Устройство для программного управления с восстановлением информации Советский патент 1990 года по МПК G05B19/18 G05B19/4065 

Изобретение относится к автоматике и ножет быть использовано в системах управления технологическими объектами.

Цель изобретения - расширение области, применения.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 - схема распределителя сигналов; на фиг.З - схема модуля блокировки.

Устройство содержит генератор 1 эталонной частоты, делитель 2, элемент И 3, блок 4 коммутации команд, распределитель 5 сигналов, первый счетчик 6 импульсов, второй энергонезависимый счетчик 7 импульсов, построенный на Элементах с малым потреблением энергии, например на элементах с КМОП - структурой, снабженной энергонезависимым источником 8 резервного питания на период временного обес- точения, например, электролитическим конденсатором, счетчик 9 временных интервалов, дешифратор 10, форми- гэватель 11 управляющих команд, управляющие триггеры 12,...,12, модуль 13 блокировки, блок 14 задания режимов, входы 15-19 управления, входы 20 ,,.. . ,20д,, выходы 214,...,21 устройства.

Распределитель 5 сигналов (фиг.2) содержит элемент 22 начальной установки , формирователь 23 одиночдйх импульсов, формирователь 24 упреждающео

о со со

4

го сигнала, триггер-переключатель 25 частот, триггер 26- режима работы, триггер 27 сброса второго счетчика ипульсов , триггер 28 блокировки входа второго счетчика импульсов, источник 29 резервного питания, элементы согласования уровней ТТЛ и КМОП элементов 30-34, а также элементы И 35-40, ИЛИ 41. Триггеры и элементы И представляют собой интегральные КМОП-схемы, которые при отключении основного питания, питаются от источника резервного питания.

Модуль. 12 блокировки предназначен для блокирования входных сигналов в моменты переключения частот в распределителе 5.

Модуль 13 блокировки (фиг.З) представляет собой клапаны, собранны на двухвходовых элементах И 42;(,. . . , 42), на один вход которых подается сигнал блокировки с выхода распределителя сигналов 5 во время переписи хранимой в счетчике 7 инфс.рмации в счетчик 8 5 а на вторые входы - состояния управляющих триггеров. 12,12п.

Блок 14 задания режимов предназначен для оперативного изменения программы устройства по отдельным каналам.

Распределитель сигналов работает следующим образом.

Различаются два .режима работы распределителя. Первый режим характеризуется наличием сигнала Сброс на четвертом входе распределителя. Второй режим характеризуется наличием сигнала Пуск на третьем входе распределителя.

В первом режиме при включении питания элемент 21 начальной установки.

. представляющий собой электромагнитное дс делителя 2. При отсутствии сигнала

реле с перекидными контактами, срабатывающее по истечении времени переходных процессов в схеме устройства, устанавливает триггеры 25-28 в нулезапуска на входах 15,16 распределитель 5 формирует на пятом выходе сигнал предустановки второго счетчика 7 импульсов, и информация, ранее хравое состояние. Сигнал Сброс устанай-eQ нившаяся в нем, стирается

ливает триггер 27 в единичное состояние, являющееся сигналом сброса для второго счетчика импульсов. По окончании сигнала начальной установки разблокируются элементы И 39, 40, .триггер 28 переходит в единичное состояние и разблокирует элемент И 38.

Формирователь 23 одиночного импульса, представляющий собой одновибра55

Сигналы предустановки формируются также в блоке 4 коммутации команд на втором и третьем выходе и подготавливают к работе счетчик 8 временных интервалов и управляющие триггеры. 1л4...,.

По сигналу запуска по входу 15 или 16, поступающему на блок 4, на четвертом его выходе формируется сиг0

5

n

5

0

0

то, формирует импульс переписи, поступающий на третий выход распределителя и одновременно на тактирующий вход триггера 25, в результате чего он переходит в состояние 1, которая поступает на элемент И 36, а частота Fg поступает на выход и через элемент ИЛИ 41 на выход распределителя. Сигнал заема поступает на вход и устанавливает триггер 25 в нулевое состояние. Сигнал с выхода триггера 25 блокирует элемент И 37 на время прохождения частоты F2 и сигнал блокировки поступает на выход распределителя.

