Устройство программного управления с самоконтролем Советский патент 1983 года по МПК G05B19/08 

Изобретение относится к -автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах программного управления объектами с произвольной очередностью управления.

Известно устройство для программного управления, содержащее два генератора импульсов, два распределителя, элементы совпадения, блок задания программы ClJ.

Недостаток устройства заключается в его сложности, связанной с аппаратной избыточностью для выполнения основных функций и отсутствием контроля за выполнением последовательности задействования объектов, что снижает надежность и достоверность его работы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, содержащее генератор импульсов, сдвигающие регистры и дешифратор С .

Недостатком известного устройства является низкая надежность и достоверность управлениями объектами, обу ловленные тем, что в нем в случае сбоев или отказов при сдвиге и перезаписи информации в сдвигающих регистрах нарушается заданная последовательность задействования объектов, н ЭТО HapytjeHHe не обнаруживается из-за отсутствия контроля за регьлизацией заданной последовательности.

Целью изобретения является повышение надежности и достоверности управления объектами.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство программного управления с самоконтролем, содержащее генератор импульсов, по числу объектов управления сдвигаю1 1ие регистры, подклк1ченнне единичными выходами последних разрядов к входам дешифратора, введены три регистра, два cyKiMHpyiociHX блока, вычитакмаий блок, блок уставки, блок сравнения, коммутатор, триггер, элемент задержки, элемент НЕ, четыре элемента И и блок приоритета, соединенный управляющим входом с выходом первого элемента И, а информационными выходами - с установочными входами соответствующих одноименных разрядов сдвигающих регистров, подключенных единичными выходами к соответствующему входу первого суммирующего блока, связанного выходами с первыми входами вычитаюшего блока, подключенного вто.рыми входами и выходам блока уставки, а выходами - к первым входам бло ка сравнения, соединенного выходом с первым входом второго элемента И, подключенного выходом и единичному входу триггера, связанного нулевым выходом с первым управляющим входом коммутатора, подключенного инфор мационными входами к выходам дешифра тора, а вторым управляющим входом управляющему входу первого регистра и к первому выходу генератора импуль сов , соединенного вторым выходом с вторым входом второго элемента И, третьим выходом - с управляющим входом второго регистра, а четвертым выходом - с .первым входом третье го элемента И и с первым входом первого элемента И, подключенного аторы входом к установочным входам обнуления первого, второго, третьего реги-стров, к выходу четвертого элемента И и к входу элемента задержки, связанного выходом через эд1емент НЕ с вторым входом третьего элемента и, подключенного выходом к управляющим входам сдвигающих регистров и третьего регистра, соединенного .выхо дами с первыми входами второго суммирующего блока, связанного вторыми входами с выходами первого регистра а выходами - с входами второго реги стра, подключенного выходами к вторым входам блока сравнения и к входам первого регистра, причем нулевы выходы последнего разряда каждого сдвигающего регистра соединены с входами четвертого элемента-И, а ед ничные выходил - ее соответствующими информационными входами третьего регистра. На чертеже дана блок-схема устройства. Устройство содержит генератор 1 импульсов с выходами: 2 - для тактовых импульсов ти 1,3 - для; тактовы импульсов ТИ 2, 4 - для тактовых импул сов ТИ 3,5 - для тактовых импульсов TIM , сдвигающие регистры 6 с разряда ми 7 - 9, первый суммирующий блок 1 вычитающий блок 11, третий элемент Н 12, первый элемент И 13, четверты элемент И 14, элемент 15 задержки, элемент НЕ 16, блок 17 приоритета с группами элементов 18 коммутации, блок уставки 19 с элементами 20 ко мутации, третий регистр 21, второй суммирующий блок -2, второй регистр 23, первый регистр 24, дешифратор 25 блок сравнения 26, второй элеме И 27, сбросовый вход 28 триггера 29 выход 30 сигнала ошибки устройства, коммутатор 31 с пятыми элементами И 32, выходы 33 устройства. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии триггер 29 и сдвигающие регистры 6 обнулены, n том высокие потенциалы с нулевых выходов разрядов 9 открывают четверый элемент И 14, сигнал с аыхода коорого запирает через элемент заержки 15 и элемент НЕ 16 третий элеент Н 12 и подготавливает к открыанию первый элемент И 13. Кроме того, сигнал с выхода четвертого элемента И 14 поступает на входы обнуления регистров 21 - 24 и обнуляет их. Высоий потенциал с выхода обнуленного триггера 29 поступает через первый управляющий вход коммутатора 31 на первые входы его элементов И 32 и подготавливает их к открыванию. С помощью блока приоритета 17 задается очередность задействования объектов. В блоке 17 каждая группа коммутационных элементов 18 соответствует определенному номеру очередности задействования объектов, а число элементов 18 в каждой группе определяется двоичными кодами, которые кодируют номера объектов. Замыканием соответствующих элементов 18 в каждой группе устанавливаются коды номеров объектов, а принадлежность номера объекта данной группе элементов 18 задает очередность их задействования. Изменением наборов элементов 18 обеспечивается возможность управления объектами в любой очередности. С помощью элементов 20 блока уставки (контрольной группы 19 задается cytJiMa всех чисел-кодов номеров заданных объектов, которая заранее известна, так как известны номера задействуемых объектов. Код этой cv :.- мы подается на вторые входы вычи .i .-щего блока 11. Генератор импульсов 1после своего запуска вырабатывает серии импульсов на своих выходах 2- 5, причем ,в каждом такте - четыре импульса, сдвинутьцс во времени относительно друг друга: ТИ 1, ТИ 2, ТИ 3, ТИ 4 соответственно на выходах 2-5. Импульс ТИ 1 обеспечивает считывание информации с блока приоритета 17 и сдвиг информации в реги|страх 6. Импульс ТИ 2 обеспечивает запись суммы во второй регистр 23 с выхода второго суммирующего блока 22. Импульс ТИ 3 «обеспечивает считывание сигнала ошибки с выхода блока сравнения 26. Импульс ТИ 4 Обеспечивает запись информации в первый регистр 24 из второго регистра 23 и управление коммутатором 31. В первом такте работы устройст- ва импульс ТИ 1 с четвертого выхода 2 генератора 1 поступает через первый элемент И 13 на вход блока 17 и считывает с элементов 18 коммутации установленные кодн номеров объектов, которые записываются в соответствурцие одноименные, разряды 7-9 сдвигаюьдах регистров 6. Каждая совокупность одноименных разрядов сдвигаюцих регистров 6 образует регистр 1 араллельного кода, который хранит код номера объекта, а размещение этих кодов в разрядах 7-9 соответствует заданной очередности их задействования. При этом в последних разрядах 9 размещается код номера объекта, который будет действовать первым, в предпоследних разрядах 8 код номера объекта, который будет дествовать вторым и т. д., в первых разрядах 7 - код номера объекта, который задействуется последним. После установки кодов объектов в разрядах 7-9 регистров б снимаются высокие потенциалы с соответствующих разрядов 9, закрываются четвертый и первый элементы И 14 и 13, При этом с задержкой, обеспечиваемой элементом 15 на время действия (длительности ) импульса ти 1, формируется высокий потенциал на выходе элемента НЕ 16, который подготавливает к открыванию третий элемент И 12. Одновременно коды, установленные в разрядах .7 - 9 регистров 6, поступают на входы первого суммирующего блока 10, где суммируются. Значение этой суммы подается на первые входел вычитающего блока 11. При отсутствии ошибок в кодах номеров объектов значение разности сумм на входах блока 11 в первом такте равно нулю. Код разност с выхода блока 11 поступает на первы входы блока сравнения 26. В первом такте содержимое третьего регистра 21 и второго суммируюмего блока 22 равно нулю, импульсами ТН 2 регистр 23 также устанавливается в моль. Код нуля с выходов этого регистра 23 подается на вторые входл блока сравнения 26, При совпадении на обоих входах блок сравнения 26 не формирует сигнгш ошибки на своем выходе. При этом второй элемент И 27 закрыт и импульс ТИ 3 не считывает сигнал Ошибки. Одновременно код номера объекта, задействуемого первым, с выходов разрядов 9 сдвигаю-щих регистров 6 подается на дешифратор 25. В дешифраторе 25 код объекта декодируется, при этом возбуждается соответствующий выход дешифратора, сигнал с которого подается на вход соответствующего элемента И 32 коммутатора 31. При отсутствии ошибок триггер 29 остается в нулевом положении, тактовым импульсов ТИ 4 открывается указанный элемент И 32 и сигнал с его выхода поступает по выходу 33 в цепь задействования соответствущего объекта. Кроме того, импульсом ТИ 4 перё писывается содержимое второго регистра 23 в первый регистр 24 С выходов регистра 24 код числа (.в первом такте - нуль) подается на вторые входы второго суммирующего блока 22.

