Устройство для программного управления Советский патент 1976 года по МПК G05B19/02 

контроля; 18, 19 -дополнительные и контрольный приемники; 20 - блок олорного наП:ряжения. Блоки 1 предназначены для ввода входных переменных и состоят из нескольких само- 5 стоятельных внешних цепей ввода, образующих с ломощью блоков «НЕ 6 прямые и инверсные выходы. Вводы блоков 1 соединены с технологическими датчи-ками, с выходами блоков памяти 3 и задержки 4.10 Блок 2 состоит из нескольких самостоятельных выходных каналов с усилителями дискретного сигнала, осуществляющими управление механизм ами технологического объекта. Блок 3 выполнен из нескольких элементов «память (на схеме ноказан один элемент) с входами Включения и отключения, связанными с выходами соответствующих приемников 13 выходных переменных. Блок 4 включает в себя несколько элементов «задержка с входом выключения, соединенным с выходом соответствующего приемника выходных переменных. Все приемники 13, 14, 15, 18 и 19 являются 25 элементами с ключевой характеристикой, имеющими вход ввода информации и програм.мируемый вход. Программный блок 11 содержит задающее устройство, например привод, распределитель 30 и программоноситель (лереносчик информации), например осветительную лампу, магнит, воздушный ., прошивочные провода ферритовых ячеек и т. д. Воспринимающим элементом цриемника информации может 35 служить фотодиод, фототриод, фотосопротивление, геркон, ферритовые ячейки и т. д. Одни входы каждого приемника 13 входных переменных подключены к прямому и инверсному выходу блока 1 ввода (инверсный 40 выход каждого блока ввода обеспечивается элементом «НЕ 6). Вторые входы лриемников входных переменных подсоединены -к выходу дополнительного блока 12, осуществляющего задержку программного подключения 45 приемников входных переменных. Выходы приемников входных переменных соединены с входами блока «ИЛИ 5, выходы блоков «ИЛИ 5 и «НЕ 5 - соответственно с одним из входов приемников 15 и 50 14 промежуточных переменных, вторые входы которых подключены к выходу дополнительного блока 12 задержки. Выходы приемников 14 и 15 через блок «ИЛИ 7 соединены с одним из входов приемников 13, осущест- 55 вляющих ввод выходных переменных, второй вход которых подключен к выходу программного блока 11, а выходы их - соответственно к блокам вывода 2, па.мяти 3 и задержки 4. Выход программного блока 11 также связан 60 с входом дополнительного блока задержки и одним из входов дололнительных приемников 18, второй вход которых подключен к блоку 20 опорного напряжения. Выходы дополнительных приемников соединены с одним из 65 15 20 входов блоков «И-НЕ 10, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам блока вывода 2, памяти 3 и задержки 4, выходы всех блоков «И-ИЕ - с сигнальными блоками 16 (-например, с анодами светодиодов) и через дополнительный блок «ИЛИ 8 с блоком 17 контроля. Катоды светодиодов связаны с соответствующими выходами блоков вывода 2, памяти 3 и задержки 4, которые также подключены к соответствующим блокам ввода. Выход блока контроля, лредназначенного для остановки задающего устройства программного блока 11 в случае неисправности любого приемниКа 13 или выхода из строя блоков вывода 2, памяти 3, задержки 4 и сигнализации о неисправности работы устройства, соединен с входом программного блока 11. Выход дополнительного блока задержки также соединен через инвертор 9 с одним из входов контрольного приемника 19, второй вход которого подключен к выходу блока «ИЛИ 5, выход контрольного приемника 19 через дололнительлый блок «ИЛИ 8 - с блоком 17 контроля. Приемники 14 и 15 предназначены для программирования функции конъюнкция и дизъюнкция над входными переменными, постуиающими согласно заданной программе с блоков ввода. Работа устройства основана в непрерывном перемещении во времени каждого столбца программных таблиц состояний записанных в програм.мном блоке 11, одновременно по всем программируемым в данном столбце строкам, При этом происходит сравнение фактических в.чодных значений на выходе блока «ИЛИ- НЕ 5 с программными заданными в каждом столбце таблицы состояний. Если фактическое входное значение соответствует программному, то на выходе блока «ИЛИ 7 появляется сигнал, который лостуиает на вход выходных приемников 13 переменных. Те выходные приемники информации, которые на данном столбце таблицы состояний запрограммированы от блока 11 программирования, пропускают сигнал на соответствующие входы блоков вывода 2, памяти 3 и задержки 4. На выходе блока памяти появляется непрерывныи сигнал при подаче на один его вход единичного импульсного сигнала, который исчезает при иодаче единичного имлульсного сигнала на второй вход, При поступлении на вход блока задержки единичного импульсного сигнала, на его выходе импульсный сигнал лоявляется в соответствии с задержкой. Таким образом программный блок 11 осуществляет алгоритм управления определенным .механизмом по заданной програм.ме. Для контроля приемников входных переменных в процессе функционирования устроиства, сигнал на них с программного блока

подается с задержкой, формируемой дополнительным блоком задержки. При этом з процессе задержки формируется сигнал на выходе инвертора, который поступает на один из входов Контрольного приемника. 19.

