Устройство управления Советский патент 1975 года по МПК G06F9/00 

1

Изобретение относится к вычислитель ной технике и может быть использовано в качестве блока управления специализирован I ных вычислительных устройств, применяемых I в цифровых системах управле1шя технологи i ческими процессами в различных отраслях г промышленности.

: Известны устройства управления спениа лизированными цифровыми системами упраа;ления, которые выполняются, как правило, с i хранением команд и их последовательности , в запоминающем устройстве. Счетчик, команд осуществляет последовательный перебор ко« ; манд.

Использование подобных устройств в еп& циализированных вычислительных устройств вах не всегда является оправданным, в особенности в устройствах с жесткой программой, так как характеристики запоминающего устройства накладывают опредёденцые огра ничения на надежность и Сыстродействие блока управления.

; Цель изобретения - создание быстродей:ствующего устройства управления со сравнительно малым количеством оборудования.

: Достигается это благодаря тому, что : введены дополнительно восемь схем дения и регистр каналов, соединенный со i счетчиком каналов, выход которого через четвертую схему совпадения соединен с вхо: дом регистра каналов, управляющий вход ; четвертой схемы совпадения соединен с вх дам1 регистра каналов и счетчика ввода через пятук и шестую схемы совпадения, к управляющим входам которых соответственно подключены ютавиатуры включен1:л пар ; метров и набора числовых значений, выход : триггера измерений подключен к входам счетчиков каналов, команд и ввода через седьмую, восьмую и девятую схемы совпа Iдения, к управляющим входам которых со: ответственно подсоединены выходвд счетчиков синхроимпульсов, каналов, команд, вьгходы :счетчиков каналов и ввода соединены с логическим блоком, выход счетчика синхроимпульсов подключен к входам счетчиков каналов, команд через десятую и одиннадцатую схемы совпадения, к управляющим вхо,дам которых соответственно подсоединены выходы триггера умножения и вспомог&тельного триггера; а входы триггера умножения и вычисле1Шй соединены с логически блоком. - -- На чертеже п|}ивво§на функциональная схема , устройства. ;. . / етройство-дЛЯ упрЙвпения содержит три гер 1 режима ввод , триггер 2 режима вывод, триггер 3 режима измерение, триггер 4 режима вычисление, кварцевый генератор 5, счетчик 6 синхроимпульсов, деиш4 атс 7 сиюфоимпульсов, счетчик 8 каналов, дешифратор 9 каналов, счетчик 10 команд, дешифратор 11 команд, счетчик 12 ввода, дешифратор 13 ввода, клавишное устройство 14 режимов, клавишное устройство 15 для включения параметров, клавишное устройство 16 для набора числовых значений параметров, регистра 17 каналов, хему 16 совпадения, клавишное устройство 19 для ввода наименований параметров, запоминающее устройство 20, регистр 21 индикации, схемы 22-25 совпадения, триггер 26, схемы 27, 28 совпадения, триггер 29 умножения, схему ЗО совпадения, схему 31 сравнения, арифметическое устро ство 32 и схемы 33-4О совпадения. Предлагаемое устройство может быть использовано в качестве блока управления 11и1фровой системы управления процессом смешения жидких компонентов. Эта система управления имеет датчики расходов ком понентов с частотным выходом. Счетчики блока управления предназначаются для обеспечения коэффициента д&. ления частоты кварцевого генератора при преобразова1ши частотных гигналов с датчиков расходов компонентов, т.е. в режиMe измерение счетчики совместно с ква цевым генератором играют роль времязада юшего устройства. Дешифратор и счетчик каналов служат для включе шя каналов цифровой системы смешения, и в режиме вычислеш1е иопользуются для осушествле1шя операций умножения. Дешифратор и счетчик команд предназначаются для задания последовательности команд выполнения арифметических операций. Дешифратор и счетчик синхроимпульсов обеспечивают последовательное обращение к ячейкам запокшнающего устройства при измерении частотных сигналов расходов компонентов, в режиме вычисление испо зуются для уЬеличения числа команд. Дешифратор и счетчик ввода предназна чаются для последовательных подключений декад регистра ицодкации к клавишному стройству 16. При этом различаются слеующие режимы работы:., -ввод И ходных данных до и ;ВО время смешения; . . - вывод на индикацию и печать исходных данных и результатов промежутоЬных вычислений как до, так и во вр&мя процесса смешения; - измерение текущих значений расхода , и температуры компонен ов; -вычисление регулирующих воздействий i по нескольким каналам для обеспечения пропорционально-интегрального з кона регулирования. Устройство работает следующим образом. До начала процесса смещения производится ввод исходных данных в запоминак щеё устройство системы, для чего нажимается клавиша ввод устройства 14. При этом регистр 1 устанавливается в единичное состояние, все остальные трипгеры режимов и счетчики устанавливаются в нулевое положение. Нажатием клавиш 15 включается нужный номер канала и в регистр каналов 17 через схему 18 совпадения записывается число, соответствующее каналу. Нажатием клавиш 19 схема вы- борки адресов запоминающего устройства 2 О выбирает адрес ячейки, вводимого параметра. Числовое значение параметров вводится при помощи устройства 16, на которое набирается вначале значение старшей декады числа, при этом в счетчик 12 записывается единлца через схему 22 совладения, а в, старшую .