Многоканальное устройство для програмного управления Советский патент 1981 года по МПК G05B19/08 G05B19/406 

1 -, Изобретение относится к автоматике и может найти применение при тепл вакуумных и прочностных испытаниях различных изделий и при управлении технологическими процессами. Известна система для программного управления группой объектов, содержащая генератор импульсов, реверсивный счетчик, делитель частоты, ко мутатор программ, блок хранения программ, блок сравнения, а в кааодом ка .нале - блок формирования импульсов, блок памяти, блок контроля состояния исполнительного механизма, исполинтельный механизм и цифроаналоговый преобразователь, соединенные между собой Cl . Недостатком этой системы является невозможность изменения скорости выходного параметра в момент времени не совпадающий для каждого канала, что ограничивает функциональные возможности ее использования. Другим недостатком зтой системы является to что одинаковые интервалы времени и одинаковые амплитуды прираадеиия выходного параметра, которые могут повторяться, как в каждом канале, так и между каналами,неоднократно ус танав иваются в блоке хранения програм и в каждом из блоков памяти каналов,что значительно усложняет систему. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для программного управления, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, делитель частоты, счетчик времени, счетчик номера команд, блок управления реверсивным счетчиком, блок коррекции реверсивного счетчика, реверсивный счетчик и токовые ключи, причем счетные входы реверсивного счетчика через элементы И вьй5ора счетных входов реверсивного счетчика соединевы с блоком управления и элементом ИБ,а также через элемент ИЛИ и последовательно включенный с ним первый элемент И с выходами счетчика делителя частоты и счетчика времени, первьШ вход которого соединен с выходами запоминающего блока Г2 Однако это устройство рассчитано только на один канал управления и при применении его для системы на п каналов управления требует использование п таких устройств, что усложняет устройство. Усложнение вызвано тем, что в каждом канале используется свой эапоминаквдий блок, в котором коды

одинаковых интервалов времени и коды одинаковой частоты, которые могут по вторяться, как в каждом канале, так и между каналами, неоднократно устанавливаются в блоках запоминающего узла каждого канала, что приводит к увеличению объемов памяти этих блоков и как следствие, усложняет эксплуатацию системы из-за увеличения времени на набор и контроль программы. Помимо того,в устройстве генератор импульсов используется столько раз, сколько применено каналов , что также усложняет устройство и решение вопроса его синхронизации .

Цель из.обретения - упрощение устройства путем использования одного запоминающего блока, в котором одинаковые коды интервалов времени и коды частоты для всех каналов устанавливаются только один раз, а не столько раз, сколько они повторяытг ся, что имеет место в известном устройстве. Это сокращает объем памяти запоминающего блока и упрощает устройство. Используется также один генератор импульсов, что обеспечивает необходимую синхронизацию каналов.

Поставленная цель достигается тем, что многоканальное устройство для программного управления, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, распределитель импульсов, коммутатор и запоминающий блок и в каждом канале выходной преобразователь и последовательно соединенные делитель частоты, счетчик времени и счетчик номера команды, разрядные выходы которого подключены к первым входам выходного преобразователя, вторьдми входами подключенного к нулевым выходам делителя частоты и счетчика времени, содержит элемент задержка и в каждом канале регистр, элемент и, переключатель и блок выбора адреса, выходы которого подключены ко вторым входам коммутатора, а входы - к разрядным выходам счетчика номера команды, вхо элемента задержки соединен с выходом генератора импульсов, а выход с первым входом элемента И каждого канала, подключенного вторьлм входом к соответствующему Первому выходу распределителя импульсов, третьим входом - к выходу переключателя даного канала, а выходом - ко второму входу счетчика времени и первому входу регистра данного канала, вторые входы регистра соединены с первыми выходами запоминающего блока, а третий вход и выходы - с нулевЕаЗМ выходом и с разрядными установочными входами делителя частоты, счетный вход которого подключен ко второму выходу распределителя импульсов и к первому входу переключателя, соединенного вторым входом с нулевым выходом счетчика времени данного канала, вторые входы которого подключены ко вторым выходам запоминанхцего блока.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит реверсивный счетчик 1, токовые ключи 2, генератор 3 импульсов, делитель 4 частоты, счетчики 5 времени и номера команды 6, блок 7 управления реверсивным счетчиком, элементы И 8 выбора счетных входов реверсивного счетчика, элемент НЕ 9, элемент И 10, элемент ИЛИ 11, блок 12 коррекции, запоминающий блок 13, блок 14 выбора адреса, переключатель 15, элемент И 16, регистр 17, коммутатор 18, элемент 1 задержки, распределитель импульсов 20 и выходной преобразователь 21 в каждом канале.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы в. блоке 13 устанавливают коды интервалов времени для счетчика 5 и частоты для делителей частоты 4. В блоках 14 устанавливаются адреса кодов интервалов времени и кодов частоты, установленные в блоке 13.