в последующих тактах, начиная с второго, импульсы ТИ 1 с четвертого в ихода 2 генератора импульсов 1 поспают через третий элемент И 12 на управляющие входы сдвигающих {эегистров 6 и на вход разрешения записи ргистра 21. При этом в каждом такте содержимое разрядов 9 регистров б переписывается в третий регистр 21. Кроме того, в регистрах 6 происходи сдвиг информации из разрядов 7 в разряды 8 и т. д., из разрядов 8 в разряды 9. В процессе сдвига.инфомации разряды 7-9 последовательно обнуляются. В последних разрядах 9 в каждом такте с заданной очередностью сменяются коды номеров объектов. Эти коды декодируются дешифратором 25, который подготавливает к открыванию соответствующие элементы Н 32 коммутатора 31, а импульсы ТИ открывают в соответствующих тактах эти элементы И 32, которые выдают сигналы управления по выходам 33 в цепи соответствующих объектов. , С выходов регистра 21 код считанго в каждом такте из разрядов 9 регистров 6 числа поступает на п.ервые входы второго суммирующего блока 22 где суммируются с содержимым первого регистра 24. В регистре 24 хранится значение суммы чисел, сдвинутых из регистров 6 за время предыдущих тактов работы. Эта сумма с выходов регистра 23 записывается в регистр 24 импульсом ТИ 4 и подается с его выходов на вторые входы суммирующего блока 22. Суммирующий блок 22 определяет в данном такте текущую сумму чисел, сдвинутых из регистров 6 за время данного и всех предыдущих тактов работы. Значение этой текущей cyMNW переписывается в регистр 23 импульсов ТИ 2 и подается на вторые входы первого блока сравнения 26. В процес се сдвига информации первый суг; мирующий блок 10 определяет вкаждом данном такте сумму чисел, оставшихся в разрядах 7-9 регистров 6. При этом, в случае отсутствия ошибок значение разности между контрольной суммой, заданной блоком уставки 19, и суммой, вычисленной блоком 10, равно текущей сумме чисел, считанных в регистр 21 за время данного и предыдущих тактов, т. е. сумме на выходах суммирующего блока 22.

Таким образом, при отсутствии ошибок в кодах номеров объектов пос ле сдвига и установки информации а разрядах сдвигающих регистров ь, коды чисел на входах блока сравнения 26 совпадгиот. При этом триггер 29 остается в нулевом положении и импульс ТИ 4 в каждом такте считывает сигнал задействования с соответстгнуюшяго элемента И 32 на выход 33 соответствую1Цего объекта. При наличии ошибок - сбоев, отказов в кодах номеров сдвигающих регистров 6, т. е. при несоответствии кодов номеров объектов в регистрах 6 заданным, коды чисел на входах блока сравнения 26 не совпадают, бло сравнения 26 вырабатывает сигнал ошибки, который подается на элемент И 27. Импульсом ТИ 3 в данном такте этот сигнал считывается с второго элемента И 27 и подается на единичны вход триггера 29. Триггер 29 блокиру ет элементы И 32 коммутатора 31, запрещает задействование объектов и выдает сигнал ошибки через выход 30 устройства во внешнюю цепь.Сброс Tjgjifrrepa 29 в нулевое положение про,;|р: одится по входу 28 ОТ внешнего устройства. После сдвига всей информации из регистров 6 все разряды 7-9 обнуляются, и устройство возвращается в исходное положение. Таким образом, в предлс хенном уст ройстве автоматически контролируются коды задействуемых объектов, обнаруживаются кратные и одиночные ошибки в этих кодах, тем самым обеспечивается реализация заданной последовательности управления объектами, ровышается достоверность и надежност (заботы устройства. Формула изобретения Устройство программного .управления с саглоконтролем, содержащее генератор импульсов, по числу объекто управления сдвигающие регистры, под ключенные единичными выходами после них разрядов к входам дешифратора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устрой ства и достоверности управления объ тами, в него введены три регистра,, два суммирующих блока, вычитающий блок, блок уставки, блок сравнения, коммутатор, триггер, элемент задерж ки, элемент НЕ, четыре элемента И и блок приоритета, соединенный управляющим входом с выходом первого элемента И, а информационными выходами - с установочными входами соответствующих одноименных разрядов сдвигакяцих регистров, подключенных единичными выходами к соответствующему входу первого суммирующего блока, связанного выходами с первыми входами вычитающего блока, подключенного вторыми входами к выходам блока уставки, а выходами - к первым входам блока сравнения, соединенного выходом с первым входом второго элемента И, подключенного выходом к единичному входу триггера, связанного нулевым выходом с первым управляющим ВХОДОМкоммутатора, подключенного информационными входами к выходам дешифратора, а вторым управляющим входом - к управляющему входу первого регистра и к первому выходу генератора импульсов, соединенного вторым выходом с вторым входом второго элемента И, третьим выходом - с управляющим входом второго регистра, а четвертым выходом - с первым входом первого элемента И, подключенного вт.орым входом к установочным входам обнуления первого, второго, третьего регистров, к выходу четвертого элемента Пик входу элемента задержки, связанного выходом через элемент НЕ с вторым входом третьего элемента И, подключенного выходом к управляющим входам сдвигающих регистров и третьего регистра, соединенного выходами с первыми входами второго суммирующего блока, связанного вторыми входами с выходами первого регистра, а выходами - с входами второго регистра, подключенного выходами к вторым вхо дам блока сравнения и к входам первого регистра, причем нулевые выходы последнего разряда каждого сдвигающего регистра соединены с входами Четвертого элемента И, а единичные выходы - с соответствукйдами информацирнныг.ш входами третьего регистра. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР Ч 456254, кл.. G 05 В 19/08, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР 477396, кл. G 05 В 19/08, 1975 (прототип)