декаду регистра 21 записывается число. При последующих нажатиях клавиш устройства 16 в счетчик. 12 будет приба&ляться едищща, а в регистр индикации подекадно устанавливаться шсловое значение параметра. Подключение декад регистра ин.дикации к устройству 16 производится д шифратором 13. Одновременно с записью чисел в регистр индикации в арифметическом устройстве 22 производится перевод чисел из двоичнодесятичной формы представления в двоичную, I запись в запоминающее устройство, перевод чисел снова в двоично-десятичный код и . : сравнение числа, полученного в арифмет ческом устройстве с числом, зеитисанным г в регистре индикации. Сравнение произво.дится при помощи схемы 31. В случае I неравенства чисел, которое может произойгти от сбоя в цифровой системе, происхсм дит блокировка клавиатуры 16. Управление всеми арифметическими операциями производится при помощи дешифраторов 7, 9, 11 блока управления. I В режиме змерение блок управления вьфабатывает 1соманды для измерения т& куших значений расхода и записи их в запоминающее устройство по всем каналам. Перевод блока управле1шя в режим измере;ния происходит по пуску системы на смешение компонентов; по вычислению регулирующего воздействия по всем каналам, есл ; нет вывода или ввода по этому каналу; по выполнению последней команды ввода или. вывода для последнего канала. В этом ре жиме счетчики 6, 8, 10, -12 образуют общий делитель частоты кварцевого генератора 5 с целью получения времени преобразования частотнь1Х сигналов с датчиков расходов в ци()фовую форму. При этом трип . гер режима измерение устанавливается в единичное положение, остальные триггеры режимов - в нулевое положение. Выход счетчика 6 синхроимпульсов через схему совпадения 23 подключается к входу счет чика 8 каналов, выход счетчика каналов через схему 24 совпадения подсоединяется к входу счетчика Ю команд, выхо/|) счетчи команд через схему 25 совпадения подклю чается на вход счетчика 12 ввода, В отличие от других режимов, роль командных импульсов в режиме измерение |Вьшолняют импульсы с дешифратора синхроимпульсов, счетчик команд в этом случае выполняет функцию делителя частоты импульсов с выхода счетчика каналов. Импульс переполнения счетчика ввод формирует задний 4ронт времени измерения и включает режим вычисление. Включение режима вычисление производится по установке триггеров 4, 26 в единичное состояние. В режиме вычисление блок управления вырабатывает команды для выполнения алгоритма цифровой системы. В этом случае на базе измеренных значений расходов компонентов вычисляется регулирующее воздействие в соответствии с ПИ-законом регулировагшял , { i- nT KiZxUT} ) ; где )(пТ - отклоне1ше текущего знаг чения регулируемой величины от заданной nTjcffJ(f- ut}-4 f fiTJ; TffjinT} - текущее значение расхода KOM.I. понента /С- /с„ - параметры настройки регулятора, Р - время цикла работы цифровой системы t - отклонение температуры продукта от начальной, ,yЗ - постоянные коэффициенты. Вычисление регулирующего воздействия происходит последовательно по каждому каналу. В регистр каналов записывается чио по, определяющее номер канала, по которому в данный момент идет вычисление. Триги :гер 26 через схему совпадения 33 дает g i разрешение на прохождение импульсов с вь хода счетчика синхроимпульсов на вход сче |чика команд. Длительность команд, кроме команд умножения и измерения температуры продукта, определяется периодом повторения импульсов с выхода счетчика синхроимпульсов. Т1 ормироваш1е команд умножения проиоходит следующим образом. Триггер 29 устанавливается в единичное состояние че- рез схему 28 совпадения одним из1 импульсов с дещифратора синхроимпульсов. Уста-, новка триггера 29 производится по команде, предществующей команде умножения. импульс со счетчика синхроимпульсов через схему 33 совпадешш записывает в . счетчик команд команду умножения, а через схему ЗО совпадения в счетчик каналов записывает первый канал. Далее триггер 26 устанавливается в нулевое положение через схему 34 совпа- ; дения импульсом с дешифратора синхрои нпульсов по команде умножения. В результате счетчик команд хранит команду умножения все время, пока счетчик каналов не переполнится. По импульсу переполнения счетчика каналов триггер 26 устанавливается B единичное состояние, а триггер 29 в нулевое состояние. Аналогичным образом производится управление арифметическими опе{зациями при вводе ивыводе исходньсх дай- , ных. В этом случае триггеры режимов вводл и вывода управлясют последовательностьЯ включе1Шя триггеров 26 и 29 (на чертеже не показано). Блок управления разработан для цифрового регулятора станции смешения нефтепродуктов и проверен на работоспособность Результаты проверки подтвердили надежность в работе предлагаемого устройства. :Предмет изобретения Устройство для управле1шя, содержащее счетчики синхроимпульсов, каналов, команд и ввода, выходы которых через соответствующие дешифрат подключены к входу арифметического блока, соединен ного с блоком памяти, с одним из входов схемы сравнения, другой вход которой подсоединен к регистру индикации, а выход соединен с клавиатурой набора числовых значений параметров, BbLxoA которой через пер-вую, вторую и третью схемы совпадения подключен ко входам регистра индикации, управляюшив входы схем совпадения соединены с выходами дешифратора ввода, клавиатуру вкл1с чения параметров, клавиатуру режимов, соеди-) неннукхс арифметическим блоком и входом ...

