 20 и второй 21 КЗ-триггеры.

I В устройстве для повышения его универсальности использован принцип формирования управляющих сигналов на любом выходе в любое время. Ис хо|цными данными для реализации этого принципа является временная диаграмма следования управляющих сигналов, пр|едставленная на фиг.2. На основе ее анализа осуществляется выбор на- иб|олее существенных признаков управ- ля|ющего сигнала. В качестве таких признаков приняты момент появления и McfMSHT окончания каждого сигнала. Щ изнаки вносятся в память устройству в виде двоичного кода и являются щ ограммой времени формирования сиг- на N-x выходах устройства. При s jj OM, номер ячейки памяти соответству et номеру выхода устройства, В про- цфссе работы устройства при каждом изменении времени с дискретностью д t осуществляется циклический опрос пол нфго объема информации, хранящейся в памяти устройства. При совпадении те

кущего значения времени с программным значением времени какой-либо ячейки памяти происходит формирование управляющего сигнала на соответствующем N-M выходе устройства. Сигналы на любом выходе устройства могут быть сформированы в любое время в течение цикла работы устройства Тц.

0

5

5

0

0

5

0

5

0

Распределитель 8 импульсов осуществляет функции кольцевого переключателя, в каждом положении которого обеспечивается выборка программных значений кодов времени начала и окончания управляющего сигнала на выходах устройства. По кодовым шинам программные значения кода поступают на один из входов соответственно первого и второго блоков совпадения 2 и 13, где сравниваются с кодом текущего значения времени, поступающим на другой вход, блоков совпадения 2 и 13 с первого счетчика It импульсов. При совпадении программного значения кода времени начала управляющего сигнала, с кодом текущего значения времени первый блок 2 совпадения вырабатьша- ет признак совпадения в первую группу элементов И 1 и при поступлении в него строб фующего импульса из блока 14 управления элемент И групп элементов И одного из каналов взводит RS-триггер соответствующего канала в блоке 6 триггеров. Выбор канала в 5 первой группе элементов И 1 осуществляется распределителем 8 импульсов в том же положении, что и выбор программного значения кода времени в блоке, 7 задания nporpa tM.

При совпадении программного значения кода времени окончания управляющего сигнала с кодом текущего значе- 1 ия времени второй блок 13 совпадения вырабатывает-признак совпадения во второй группе элементов И 12 и при поступлении в него стробирующего им- . пульса из блока 14 управления элемент И одной из групп каналов устанавливает в О RS-триггер соответствующего канала в блоке 6 триггеров. Выбор канала во второй группе элементов И 12 осуществляется также распределителе- лем 8 импульсов в том же положении, что и выбор программы в блоке 7 задания программ. Оба генератора выраба- тьгеают импульсы независимо. Импульса- ми первого генератора 16 иштульсов переключается распределитель 8 импульсов, а от второго генератора 17 им-

3 U23980

пульсов изменяются показания первогодов производится с высокой частотой счетчика 11 импульсов. Поэтому син-на базе импульсов высокой частоты хронизировать работу генераторов вопервого генератора 16 импульсов, ко- времени не требуется. Оба они работа-торые в виде серии цмпульсов поступают независимо с момента включения в ют на первьй вход второго счетчика 5 работу устройства. Необходимо толькоимпульсов через первый вход второго исключить, импульсы первого генератораэлемента И 10 и преобразуются счетчи- 16 импульсов для управления работойком в двоичный код, который переда- блоков устройства на период, когда,, ется на первый вход третьего блока при переключении первого счетчика 11А совпадения. Пропускание серии им- импульсоч имеет место неустойчивыйпульсов вторым элементом И 10 и пре- режим и код времени на его выходе име- образование их в код вторым счетчиком ет искаженное значение. .5 импульсов осуществляется во время

Устройство работает следующим об-, поступления очередного импульса старазом.бильной частоты с второго генератора

Импульсы стабильной частоты с вто-17 импульсов, на вторые входы второ- рого генератора 17 импульсов поступа-го элемента И 10 и второго счетчика ют на вход-первого счетчика 11 им-5 импульсов. Во время паузы между импульсов и изменяют его состояние спульсами второй элемент И 10 запира- заданной дискретностью ut:. Количествоется и импульсы на его выход не по- импульсов стабильной, частоты опреде-ступают. На второй вход третьего бло- ляет текущее время от начала работыка 4 совпадения из задатчика 3 време- устройства, которое в виде кода с вы-ни приходит значение кода, учитываю- хода первого счетчика 11 импульсов25 необходимое для окончания перепередается на первый вход первого 2ходных процессов в первом счетчике и второго 13 блоков совпадения. Код11 импульсов время. В случае равенст- времени в первом счетчике 11 импуль-ва кодов третий блок 4 совпадения вы- сов при поступлении в негр импульсов рабатывает на выходе импульс, кото- стабильной частоты с второго генера-рый, воздействуя на первьй вход RS- тора 17 импульсов принимает установив- триггера 9, взводит его и выходньм шееся значение не одновременно с им-сигналом, поступакщим через второй пульсом стабильной частоты, а черезего вход серии импульсов с первого некоторое время. Чтобы программноегенератора 16 импульсов на вход бло- значение при знаков формирования упра- ,ка 14 управления.