Содержимое делителя 4 и счетчика при .поступлении на их счетный вход импульсов уменьшается, а содержимое счетчика 6 - увеличивается.

Содержимое счетчика 1 увеличивается или уменьшается в зависимости от команды, поступающей из блока 7 и элемента НЕ 9 на элементы ИВ. В каждой строке блока 7 имеется три разряда. Один разряд используется элементами ИВ. Второй разряд используется для выдачи по программе команды в блоке 16 для коррекции счетчика 1. Третий разряд используется для управления элементом И 10.

Переключатели 15 по нулевому состоянию счетчиков 5 включаются, а по сигналу с последнего выхода распределителя 20, котррый также поступает на счетный вход делителей частоты 4, выключается. Элемент 19 обеспечивает подачу строОирующих импульсов записи в моменты времени, когда переходные процессы,связанные с переключением делителя 4, 5 и 6jраспредели теля 20 и коммутатора 18 оканчиваются.

По команде общего сброса (не показан) все счетчики 5, 6 и 1,коммутатор 18, регистры 17 и делитель всех каналов 4 устанавливаются в нулевое положение, включаются переключатели 15, с выходов распределителя 20 сигналы не поступают.С выхода элемента 19 со сдвигом по отношению к импульсам генератора 3, непрерывно поступают стробирующие импульсы записи. Однако чаписи в регистры 17 и счетчики 5 не происходит, так как

отсутствуют сигналы с выходов распределителя 20. В блоках 14 включена первая строка, которая соответствует нулевому состоянию счетчика 6.

По команде запуска с вьоходов распределителя 20 в такт с выходами генератора 3 появляются сигналы/ очередность которых соответствует порядковым номерам каналов устройства.

Каждый сигнал, соответствующий определенному каналу устройства, поступает на второй вход элемента И 16 этого канала, на третий вход которой поступает разрешающий сигнал с выхода переключателя 15, Одновременно через коммутатор 18 к выходам блока 13 подключаются выходы блока 14 этого канала, и на выходе блока 13 появляются коды, соответствующие выбранному блоком 14интервалу времени и частоте, которые записываются в счетчик 5 и регистр 17 при появпении стробирующего импульса записи ;а выходе элемента 19 на первом входе элемента И 16. Код частоты из регистра 17 переписывается в счетчик 4 по его нулевому состоянию.

Таким образом, производится запись в каждый канал. .

Сигнал с последнего выхода распределителя 20 появляется после сигнала записи в последний канал устройства, и, поступая на второй вход переключателя 15, «сбрасывает его, так как к этому моменту счётчик 5 после произведенной в негр записи не находится в нулевом состоянии. Код выбранной частоты в регистре 1 7 и интервала времени в счетчике 5 сохраняется до, переключения счетчика 5 в нулевое состояние, по импульсу которого в счетчик 6 добавляется единица и на выходе блока 14 появляется код следующего адреса интервала и частоты, установленных в блоке 13, которые записываются в регистр 17 и счетчик 5 и т.д.