триггера вычислевий, клавиатуру ввода 5 метров, соединенную с блоком naMsarra, три ггеры умножений, ввода, вывода, измерения и вспомогательный триггер, о т л и ч а е е с я тем, что, с целью упрощения i устройства и увеличения его быстродействия, оно содержит дополнительно восемь схем совпадеш1я, регистр каналов, соединенный с счетчиком каналов, выход которого через четвертую схему совпадения соединен с вхо- , дом регистра каналов, управляющий вход четвертой схемы coвпa eнил соединен с выходом триггера вычислений, выход триггера ввода соединен с входами регистра каналов и счетчика ввода че-„

рез пятую и шестую схемы совпадения, и управляющим входам которых соответственно подключены клавиатуры включения пара: метров и набора числовых значений, выход триггера измерений подключен к входам счетчиков каналов, команд и ввода через I седьмую, восьмую и девятую совпадения, к управляющим входам которых соответственно подсоединены выходы счетчиков синхроимпульсов, каналов, команд, вьгходы счетчиков каналов и ввода соединены с арифметическим блоком, выход счетчика синхроимпульсов подключен к входам счетчиков каналов н команд через .десятую и одиннадцатую схемы совпадения, и управляющим входам KOTojQbix соответственно подсоединены выходы триггера умножения и вспомогательного триггера, а входы триггеров умноженияи вычислений соединены с арифметическим блоком.