вляющих сигналов в первом и втором35 Установка RS-триггера 9 в состоя- блоках 2 и 13 совпадения не совпадалоние О производится по второму вхо- с искаженным кодом текущего значенияду во время паузы между импульсами времени первого счетчика 11 импульсов, второго генератора 17 импульсов, выборка программных значений кодовБлок 14 управления вырабатывает из блока 7, осуществляемая распредели- 0 такты Т, и Т, соответственно на пер- телем 8 импульсов на базе импульсоввом и втором выходе. По такту Т, че- высокой частоты первого генераторарез распределитель 8 импульсов осу- 16 импульсов, производится с задерж-ществляется выборка программы из со кой на величину Z по отношению к пе-ответствующих выходу распределителя реднему фронту импульсов стабильной 8 импульсов ячеек памяти блока 7 за- частоты (см. фиг. 3) .Величина /г- зада-дання программ и подается импульс , ется задатчиком 3 времени, так, что-на первые входы элементов И соответ- бы перекрывать время переходных про-ствукнцего канала первой и второй цессов в первом счетчике 11 импуль-12 групп элементов И, На вторые их сов. На их второй вход блоков 2 и 1350 входы приходят импульсы в случае сов- из блока 7 задания программ при каж-падения кодов соответственно в пер- дом изменении кода текущего временивом 2 и втором 13 блоках совпадения, на выходе первого счетчика 11 импуль-а на третьи - такт Т,, с второго вы- сов поступает вся совокупность про хода блока 14 управления, С выхода граммных значений кодов времени соот-55 элемента И первой группы элементов И ветственно признака начала и признака1 взводится соответствукяций триггер окончания каждого управлякяцего сигна-блока 6 триггеров. При этом на выхода. Выборка программных значений ко-де устройства появляется сигнал упр|авления. Выключение сигнала осущест в|пяется аналогично воздействием с в№ода соответствующего элемента И в1торой группы элементов И 12. В ре- э|ульта:те во время цикла работы Тц на выходах устройства 1,2j3,...,N формируются управляющие сигналы в со ответствии с временной диаграммой (фиг„2),

Первый элемент И 15, второй эле мент И 10, второй счетчик 5 импульсов, третий блок 4 совпадения, задат чйк 3 временнэ триггер 9 введены для :сключения ложного Нормирования управляющих сигналов на выходах устройства во время переходных процессо Е: счетчике текущего значения времени. На это время, которое вносится в г адатчик 3 времени, исключается оп- jioc гфограммного обеспечения в блоке 7 задания программ, I Такты Т и Tj блока 14 ,управления :(Озволяют исключить ложное формирова иие кода на выходах блока 7 задания программ, которое может иметь место itpH опросе программы за счет наложе- ия кодов,

I Временная диаграмма (фиг.З) отра- jcaeT процессы в устройстве по исключению ложного формирования управляю- сигналов на его выходах: I I - вьЕСодные импульсы стабипь

ной частоты второго генера- I тора импульсов

II- вьпгодные импульсы высокой

частоты первого генератора импульсовi

III- и myльcы на выходе второго

элемента И;

IV- признак совпадения кодов на

выходе третьего блока совпадения j

- импульсы на выходе RS-триг- гера;

VI- серия импульсов на выходе

первого элемента И-,

VII- импульсы такта Т с первого

выхода блока управления VIII-импульсы такта Т с второго

выхода блока управления. Как видно из временны:к диаграмм,. опрос программы в первом блоке 7 программы, осуществляемый тактами Т, (диаграмма VII), обеспечивается не одновременно с поступлением импульса стабильной частоты (диаграмма I), изменяющего показания первого счетчика 11 импульсов, а после окончания пере ходньк процессов в не, т„е, начиная

с момента формирования импульса третьим блоком 4 совпадения (диаграмма IV). Формирование тактов Т, и Т (соответственно диаграммы VII и VllI) производится на базе серии импульсов (диаграмма VI), сдвинутых по времени относительно импульсов, изменяющих показания текущего значения времени на величину S . Тактовым импульсом Т, обеспечивается переключение распределителя 8 импульсов и выборка значений кодов из ячеек памяти блока 7 задания программ. Тактовым импуль

5

0

5

0

сом Tj выбирается момент времени включения элемента И в первой 1 и второй 12 группах элементов И, который соответствует номеру выхода распределителя 8 импульсов с единичным значением сигнала..