Во втором режиме при поступлении сигнала Пуск на вход распределителя триггер 26 переходит в единичное состояние и разрешает прохождение частоты F через элемент И 35 и она через элемент 34 согласования уровней и элемент И 38 поступает на вход распределителя.

При отключении питания блок 24 формирования упреждающего сигнала, представляющий собой компаратор, устанавливает триггер 28 в нулевое состояние до начала переходных процессов и закрывает элемент И 38. При отсутствии основного питания элементы 27, 28, 38 питаются от резервного источника 29.

Устройство работает следующим образом.

При включении питания импульсы генератора 1 эталонной частоты поступа- ;от на вход делителя 2 частоты, в котором формируюгся две последовательности импульсов F;| и F2.

Частота F поступает на вход распределителя 5 сигналов через элемент И 3, а частота F - непосредственно

с делителя 2. При отсутствии сигнала

делителя 2. При отсутствии сигнала

запуска на входах 15,16 распределитель 5 формирует на пятом выходе сигнал предустановки второго счетчика 7 импульсов, и информация, ранее хранившаяся в нем, стирается

Сигналы предустановки формируются также в блоке 4 коммутации команд на втором и третьем выходе и подготавливают к работе счетчик 8 временных интервалов и управляющие триггеры. 1л4...,.

По сигналу запуска по входу 15 или 16, поступающему на блок 4, на четвертом его выходе формируется сигнал, открыв.ающий клапан 3. Частота FJJ поступает через распределитель 5 на счетные входы счетчика 7 и счетчика 8 временных интервалов, который связан разрядными выходами с входами дешифратора 9, из выходной комбинации переменных которого в блоке 11 формируется заданная последовательность

16033Д4

формируются сигналы установки элемен тов схемы устройства в исходное состояние. Установка в исходное .состояние устройства и стирание ранее нак ленной информации в счетчике 7 производится также подачей сигнала на входы 17 или 18. При этом цикл работы устройства заканчивается. По

командных импульсов. Командные импуль- Q очередному запуску цикл повторяется сы поступают на установочные входы соответствующих управляющих 12(|,...,12|ij,

триггеров 12(|,...,12jj, которые на своих выходах формируют циклограмму управления.

При исчезновении питающего первич- напряжения, а затем при его появлении информация, ранее накопленная во втором счетчике импульсов, сохраняется при условии, что на входе 15 или 16 присутствует сигнал запуска. В этом случае частота F,., через распределитель 5 поступает на счетные входы счетчиков 6 и 8.

Одновременно в распределителе 5 формируется импульс записи, поступающий на второй вход счетчика 6, и сигнал блокировки модуля 13 блокировки и выходные сигналы управляющих триггеров на выход не поступают. Хранимая в счетчике 7 информация в параллельном коде по информационным входам переписывается в счетчик 6. Счетчик 6 работает в режиме вычитания, а счетчик 9 - в режиме суммирования импульсов.

По импульсу заема счетчика 6 в распределитель 5 блокируется прохождение частоты Fg, снимается сигнал блокировки с модуля 13 блокировки и формируется сигнал разрешения для частоты F. Частота F2выбирается из условия , . Таким образом, в режиме ускоренного счета под действием частоты F в счетчике 9 будет за- .писана информация, хранимая на момент. включения питания в счетчике 7, а на выходах устройства восстановится заданная программой циклограмма управления. Оперативная перестройка программы осуществляется по входам 20(,...,20 при помощи блока 14 задания режимов.

Длительность цикла работы устройства определяется емкостью счетчика 8 временных интервалов.

По импульсу переполнения счетчика 8, поступающему в блок 4 коммутаций, на втором и третьем его выходах

15

20

В состояние останова устройство приводится подачей сигнала на вход 1 При зтом блок 4 коммутации команд н четвертом выходе формирует сигнал, разрешающий прохождение частоты F,, через элемент И 3 и цикл прерывания до подачи на вход 15 или 16 запускаю щего сигнала.

Таким образом, предложенное устро ство может быть использовано в различных отраслях промьшшенности для локального управления технологически ми процессами с непрерывным циклом, 25 где сбои электропитания могут приве ти к значительным экономическим пот рям.

Управление процессом вулканизации при производстве шин является наибо Q лее характерным примером использования устройства, когда кратковременн исчезновение напряжения питания во время технологического цикла может привести к браку продукции.

