Устройство для программного управления Советский патент 1988 года по МПК G05B19/08 

(Л

с

4

00

ьо

;

о

Цель достигается тем, что в устройство для программного управления, содержащее генератор 1 импульсов-, коммутатор 6, блок 10 набора программ, группу из п (п - количество операций технологического процесса) триггеров 5, группу из п элементов ИЛИ-НЕ 8, группу из п ключей 9, группу из п исполнительных блоков 12 и матричную модель 2 графа, каждый (i, j)-й узел (i, j l,n) который содержит триггер 4 и элемент ИЗ, введены генератор 15 временных импульсов, группа из п триггеров 16, группы из п регистров 14, элементов И 17, счетчиков 18 и схем 19 сравнения. Предварительно записьшают в группу из п регистров нормативны

времена выполнения соответствующих технологических операций. Момент начала функционирования любого исполнительного блока регистрируется так же, как и его временной рабочий цикл, продолжительность которого ограничена нормативным временем, Прерьшание происходит в момент совпадения рабочего времени исполнительного блока с нормативным временем выполнения соответствующей технологической операции. После совпадения времен выраба- тьшается сигнал Останов-исход, который останавливает и переводит Б исходное состояние исполнительньй блок группы для заполнения следующего рабочего цикла технологической операции , 1 ил,

Изобретение относится к автоматике и предназначено для использования в системах программного управления технологическ1э и процессами. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения временной нормировки выполнения технологических операций.

Изобретение относится к автоматике и предназначено для использования в системах программного управления ; технологическими процессами, . Цель изобретения - расширение функ-

циональных возможностей устройства

путем обеспечения временйой нормиров- : ки выполнения технологических опера; ЦИЙ,

; На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор импульсов, матричную модель 2 графа, каждый узел которой содержит элемент И 3 и триггер 4, первую группу триге- геров 5, коммутатор 6, группу инфорг мационных входов 7 устройства, группу элементов ИЛИ-НЕ 8, группу ключей 9, блок 10 набора программ, входной полюс 11 устройства, исполнительный блок 12, отдельный информационный вход 13 устройства, группу регистров 14, генератор 15 временных импульсов, вторую группу триггеров 16, группу элементов И 7, группу счетчиков 18 и группу схем 19 сравнения.

Вход 11 устройства соединен с единичными входами триггеров 5 первой группы. Прямой выход i-ro триггера 5 подключен к первым входам всех элементов И 3 i-й строки матричной модели 2, вторые входы которых соеднне

ны с прямыми выходами соответствующих триггеров 4 модели 2, Выход эле-- мента И 3 (i, j)-ro узла матричной модели 2 подключен к i-му входу j-ro

элемента ИЛИ-НЕ 8, выход которого соединен с информационным входом j-ro ключа 9. Выход i-ro ключа 9 подключен к i-му информационному входу коммутатора 6, i-й выход которого соединен одновременно с i-м входом блока 10 набора программ и с управляющим входом i-ro ключа 9, Информационные выходы блока 10 набо- ра программ подключены к входам соответствующих исполнительных блоков 12, Управляющий вход коммутатора 6 соединен через генератор 1 импульсов с входом 11 устройства. Отдельный информационный вход 13 устройства

является отдельным информационным входом блока 10 набора программ. Выход генератора 15 временных импульсов подключен к вторьп входам группы из элементов И 17, Первый вход i-ro элемента И I7 группы соединен с прямым выходом триггера 16 второй группы. Сигнальный выход исполнительного блока 12 группы подключен к единичному входу i-ro триггера 16 второй группы. Группа входов 7 устройства является информационными входами группы регистров 14, управ

входы которых соединены с j-м управляющими входами блока 10 набора программ. Выход i-ro элемента И 17 группы подключен к счетному входу i-ro счетчика 18 группы, информационный выход которого соединен с вторым информационным входом i-й схемы 19 сравнения. Информационный выход. 1-го регистра 1А подклточен к первомл, информационному входу i-й схемы 19 сравнен1тя, выход которой одновременно соединен соответственно с нулевым входом i-ro счетчика 18 группы, нулевым входом i-ro триггера 16 второй группы, входом Останов - исход i-r исполнительного блока 12 и нулевым входом j-ro триггера 5 первой группы.