Время формирования тактового импульса Т исключает влияние наложения кодов в выходных шинах блока 7 задания программ на результат сравнения в первом 2 и втором 13 блоках. Задат чик 7 и блок 3 задания программ пред ставляют из себя полупостоянные запо минающие устройства, например, на наборных полях.

Через вход блока управления с выхода первого элемента И (фиг,1) поступает серия импульсов (диаграмма VI фиг.З). Входные импульсы преобразуются двухразрядным счетчиком 18 импульсов (фиг.4) в двоичный код, а 5 затем дешифратором 19 в импульсы, последовательно появлякшщеся на выходах дешифратора IV-VII. С выхода IV дешифратора взводится первый триггер 20, а с выхода VII он устанавливает- 0 ся в О. Импульсы с выхода первого триггера VIII поступают на первый вход блока управления в виде такта Д.

С выхода V дешифратора взводится 5 второй RS-триггер 21, а с выхода VI он устанавливается в О, Импульсы с выхода IX второго RS-триггера 21 поступают на второй вход блока управления в виде такта Т. 0 Такты Т4 и Tj, являются управляющими при работе устройства (фиг.1).

Временная диаграмма (фиг.З) поясняет основные этапы работы блока управления:

5 I - входные и шyльcы блока управления;

11,111 - выходы соответственно 1-го и 2-го разрядов счетчика импульсов;

.l - импульсы на выходах дешифратора j

VI1I-IX - импульсы тактов Т, и Т, соответственно на выходах первого и второго RS-триггеров и выходах блока управления.

Формула изобретения

1. Устройство для программного управления, содержащее распределитель импульсов, первый и второй генераторы импульсов, блок триггеров, блок задания программы, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первым входам первого и вто- .рого блоков совпадения, соединенных вторыми входами с выходом первого счетчика импульсов, вход которого соединен с выходом второго .генератора импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в него введены блок зтаравления, второй счетчик импульсов, задатчик времени, третий блок совпадения, RS-триггер, первьй и второй элементы И, а гакже первая и вторая группы элементов И, первые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго блоков совпадения, вторые входы - с пер- вьти выходами блока управления, тре-. тьи входы - с выходом распределителя импульсов и с входом блока задания

5

0

программы, а выходы первой и второй групп элементов И подключены к соот ватствующим входам блока триггеров, выходы которого являются выходами устройства для программного управления, выход первого генератора импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И, второй вход первого элемента И соединен с выходом RS-триггера, первый вход которого подключен к выходу третьего блока совпадения, первый вход которого соединен с выходом задатчика времени, . второй вход - с выходом счетчика импульсов, первьй вход которого подключен к выходу второго элемента И, второй вход - к втopo ry входу второго элемента И, к выходу второго генератора импульсов и к второму входу RS- триггера, а выход первого элемента И соединен с входом блока управления, второй выход которого подключен к входу распределителя импульсов.

2, Устройство по П.1, отличащееся тем, что блок управления . содержит счетчик импульсов, выходы которого подключены к соответствующим входам дешифратора, и два RS-тригге- ра, S- и R-входы которых соединены с соответствующи т выходами дешифратора, а выходы соответственно с первым и вторым выходами блока управления, вход которого подключен к входу де- шифратора.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для управления устройствами, например, телемеханики по заданной циклограмме. Цель изобретения - повьппение надежности работы устройства. Устройство для программного управления содержит блок 7 задания программы, первый 16 и второй 17 генераторы импульсов, блок 14 управления, блок 6 триггеров, первую 1 и вторую 12 группы элементов И, первый 2, второй 13 и третий 4 блоки совпадения, RS-триггер 9, первый 15 и второй 10 элементы И, распреде - литель 8 импульсов, первый 11 и второй 5 счетчики импульсов, а также за- датчик 3 времени. Данное устройство исключает ложное формирование признаков совпадения кодов текущего значения времени и програмйного значения. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. (Л сг

ai

фиа 2

JTLJLJL,.. JL LJUT--JT

ФиеЪ

б/TOff y/r/MO/rffft/J

ж

re

ж

.

fLJLJL---JL

UTJl - dl.

20

тш

Ж

21

Ж

.J

г/е.4

Ж jnjHLJTJTJTJTJTJ / ЛЛЛЛЛГШЛЛШШ

ff us. 5