Устройство для программного управления Советский патент 1990 года по МПК G05B19/08 G05B19/07 

Изобретение относится к программному управлению и может быть использовано в программных автоматах для управления исполнительными механизмами технологических систем.

Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет увеличения достоверности контроля.

На фиг, 1 показана структурная схема устройства для программного управления; на фиг. 2 - временная диаграмма; ма фиг, 3 - схема RS-триггера с запрещающим входом на элементах 2И-НЕ; на фиГо - формирователь импульсов.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, первый элемент И 2, первый счетчик 3 импульсов, второй счетчик k импульсов, первый дешифратор 5, блок 6 набора программ, первую группу RSтриггеров 7, объекты 8 управления, элементы 3 задержки, первый элемент ИЛИ 10, второй дешифратор 11, третий дешифратор 12, вторую группу элементов И 13, вторую группу RS-триггеров И, третий элемент ИЛИ 15, датчики 16 положения исполнительных механизмов, третью группу RS-триггеров 17, второй элемент ИЛИ l8, элемент НЕ 19 третьи элементы И 20, датчики 21 состояник объекта управления, триггер 22 задерж3ки, регистр-защелку 23, блок. роля четности, триггер 25 контроля, формирователь 26 импульсов, элемент И-ИЛИ-НЕ 27. Устройство работает следующим образом о До начала работы все триггеры, вхо дящие в устройство, предварительно ус тановлены S нулевое состояние Цепи установки в исходное состояние условно не показаны Тактовые импульсы с выхода генератора 1 через элемент И поступают на вход счетчика 3 импульсов (единиц)„ Каждый десятый импульс с выхода счетчика поступает на вход счетчика 4 импульсов (десятков). На выходах дешифратора 5 последовательно появляются сигналы управления (уро вень лоГс, О), которые поступают на блок 6 набора программ, представляющий собой диодную матрицу. При поступ лении сигнала управления с блока 6 набора программ (уровень лог 1) на единичный вход одного из триггеров 7 включается объект 8 управления, который находится во включенном состоянии до поступления сигнала управления на нулевой вход триггера. Сигнал упра вления (уровень лоГо 1), поступаю-щий на вход одного из элементов. 9 задержки, вызывает формирование на его выходе сигнала Запрет (уровнем лог. О) заданной длительности, который через элемент ИЛИ 10 проходит на вход элемента И 2 и останавливает счи тывание программы до истечения выдерж ки времени. Элемент ИЛИ 10 представляет собой схему ИЛИ по нулям, т.е на его выходе будет лог, О, если имеется лог„ О на любом из входов о В качестве такого элемента может быть использована, например, микросхема 533 ЛИК Элемент 9 задержки, как пример, приведен на фиг„ 1„ При наличии лог о О на входе емкость С заряжена, ,1 на При поступлении на вход лог выходе формируется уровень . По окончании разряда ёмкости на выходе формируется уровень лог. 1, Та КИМ образом, элемент задержки останавливает считывание программы до истечения выдержки времени. При поступлении сигнала управления уровнем лоГо О на вход S одного из триггеров 1 + и при отсутствии сигнала (уровня лог, О) на входе R от соот1596307. 4 2 конт- ветствующего датчика 16 положения исполнительных механизмов триггер переключается в сЬст;ояние. единицы, при этом на выходе Q триггера (нулевой выход триггера) формируется сигнал Запрет (уровнем лог. О), который через э лемент ИЛИ 18 поступает на вход элемента И 2,. останавливая считывание программы. Элемент ИЛИ 18 аналогичен элементу 10, т.е. представляет собой схему ИЛИ по нулям, т.е. на его выходе будет лог. О, если имеется лог с О на любом из выходов При поступлении на вход R триггера 1 сигнала от датчика 1б положения в виде уровня лог, О триггер 1 переключается в положение нуль,.при этом на выходе триггера Q возникает сигнал лог. 1 (т.ео снимается сигнал Запрет) и считывание программы возобновляется. Запрос датчика 21 состояния объекта упраеления происходит при поступлении сигнала управления уровнем лог. 1 на вход элемента И 20 уровня лог. 1, от датчика 21 состояния на выходе элемента И 20 формируется уровень лоГо % который поступает на вход S триггера 17 и производит его переключение в состояние 1. Пример триггера 17 находящегося в режиме хранения, который переключаМ, а при налиется сигналами лог, уровня лог. О, входах S и R приведен на фиг 2 При отсутствии сигнала от датчика 21 состояния (т.е. при отсутствии лог. 1) триггер 17 не переключается I выполняются все команды согласно программе При наличии сигнала от датчика 21 состояния триггер 17 переключается в единичное состояние, при-этом сигнал лоГо О с выхода триггера Q (нулевой выход) поступает на элемент ИЛИ 15. Элемент ИЛИ 15 аналогичен .