Назначение взеденных элементов в устройстве.

Группа регистров Т 4 предназначена для хранения временных нормативов (которые записываются .в двоичном коде и хранятся в зонах, соответствующих технологическим операциям) вьтолнения технологических операций.

Генератор 15 временных .тмпульсов предназначен для формирования импуль сов, период следования которых адекватен единице времени (относительно которой определяется длительность технологического процесса)-,

Группа триггеров 16 предназначена для обозначения моментов функцио нирования исполнительных блоков 12 и обеспечрюает заполнение группы счетчиков 18 импульсами, поступающим с выхода генератора 15 временных лг.-1 пульсов.

Группа элементов И i 7 управляет заполнением емкости счетчиков 18 группы. Группа счетчиков 18 предназначена для формирования н;, их выхода двоичных кодовых комбинаций, соответ ствующих текущим времена:-- вьяолнения тexнoлor г Iecкиx опера ций.

Группа схем 1 9 сравнения C.TJ «HT для обнаруясения моментов совпадения вре менньк кодов, -в результате чего выработанные на их выходах сигналы Останов - исход производят установку в исходное состояние групп счетчиков 18, триггеров 5 и 16 н испол- нительных блоков 12 (прекращая T.ei самым их функционирование),

Устройство работает след тощзм образом.

.-

д j

20

25

JQ

50 55

35

40

Начальное состояние всех элементов памяти при подготовке устройства к функционированию соответствует следующему.

Информация с топологии сетевого графа заносится путем установки соответствующих триггеров 4 в единичное состояние. СоответстЕующий триггер 4 ij (i,j 1,п) определяется пересечением строки с номером, равным номеру непосредственно предшествующей технолопгческой операции, и столбца с номером, равным следующей операции.

Первая и вторая группы триггеров 5 и 16 и группа счетчиков 18 находятся в нулевом состоянии, что соответствует исходному состоянию устройства, подготовленного к рабочему цик- :лу функционирования.

Когда подготовлен сет.евой план выполнения технологического процесса и установлены в единичное состояние соответствующие триггеры 4, на этом этапе подготовки в соответствующие регистры 14 записываются двоичные коды, адекватные временным величинам выполнения операций.

Первоначально ключи 9 устанавливаются в состояние, при котором разрешено прохождение сигналов с в ыходов соответствующих элементов ИЛИ-НЕ 8 на входы коммутатора 6. Коммутатор 6 устанавливается в закрытое состояние. Первая и вторая группы триггеров 5 и 16 и группа счетчиков 18 находятся в нулевом состоянии, что соответствует исходному. Информация о топологии сетевого графа заносится путем установки соответствующих триггеров 4 в един1-иное состояние. Соответствующий триггер 4 i,j (i|j i,n) определяется пересечением строки с номером, равным номеру непосредственно предшествующей технологической операции, и столбца с номером, равным следующей операции. По информационному входу 13 устройства в блок 10 набора программ производится за :есение программ управления выполнением технологических операций. Через rpynnj информационных входов 7 устройства в соответствующие регистры 14 производится запись временных нормативов (представленных в виде двоичного кода) выполнения технологических операций.

5 ,14

Запуск устройства осуществляется подачей на входной полюс 11 устройства импульсного сигнала, устанавлива- raniero все триггеры 5 в единичное состояние и запускающего генератор 1 импульсов.