Сигнал с последнего выхода распределителя 20 также является тактовым импульсом, поступаюашм на счётные входы делителей 4 . /

Таким образом, в каждом канале отрабатывается частота и интервал времени, коды которых записаны в соответствующих строках блока 13, общим для всего устройства. Адреса этих строк и последовательность обращения к ним записаны в блоке 14 каждого канала.

Импульс нулевого состояния счетчика 5 увеличивает на единицу содержиое счетчика 6. В соответствии с ноым состоянием счетчика 6 из блока 14 оступает новый адрес в блок 13, з которого в счетчик 5 и регистр 17 аписывается новый код интервала времени и частоты.

Импульс нулевого состояния делителя 4 поступает на первый вход элемента И 10, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока 7. Соединение второго входа элемента И 10 с блоком 7 обуславливает изменение или стабилизацию выходов канала устройства в период выбранного интервала времени.

Если на второй вход элемента И 10, связанного с блоком 7, поступает едиoница, на его выходе появляются,импульсы с заданной в данном интервале времени частотой. ЧереЗ| элемент И 10 за время, равное заданному интервалу, проходит количество импульсов равное

5 числу, записанному в счетчик 5, т.е. интервал времени определяет величину приращения выхода канала, а частотаскорость этого Приращения.

Импульсы с выхода элемента И 10 поступают на первый вход элемента

0 ИЛИ 11, на второй вход которого поступают импульсы обнуления счетчика 5.

Связь второго входа элемента ИЛИ 11 с выходом счетчика 5 при закрытом элементе И 10, обеспечивает минимальные

5 скорости приращения выхода канала, если их не может обеспечить делитель 4.

Импульсы с выхода элемента ИЛИ 11 поступают через открытый элемент И 8

0 на один из счетных входов счетчика 1, выходы которого подключены к токовым ключам, выходы которых являются выходами устройства. .

Преимущества предложенного устрой5ства в части уменьшения объема памяти запоминающих блоков, подтверждаются расчетом.

Еще больше сокращение объема происходит при возрастании точности воспроизведения, так кик возрастает толь0ко объем запоминающего блока 13, а объем Пс1мяти блока выбора адресов практически не изменяется.

Технико-экономическая эффективность предложенного устройства заклю-5 .чается в том, что оно является многоКанальным с независимым управлением по каждому каналу,, уменьшает объем запоминающих блоков, что упрощает устройство, снижает его стоимость, умень0шает вероятность ошибок при наборе програ1 «У1ы и сокращает время подготовки его к работе.

Формула изобретения

Многоканальное устройство для программного управления, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, распределитель импульсов, коммутатор и запоминающий блок и в

каждом канале выходной преобразователь и последовательно соединенные делитель частоты, счетчик времени и счетчик номера команды, разрядные

выходы которого подключены к первым входам выходного преобразователя, вторыми входами подключенного к нулевым выходам делителя частоты и счетчЛ ка времени, отли ающеес я тем, что с целью упрощения устройства, оно содержит элемент задержки и в каждом канале регистр, элемент И, переключатель и блок выбора адреса, выходы которого подключены ко вторым входам коммутатора, а вход - к

.разрядным выходам счетчика номера команды, вход элемента задержки соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с первым входом элемента И каждого канала, подключенного вторым входом к соответствующему первому выходу распределителя импульсов/ третьим входом - к выходу переключателя данного канала, а выходом - ко второму входу счетчика времени и первоi f w

му входу регистра данного канала, вторые входы регистра соединены с первыми выходами запоминающего блока, а третий вход и выходы - с нулевым выходом и с разрядными установочными входами делителя частоты, счетный вход которого подключен ко второму выходу распределителя импульсов и к первому входу переключателя, соединенного вторым входом с нулевым выходом счетчика времени данного канала, вторые входы которого подключены ко вторым выходс1м запоминающего блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №643836, кл. Q 05 В 19/18, .1976.

2.Авторское свидетельство СССР 647655, кл. Q 05 В 19/18, 1976 (прототип).