Таким образом, в течение времени задержки программы приемники 13 входных переменных не .пропускают входных сигналов, а контрольный приемник 19 пропускает. В соответствии с этим ожидаемое значение выхода блока «ИЛИ 5 в процессе формирования задержки - отсутствие сигнала в случае исправного состояния приемников входных переменных (приемники не пропускают входных сигналов).

В случае пеисправности любого из приемников входных переменных в процессе формирования времени задержки состояние выхода блока «ИЛИ 5 изменяется таким образом, что на выходе образуется сигнал (неисправный приемник пропускает входные сигналы). При этоМ сигнал с выхода блока «ИЛИ 5 поступает через контрольный приемник 19 на вход дополнительного блока «ИЛИ 8 и блок контроля. Последний запретает выполнение основной программы программному блоку и сигнализирует о неисправном состоянии устройства.

Контроль работоспособности блоков выхода, памяти и задержки, а также приемников выходных Переменных (на отсутствие в них короткого замыкания) проводится в каждом столбпе таблицы состояний.

При этом, если выходные переменные программируют на прохождение сигнала с выхода блока «ИЛИ 7, то соответствующие им дополнительные переменные на дополнительные приемники 18 не программируют. Дополнительные переменные подлежат программирОВанию в те временные такты работы устройства, когда сигналы на выходах блоков выхода, памяти и задержки по программе отсутствуют. При появлении сигнала на выходах блока вывода, памяти или задержки в те временные такты работы устройства, когда они не программируются (повреждение блоков), или при повреждении (короткое замыкание) приемника выходной перемеппой на соответствующий блок «И-НЕ 10 поступает сигнал с выхода соответствующего блока.

На второй вход блока «И-НЕ 10 в то время подается сигнал от запрограммированного дополнительного приемника 18. При этом соответствующпй блок «И-НЕ выдает сигнал через дополпительпый блок «ИЛИ 8 на блок контроля, который запрещает выполнение программы блоку 11 и сигнализирует о неисправном состоянии устройства. Сигнальный блок (светодиод) 16 фиксирует место и номер неисправного блока.

Таким образом, контроль приемников 13, осуществляющих ввод входных переменных, проводится перед выполнением основной ирограммы в каждом такте работы устройства.

Контроль блоков вывода, памяти и задержки, а также приемников выходных переменных, связанных с ними, обеспечивается в каждом такте работы устройства по развернутым программным таблицам состояний.

При появлении ложного сигнала на входе блока контроля происходит останов работы устройства, а также одновременное отключение электроэнергии, например, от всех исполиительных механизмов.

Устранение нарушений алгоритма функционирования устройства при выходе из строя (коротком замыкании) приемников входных и выходных переменных дает возможность повысить надел :ность работы устройства, а локализация места неисправных блоков выхода памяти и задерл-ски - уменьшить время на поиск неисправного блока, и исключает ложную выдачу команд управления на исполнительные механизмы.

Формула изобретения

Устройство для программного управления, содержащее блоки вывода, програМмный блок, блоки ввода с прямыми и инверсными выходами, подключенными к одним из входов приемников входных переменных, выходы которых через блок «ИЛИ-НЕ, два приемника промежуточных переменных и блок «ИЛИ соединены с одним из входов приемников выходных переменных, вторые входы которых подключены к выходу программного блока, а выходы - к блокам задержки, памяти и вывода, причем выходы блоков задержки и памяти соединены с соответствующими блоками ввода, отличающееся тем, что. с целью увеличения надел иости работы устройства, исключения ложного срабатывания и ускорения поиска неисиравности, в нем установлены дополнительные блок задержки и блок «ИЛИ, инвертор, дополнительные и контрольный приемники, блоки «И-НЕ, сигнальные блоки, блок контроля и блок опорного напряжения, причем выход программного блока соединен с одиим из входов дополнительных Приемников и через дополнительным блок задержки с вторыми входами приемников входных и промежуточных переменных и входом инвертора, выход которого подключен к одному из входов контрольного приемника, второй вход которого соединен с выходом блока «ИЛИ-НЕ, а выход - с входом дополнительного блока «ИЛИ, вторые входы дополнительных прпемииков подключены к блоку опорного напряжения, а выходы - к одним из входов блоков «И-НЕ, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих блоков вывода, памяти и задержки, а выходы-с соответствующими сигнальными блоками и входами дополнительного блока «ИЛИ, подключенного через блок контроля к входу программного блока.