Управление коммутатором 6 осуществляется импульсами от генератора 1 (импульсы, поступаюо;ие с выхода генератора I на управляющий вход коммутатора 6, обеспечивают его срабатывание, т.е. передачу сигналов, присутствующих на его группе входов), которые обеспечивают циклиг ески последовательное подключение один к другому соответствующих входов и выходом коммутатора 6 (циклический опрос элементов ИЛИ-НЕ 8 с передачей присутствующих на их выходах сигналов на соответствующие входы блока 10 набора программ). Сигнал с выхода j-ro элемента ШШ-НЕ 8, соответствующего, начальной технологической операции, в момент поступления на управляющий вход коммутатора 6 j-ro импульса от генератора 1, поступает на j-и вход блока 10 набора программ, что приводит к передаче из блока 10 набора программ в j-й исполнительный блок 12 программы управления начальной технологической операции и к запуску этой операции. Б этом случае разрешается прохо {(дение сигналов с выходов триггеров 4 матричной модели 2 через соответствующие элементы И 3 на.входы элементов Ш1И-ЫЕ 8. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 8,, соответствующего столбцу матричной модели 2, в котором все триггеры А находятся в нулевом СОСТОЯНИИ (столб- цу, соответствующему начальной, тех- нологит-1еской операции) ,, появляется сигнал, поступающий через открытый ключ 9 на соответствующий вход коммутатора 6. Управление коммутатором 6 осуществляется импульсами от генератора 1, которые обеспечивают циклически последовательное подключение один к другому соответствующих входов .и выходов коммутатора 6 (циклический опрос элементов ИЛИ-НЕ 8 с передачей присутствующих на их выходах сигналов на соответствующие входы блока О набора программ).

Следовательно, сигнал с выхода j-ro элемента ИЛИ-НЕ 8, соответствующего начальной технологической операции, в момент пост:,гпления на

0

0

24606

управляющий вход коммутатора 6 j-ro | импульса от генератора 1 поступает на j-й вход блока 10 набора программ, что приводит к передаче из блока 1 О набора программ в j-й исполни- тельньш блок 12 программ управления начальной технологической операцией и к запуску этой операции. Сигнал с j-ro выхода коммутатора 6 запрещает последующее прохождение сигналов через j-й к. 9, исключая тем самым возможность повторного запуска j-й (в данном случае начальной) технологической операции. В то же время на управляющем j-м выходе блока 10 набора программ вырабатывается сигнал, который производит ориентащпо i-ro регистра 14 на возбуждение на его выход временного кода, соответствующего времени вьшолнения .данной технологической операции. Код с информационного выхода i-ro регистра 14 поступает на первый информационный вход

5 схемы 19 сравнения, тем самым схема подготовлена для выполнения функции определения момента совпа- дания заданного временного норматива и текущего времени выполнения техноT f) логического процесса.

Запуск операции в j-м исполнительном блоке 12 идентифицируется импульсным сигналом, сформированным на его сигнальном выходе, который производит переключение j-ro триггера 6 в

единичное состояние,, в результате чего полученный .на прямом вькпде j-ro триггера 16 сигнал высокого потенциала обеспечивает прохо;вдение импульсов времени с генератора 15 через i-й элемент И 17,, которые, в свою очередь 5 производят заполнение i-ro счетчикь 8„ Лналогичпь;м образом запускаются все друг ие начальные опе- рагдин, если таковых несколько (предлагаемая реализация устройства допускает и такой вариант организации технологического процесса), На информационном выходе i-ro счетчика 18 постепенно формируются возрастающие временные кодовые комбинации до тех пор, пока не произойдет совпадение кодов на информационных входах i-й схемы 19 сравнения., Сигнал, выработанный на выходе i-й схемы 19 сравнения в результате совпадепмя временных кодов, означает завершемие какой-либо технолог гческой операции, например k-й, после чего производят

50

.U5

сброс j-го счетчика 18, переключение j-ro триггера 16 в нулевое состояние (который тем самьм прекращает про- хожде}1ие импульсов с генератора 15 через i-й элемент И 17 на вход i-ro

.счетчика 18), Этот же сигнал для исполнительного блока 12 является сигналом Останов - исход, который совершает его остановку и устанавли;вает в исходное состояние для выполнения следующего рабочего цикла технологической операции. Сигнал также переключает в нулевое состояние k-й триггер 5, запрещая прохождение на входы элементов HJlIi-HE 8 сигналов с выходов триггеров Д k-й строки матричной модели 2. Эти действия соответствуют вычеркиванию в сетевом плане графа k-й технологической операции из перечней операций, непосредственно предшествующих не запущенным до настоящего времени технологическим операциям. Очевидно, что в

результате такого вычеркивания могут появиться новые операции, которым не предшествутот незавершенные операции. Тогда на выходах элементов

ИЛИ-НЕ 8, соответствующих тлким опера

.циям, появляются единичные сигналы, ко-JQ к первым входам группы из п элементорые производят указанным образом запуск этих операций, В дальнейшем функционирование устройства производится аналогично, до наступления момента .завершения всех операций.