элементам ИЛИ 18, ИЛИ 10, т.е. на его выходе сигнал лог. О появляется, если имеется лог, О на любом о ол о из входов. Уровень лог. О с выхода э ементГиЛ Тз поступает на управляющий вход дешифратора 5 запрещай появление на его выходах сигналов управления уровня лог. О , Дешифратор с управляющим входом jL. LXJ г I VfJ I J jril i- b i/i/lii Ll rii i разрешения-запрещения может быть аыполней на микросхеме 533 ИД7, причем он может быть настроен таким образо что выходные сигналы будут запрещены управляющий вход сигна при подаче на ла лог. О. Сигнал (уровень лог. О) с выхода элемента ИЛИ 15 одновременно через элементов НЕ 19 поступает в виде лог Ч на управляющий вход дешифраторов 11, 12, подключенных соответственно к счетчикам 3 и i импульсов, при этом разрешается работа дешифраторов 11,12 При достижении заданного номера команды на выходе элемента И 13 появляется сигнал лог. 1, перебрасывающий триггер 17 в нулевое состояние по входу R, На выходе Q триггера 17 формируется сигнал лог. 1, на выходе элемента ИЛИ 15 появляется сигнал лог. 1, который поступает на управляющий вход дешифратора 5 и разрешает его работу, при этом с ег выходов поступают сигналы управления, начиная с команды до момента поступления, которой дешифратор был закрыт. Таким образом, при наличии сигналов состояния объекта управления происходит пропуск заданного участка программы.. При поступлении на вход 28 импульсного сигнала Контроль (фиг. 2) последний поступает на первый вход ре гистра 23 и по переднему фронту импульса происходит запись состояния счетчиков 3, в регистр 23. Сигнал с входа 28 поступает также на вторые входы (входы R) счетчиков 3, и производит их сброс. Одновременно импульсный сигнал с входа 28 (уровень лог, 1) поступает на установочный вход S триггера 22 и производит его установку в единицу. Триггер 22 может быть выполнен по схеме, приведенной на фиг. 2. Выходной сигнал (уровень лог„ 1 с единичного выхода (Q) триггера 22 поступает на четвертый вход элемента И-ИЛИ-НЕ 27, выходной сигнал jypoasH лог. О) с нулевого выхода (Q) триг гера 22 поступает на первый вход эле мента 27. Сигнал лог. 1 с триггера 22 поступает также на запрещающие вхо ды триггеров 7. Тактовые сигналы от генератора по ступают на счетчик 3 без участия эле мента И 2. Таким образом происходит перебор адресов счетчиков, формирование сигналов на блок 6 набора программы, но передача сигналов управ1ления на объекты 8 управления заблокирована. все сигналы с блока 6 набора программы вместе с контрольным разрядом поступают на блок 2k контроля четности. При отсутствии отказа в блоке 6 набора программы блок контроля четности не вырабатывает управляющего сигнала (лог. О) на установку в единицу триггера 25 контроля и процесс повторяется, так как элемент И 2 в работе участия не принимает. При переходе старшего разряда счетчика k из 1 в О происходит запуск формирователя 26. Уточненный пример построения формирователя 26 приведен на фиг, 3 Импульсный сигнал с формирователя 26 (фиго 2) производит установку триггера 22 по входу R в нулевое состояние, этот же сигнал поступает на входы записи счетчиков 3, , при этом происходит перезапись информации из регистра 23 в счетчики 3, . Так как триггер 22 перешел в нулевое состояние, запрещающий сигнал с триггеров 7 снимается, импульсы на счетчики 3, t начинают поступать через элемент И 2 и продолжение программы управления возобновляется. При наличии отказа в блоке 6 набора программы (например, отказ диода) уровень лог. О с блока 2 контроля четности устанавливает в единицу триггер 25 контроля Выходной сигнал (уровень лог.О) с нулевого выхода триггера 25 снимает разрешение на элементе 27 в режиме приостанова (т„ео когда не выдается команды на управление технологическим оборудованием) и на элементе И 2 в режиме управления технологическим оборудованием. С единичного выхода триггера 25 сигнал (уровень лог. 1) поступает на шину индикации, как отказ устройства Рассмотрим наличие разрешающего сигнала по управляюи(ему входу на дешифраторе 5 в исходном состоянии. При подаче питания все триггеры и счетчики устанавливаются в нулевое состояние. Цепи сброса условно не показаны. На всех входах элемента ИЛИ 15 будут присутствовать сигналы лог. 1, так как на него сигналы поступают с выходов О триггеров 17, следовательно, на выходе элементу ИЛИ 15 будет сигнал лог. 1, которая является разрешающим сигналом для дешифратора 