Устройство для программного управления Советский патент 1991 года по МПК G05B19/18 

(Л

С

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при управлении системами в реальном масштабе времени. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый и второй счетчики, элемент задержки, первый блок постоянной памяти, дешифратор, дополнительно введены третий регистр, второй блок постоянной памяти, блок памяти, первый - седьмой элементы И, первый и второй элементы ИЛИ. Введение новых элементов позволяет обеспечить контроль функционирования устройства, за счет чего дополнительно расширяется класс решаемых устройством задач. 1 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при управлении системами в реальном масштабе времени.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Сущность изобретения состоит в повышении быстродействия и расширении класса решаемых устройством задач за счет анализа в устройстве реакции объекта управления на выдаваемые команды. На чертеже представлена функциональная схема устройства для программного управления.

Устройство содержит дешифратор 1. первый 2, второй 3 и третий 4 регистры, первый 5 и второй 6 блоки постоянной памяти, первый 7 и второй 8 счетчики импульсов, блок 9 сравнения, первый 10, второй 11, третий 12, четвертый 13, пятый 14, шестой 15 и седьмой 16 элементы И, первый 17 и второй 18 элементы ИЛИ, элемент 19 задержки, синхровход 20, информационные входы 21, выходы управляющего воздействия 22, аварийный выход 23.

Назначение основных элементов устройства.

Дешифратор 1 предназначен для преобразования кода команды, поступающего на его вход, в управляющее воздействие.

Первый регистр 2 предназначен для приема, хранения и передачи кода команды, кода длительности команды и кода признака команды.

Второй регистр 3 предназначен для передачи на аварийный выход 23 устройства кода признака асинхронной команды в том случае, когда реакция объекта управления на выданную асинхронную команду не соответствует эталонной.

Третий регистр 4 предназначен для приема, хранения и передачи на вход второго блока 6 памяти адреса эталонного кода соо VJ

4 Ю О

со

стояния обьекта управления (кода признака асинхронной команды).

Первый блок 5 постоянной памяти пред- нг,Т|,лчен для хранения кодов, используе- . н длл управления объектом (команд с /каюнием их длительности и признака). Количество разрядов, содержащих код признака команды силы, что то же самое, адрес эталонного кода состояния обьекта управления, зависит от количества используемых дня управления объектом асинхронных команд Синхронные команды - это команды 4 ii coiipot,энной длительности, по результатам выполнения которых; код состояния объекта управления не формируется. Синхронные команды снабжаются нулевым кодом чрил.яка команды. Асинхронные команды ;H I-: эются отличным от нуля кодом признака команды, указанная для асинхронной ксг-мнды длительность - это максимальное , необходимое для формирования ко- , 1 состояния объекта управления по резуль- г/ьа выполнения данной команды.

Второй блок G постоянной памяти пред-.-к мачен для хранения эталонных кодов

i I TOCII.I-J объекта управления и передачи

. ллончого кода, хранящегося в ячейке с

рисом, поступающим на его вход изтреть ч г 0 гетра 4, на первый вход блока 9 сравг ,ия.

Первый счетчик 7 предназначен для ор- 111нилс 1.ии временных интервалов, необхо- д.1, bi ; дгч выполнения синхронных команд / гочььости, а также для формирования синхросигнала на вход второго регистра 3 в тм случае, когда максимальное время, от- педекное на выполнение асинхронной ко- ктнды истекло, а совпадения кода ггс.тояния объекта управления с эталонным кодом не произошло.

3-горой счетчик 8 предназначен для выдачи ц первый блок 5 постоянной памяти адреса команды, которая должна быть ис- ,, :неясЗ Q текущем такте.

Г;;,ок 9 сравнения предназначен для ср янения кода состояния объекта управление полученного в результате выполнения текущей команды, с эталонным кодом и выдачи сигнала в тог момент, когда совпадений кодов произошло,

Устройство работает следующим обра- ом.

Б исходном состоянии первый 2, второй 3 и третий 4 регистры и второй счетчик 8 обнулена, а во все разряды первого счетчи- а jam саны единицы. При поступлении на л-ыхгд -J -.од 20 устройства тактового им- пугн-ся этот импульс через первый элемент И 10, открытый инверсным сигналом с выходя чстверюго члемента И 13, проходит на

счетный вход первого счетчика 7. Сигнал переполнения с выхода первого счетчика 7 через пятый элемент И 14. открытый инверсным сигналом с выхода второго элемента

ИЛИ 18, и первый элемент ИЛИ 17, поступает на синхровход первого регистра 2, при этом в первый регистр 2 записывается команда, хранящая по нулевому адресу в первом блоке 5 постоянной памяти. Этот же

0 сигнал через элемент 19 задержки поступает на счетный вход второго счетчика 8, подготавливая тем самым к записи в первый регистр 2 команду, хранящуюся по первому адресу в первом блоке 5 постоянной-памя5 ти.

Работа устройства при поступлении в первый регистр 2 из первого блока 5 постоянной памяти синхронной команды.