Формула изобретения

Устройство для программного управления, содержащее генератор импульсов, коммутатор, блок набора нрограмм, группу из п (п - количество операций технологического процесса) триггеров, группу из п элементов ИЛИ-НЕ, группу из п ключей, группу из п исполнительных блоков к матричную модель графа, каждый (з ,)-й узел (i,j 1 ,п) .которой содержит триггер и элемент И, причем первый вход устройства соединен с един1{чными входами триггеров первой группы, прямой выход i-ro триггера подк/почен к первым входам всех элементов И i-й строки матричной модели, вторые входы которь х соединены с прямыми выходами соответствующих триггеров модели, выход элемента И (i..,j)-ro

35

40

45

50

55

тов и, второй вход i-ro, элемента И группы соединен с прямым выходом iтриггера второй группы, сигнальный выход i-ro исполнительного блока группы подключен к единичному входу i-ro триггера второй группы, группа входов устройства является информа- ционньЕ- и входами группы регистров, .пяющие входы которых соединены с j-MH управляющими выходами блока набора программ, выход i-ro элемента И группы подключен к счетному входу i-ro счетчика импульсов группы, информационный выход которого соединен с вторым информационным входом i-ro блока сравнения, информационньш выхо регистра подключен к первому информационному входу i-ro блока сравнения, выход которого одновремен но соединен соответственно с нулевым входом i-ro счетчика импульсов группы, нулевым входом i-ro триггера вто рой группы, входом Останов - исход i-ro исполнительного блока груп пы и нулевьм входом j-ro триггера

первой группы. ВШ-ОтИ Заказ 5438/39 Тираж 866 Подписное

Пройзв-полигр., г. Ужгород, ул. Проектная, 4

узла матричной модели подключен к i-му входу j-ro элемента Ш1И--НЕ, выход KOTopoi o соединен с информационным входом j-ro ключа, выход i-ro ключа подкл-очен к i-му информационному входу коммутатора, i-й выход которого соединен одновременно с i-м входом блока набора программ и

с управляющим входом i-ro ключа, информационные выходы блока набора программ подключены к входам соответствующих исполнительных блоков, управляющий вход коммутатора соединей через генератор импульсов с первым входом устройства, второй вход устройства является информационным входом блока набора программ, о т - л PI чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения временной нормировки вьшолнения технологических операций, оно дополнительно содержит генератор временных импульсов, вторую группу из п триггеров, группы из п регистров, элементов И, счетч тков импульсов и блоков сравнения, причем выход генератора временных }гмпульсов подктаочен

JQ к первым входам группы из п элемен35

40

45

50

55

тов и, второй вход i-ro, элемента И группы соединен с прямым выходом ir триггера второй группы, сигнальный выход i-ro исполнительного блока группы подключен к единичному входу i-ro триггера второй группы, группа входов устройства является информа- ционньЕ- и входами группы регистров, .пяющие входы которых соединены с j-MH управляющими выходами блока набора программ, выход i-ro элемента И группы подключен к счетному входу i-ro счетчика импульсов группы, информационный выход которого соединен с вторым информационным входом i-ro блока сравнения, информационньш выхо регистра подключен к первому информационному входу i-ro блока сравнения, выход которого одновременно соединен соответственно с нулевым входом i-ro счетчика импульсов группы, нулевым входом i-ro триггера второй группы, входом Останов - исход i-ro исполнительного блока группы и нулевьм входом j-ro триггера

первой группы. раж 866 Подписное