5. Первый импульс с генератора переводит младший разряд счетчика в лог. 1, на соответствующем выходе дешифратора 5 появляется сигнал лог. О, на выходе блока 6 программ появляется первое управляющее слово и начинается работа устройства по программе. Формула изобретения Устройство для программного управления содержащее датчики состояния объекта управления, генератор импуль сов, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход первого счетчика импульсов подключен к первом входу первого дешифратора, второй выход - к информационному входу второго счетчика импульсов, первым выходом подключенного к второму входу первого дешифратора, группа выходов которого соединена с группой входов блока набора программ, первая и вторая группы выходов которого соединены соответственно с установочными первыми и вторыми входами RS-триггеров первой группы, а третья группа выходов - с входами элементов задержки группы, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом элемента И, третий вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, входы которого соединены с ин-г версными выходами соответствующих RS-триггеров второй группы, S-входы которых подключены к четвертой группе выходов блока набора программ, а R.входы - к выходам датчиков положения исполнительных .элементов, а также тре тий элемент ИЛИ, входы которого под- ключены к инверсным выходам соответствующих RS-триггеров третьей группы, выход - к третьему входу первого дешифратора и через элемент НЕ - к первым входам второго и третьего дешифраторов, подключенных вторыми входами соответственно к информационным выходам первого, второго счетчиков импульсов, первая и вторая группы выходов первого и второго дешифраторов подключены соответственно к первой и второй группам входов элементов И первой группы, выходы которых соединены с R-входами соответствующих RSтриггеров третьей группы, S-входы которых.соединены с выходами элементов И второй группы, первые входы которых подключены к пятой группе выходов блока набора программ, а вторые входы - к выходам датчиков состояния объектов управления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены триггер контроля, триггер задержки (управления), блок контроля четности, формирователь импульсов, элемент И-ИЛИ-НЕ и регистр-защелка. причем первый вход триггера задержки соединен с входом управления и входа-. ми установки в О регистра-защелки, первого и второго счетчиков импульсов, а второй вход триггера задержки - с выходом формирователя Импульсов и с входами записи первого и второго счетчиков Импульсов, вход формирователя импульсов подключенК выходу старшего разряда второго счетчика импульсов, группа информационных входов регистра-защелки подключена к соответствующим выходам первого и второго счетчиков импульсов, выходы регистразащелки соединены соответственно с установочными входами первого и второго счетчиков импульсов, вход три|- гера контроля соединен с выходом блока контроля четности, входы которого подключены к соответствующим выходам блока набора программ, инверсный выход триггера контроля подключен к четвертому входу первого элемента И, а прямой выход - к выходу устройства, прямой и инверсный выходы триггера задержки соединены соответственно с первым и вторым входами элемента 2И-ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к счетному . входу первого счетчика импульсов, третий вход - к выходу генератора импульсов, четвертый вход - к выходу первого элемента И, а пятый вход - к инверсно-му выходу триггера контроля. I.

22|-т г

rtf

Cn

2

Изобретение относится к технике программного управления и может быть использовано в устройствах управления агрегатами, в дискретной автоматике. Цель изобретения - повышение надежности. Изобретение позволяет увеличить надежность и исключить аварии управляемого оборудования при отказах в блоке набора программ. Увеличение достоверности контроля и запрет выдачи управляющих команд при отказах производится за счет введения триггера задержки, регистра, блока четности, триггера контроля, формирователя и элемента И-ИЛИ -НЕ. Устройство содержит генератор импульсов, дешифраторы, триггеры, элементы И, ИЛИ, НЕ, датчики состояния, датчики положения, блок набора программ, элементы задержки, блок контроля четности, регистр, формирователь, счетчик. Генератор подключен к первому элементу И. Элемент И соединен со счетчиком, который подключен к дешифратору. Дешифратор подключен к блоку набора программ. Блок набора программ соединен с дешифратором и триггерами. 4 ил.

/Д

16

74

16

/ 75

5VM

Фт2

Фиг. 4