С первого выхода первого регистра 2

0 код длительности команды поступает на информационный вход первого счетчика 7, с второго выхода - код команды поступает на вход дешифратора 1, с выхода которого управляющее воздействие передается на обь5 ект управления. Нулевой код признака команды, поступая с третьего выхода первого регистра 2 на входы второго элемента И/1И 18, второго 3 и третьего 4 регистров, не изменяет состояния остальных элементов

0 устройства. При поступлении в устройство очередного тактового импульса через первый элемент И 10 на счетный вход первого счетчика 7 начинается отсчет времени на выполнение синхронной команды, который

5 будет продолжаться до переполнения первого счетчика 7, после чего сигнал переполнения через пятый элемент И 14 и первый элемент ИЛИ 17 поступит на синхровход первого регистра 2, при этом в первый ре0 гистр 2 запишется следующая команда из первого блока 5 постоянной памяти и т.д.

Работа устройства при поступлении в первый регистр 2 из первого блока 5 постоянной памяти асинхронной команды.

5 С первого выхода первого регистра 2 максимально допустимой длительности команды поступает на информационный вход первого счетчика 7, с, второго выхода - код команды поступает на вход дешифратора 1,

0 а с третьего выхода - отличный от нуля код признака асинхронной команды поступает на входы второго элемента ИЛИ 18. второго 3 и третьего 4 регистров. Так как код признака асинхронной команды отличен от ну5 ля, то на выходе второго элемента ИЛИ 18 появится сигнал, который откроет для прохождения сигнала переполнения первого счетчика 7 шестой элемент И 15, а для прохождения сигнала с блока 9 сравнения - четвертый элемент И 13, кроме того, откроет

седьмой элемент И 16 для прохождения синхроимпульса, по которому произойдет запись в третий регистр 4 адреса эталонного кода состояния объекта управления и эта- лонный код, записанный по этому адресу по втором блоке 6 постоянной памяти поступит на первый вход блока 9 сравнения. В случае, когда произошло срапнение кода состояния объекта управления, сформированного в результате выполнения да i- ной асинхронной команды, с эталонным кодом до того, как максимальное время, отведенное на выполнение команды, т.е. до того, как произошло переполнение перво о счетчика 7, единичный сигнал с выхода блока 9 сравнения, поступив через четвертый элемент И 13 на входы второго 11 и третьего 12 элементов И, откроет их для прохождения тактового импульса. По очередному тактовому импульсу, прошедшему через второй элемент И 11, осуществится сброс первого счетчика 7. При поступлении тактового импульса через третий элемент И 12 и первый элемент ИЛИ 17 на синхровход первого регистра 2 произойдет запись 8 него очередной команды, а при поступлении тактового импульса через элемент 19 задержки на счетный вход второго счетчика 8 будет обеспечена подготовка к записи в первый регистр 2 следующей команды, хранящейся в первом блоке 5 постоянной памяти.

Если максимальное время, отведенное для выпопнения асинхронной комл ды, истекло, т.е произошло переполнение первого счетчика 7, а сравнение кода состояния объекта управления с эталонным кодом не произошло, то сигнал переполнения первого счетчика 7 через шестой элемент И 15, открытый сигналом с выхода второго элемента ИЛИ 18, поступит на синхровход второго регистра 3. С выхода которого на аварийный выход 23 устройства поступит код признака этой асинхронной команды, и дальнейшая выдача команд на управление объектом будет прекращена.

Формула изобретения Устройство для программного управления, содержащее регистр команд, первый и второй счетчики импульсов, элемент задержки, блок памяти кодов команд управления, дешифратор, выходы которого являются выходами управляющего воздействия устройства, выход элемента задержки соединен с входом прямого счета второго счетчика импульсов, информационные вы ходы которого соединены с адресными входами первого блока памяти кодов команд 5 управления, первая группа информационных выходов которою соединена с входами дешифратора, отличающееся тем, что. с целью повышения быстродействия устройства, в него введены регистр аварийно10 го кеда и регистр адреса эталонного кода, блок памяти кодов состояния блок сравнения, элементы И, первый и второй элементы 11 ПИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с первыми входами четвертого, шестого

15 и СРДЬМОГО элементов И и с инверсным вхо- дгм гытого элемента И, оыход которого соединен с перным входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом элемента задержки и с входом синхрониза0 ции регистра команд, вторая группа информационных выходов которого соединена с информационными входами первого счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с прямым входом пятого

5 элемента И и с вторым входом шестого элемента И. выход которого соединен с входом записи регистра аварийного кода, выходы которого являются аварийными выходами устройства, третья группа информационных

0 выходов соединена с входами второго элемента ИЛИ и с информационными входами регистра аварийного кода и регистра адреса эталонного кода выходы регистра адреса эталонного кода соединены с

5 адресными входами блока памяти кодов состояния, выходы которого соединены с первой группой информационных входов блока сравнения, вторая группа информационных входов которого является группой входов

0 ответа устройства, выход блока сравнения соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого соединен с инверсным входом перього элемента И и с первыми входами второго и третьего эле5 ментов И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, синхровход устройства соединен с вторыми входами третьего, первого и второго элементов И, выходы первого и второго элемен0 тов И, соединены соответственно с входом прямого счета и входом сброса первого счетчика импульсов, выход элемента задержки соединен с вторым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с входом запи5 си регистра адреса эта тонного кода

22