35

Формула изобретени

40

Устройство для программного упра ления с восстановлением информации, содержащее блок коммутации команд, группа управляющих входов которого соединена с управляюа№1ми входами ус ройства, блок задания режимов, вход настройки которого соединены с уста ., новочными входами устройства, а выходы - с выходами устройства, а так же генератор эталонной частоты, вых которого соединен с информационным входом делителя частоты, подключенн го первым выходом к первому входу эл мента И, счетчик временных интервал выход которого подключен к входу де шифратора, вьпсод которого соединен входом формирователя управляющих ко манд, и управляющие триггеры, устан вочные входы которых подключены к с ответствующим выходам формирователя управляютз1Х команд, отличаю- щ е е с я тем, что,-с целью расшир

50

55

16033Д4

формируются сигналы установки элементов схемы устройства в исходное состояние. Установка в исходное .состояние устройства и стирание ранее накопленной информации в счетчике 7 производится также подачей сигнала на входы 17 или 18. При этом цикл работы устройства заканчивается. По

очередному запуску цикл повторяется

В состояние останова устройство приводится подачей сигнала на вход 18. При зтом блок 4 коммутации команд на четвертом выходе формирует сигнал, разрешающий прохождение частоты F,, через элемент И 3 и цикл прерывания до подачи на вход 15 или 16 запускающего сигнала.

Таким образом, предложенное устройство может быть использовано в различных отраслях промьшшенности для локального управления технологическими процессами с непрерывным циклом, где сбои электропитания могут привести к значительным экономическим потерям.

Управление процессом вулканизации при производстве шин является наибо- лее характерным примером использования устройства, когда кратковременное исчезновение напряжения питания во время технологического цикла может привести к браку продукции.

35

Формула изобретения

0

Устройство для программного управления с восстановлением информации, содержащее блок коммутации команд, группа управляющих входов которого соединена с управляюа№1ми входами устройства, блок задания режимов, входы настройки которого соединены с уста- , новочными входами устройства, а выходы - с выходами устройства, а так- же генератор эталонной частоты, выход которого соединен с информационным входом делителя частоты, подключенного первым выходом к первому входу элемента И, счетчик временных интервалов, выход которого подключен к входу дешифратора, вьпсод которого соединен с входом формирователя управляющих команд, и управляющие триггеры, установочные входы которых подключены к соответствующим выходам формирователя управляютз1Х команд, отличаю- щ е е с я тем, что,-с целью расшире0

ния области применения, в него введены первый и энергонезависимый второй счетчики импульсов, распределитель сигналов и модуль блокировки, выходы которого соединены с информационными входами блока задания режимов, информационные входы - с выходами управляющих триггеров, вход блокировки - с первым выходом расп ределителя сиг- налов, первый информационный вход которого соединен с выходом элемента И, второй информационный вход - с первым выходом делителя частоты, вход Пуск и вход Сброс соединены соответствен но с первым и вторым инфор.мационными выходами блока коммутации команд, вхо заема .распределителя сигналов подключен, к выходу заема первого счетчика импульсов, счетный вход которого под- ключен к второму выходу распределителя сигналов, третий выход которого

подключен к входу записи первого счетчика импульсов, информационные входы которого соединены с разрядными выходами энергонезависимого второго счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с четвертым выходом распределителя сигналов, пятый выход которого подключен к управляющему входу предустановки энергонезависимого второго счетчика импульсов, шестой выход распределителя сигналов соединен со счетным входом счетчика временных интервалов, выход переполнения которого подключен к управляющему входу блока коммутации команд, третий выход которого соединен с установочным входом счетчика временных интервалов, а четвертый выход - с вторым входом элемента И, установочные входы управляющих триггеров подключены к второму выходу блока коммутации команд.

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах управления технологическим и объектами. Цель изобретения - расширение области применения. Устройство для программного управления с восстановлением информации содержит генератор эталонной частоты, блок коммутации команд, делитель частоты, дешифратор, счетчик временных интервалов, первый и энергонезависимый второй счетчики импульсов, модуль блокировки, управляющие триггеры, распределитель сигналов и блок задания режимов. Данное устройство может быть использовано для локального управления технологическими процессами с непрерывным циклом, где сбои электропитания могут привести к значительным экономическим потерям. 3 ил.

/00

/4

-o(7m

Фиг.1

621i А 2im

12

HI

Фиг. 2