Устройство для програмного управления производственными процессами от эвм

.8)управления бе Р ково ство по Бюл. дымов, В.Г.Ив 55 (08 оу дПРОГРАМ 11 НОГО УПВЕННЪ 1 МИ ПРОЦЕССАносит вычисл ение о ожет быть испольного управленияроцессами от ЭВрасширение обла техник я программтвенными овано произЦель бретения г.7 - электрическая ности я схема пиаль атора инцип рическая коммутац тора; наипиальная второго коммутая пристроб.10схема лектриче мировате л третье схема Фо коммутат лектричеслока комму" ра; на фи ипиальная кая принц тации треУправп должны уп ного тока 24 В и вь зиционных гналами постоян авлят до 20 нием до апр аш зо от двух есконтактных ического 0 и "1" - ( 9,о ва релеин уровн и лог ых ием лоячеек атчиков 0 - 4,8 ЬСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАН И К АВТОРСКОМУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДИИ ОТ ЭВМ(57) Иэобрет Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для программного управления производственными процессами от ЭВМ.Цель изобретения - расширение обасти применения устройства.На фиг.1 и 2 представлена функциональная схема устройства для программного управления производственными процессами от ЭВМ; на Фиг.3 электрическая принципиальная схема узла управления; на фиг.4 - электрическая принципиальная схема блока ввода; на Фиг.5 - электрическая принципиальная схема блока кодового управления; на Фиг.6 - электрическая принципиальная схема усилителя мощти применения устройства. Устройство для программного управления производственными процессами от ЭВМ состо-. ит из двух модулей ввода-вывода, каждый иэ которых содержит узел управления, блок кодового управления, блок адреса и блок ввода, а также из первого и второго коммутаторов. Кроме того, в устройство введены аналогоцифровой преобразователь и третий коммутатор. Данное устройство позволяет повысить пропускную способность устройства за счет возможности одновременного приема информации о состоянии управляемых объектов и передачи управляющих воздействий для двух . групп управляемых объектов, удваивает емкость первого и второго коммутатора, г.е. расширяется область применения. 2 э.п. ф-лы, 10 ил. эла коммутации перна фиг.8 - электльная схема узла ьего коммутатора.емье объекты устройст1524023 ставитель З.Тарадымовхред М,дидык ктор Т,Мал Зайце ва едакт Подписное ира Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,агарина, 1 аказ 7042/49НИИПИ Государс енного комитета по изобр13035, Москва, Ж, Рауш тениям и открытиям при ГКНТ СС ская наб., д, 4/528,8) В, а от датчиков аналогичных сигналов - с уровнем напряжения (О) В.В состав устройства входят два мо 5 дуля 1 ввода-вывода, каждый иэ которых состоит иэ узла 2 управления, блока 3 ввода, которьп включает в себя шестнадцатиразрядные инвертирующие клапан 4, нормализатор 5 и учел Ь 1 О гальванической развяэки Ь, блока 7 кодового управления, которьп включает н себя шестнадцатиразрядный триггерньп регистр 8, узел 9 гальванической развязки и выходные ключи 10.5 Блок 11 адреса состоит из и блоков 7 кодового управления и усилителя 12 мощности на 16 и каналов. Первый коммутатор 13 состоит из двух идентичных блоков 14 коммутации, каждьй иэ кото рых состоит иэ 16 и узлов 15 коммутации, выполненных н виде шестнадцати- канальных нормалиэаторов 17 и ключей 6 с индикацией. Второй коммутатор 18 состоит из двух идентичных блоков 19 коммутации, каждый из которых состоит из 16 и узлов 20 коммутации, ныполненньх в виде шестнадцатиканальных нормализаторов 21 и ключей 22 с индикацией. Третий коммутатор 23 состоит из формирователя 24 и двух идентиных блоков 25 коммутации, устройство также включает аналого-цифроной пре - образователь (АЦП) 26 и управляемые объекты 27.Модуль 1 ввода в выво имеет нхо -35 ды 28, 29, 30, 30 выходы 31, 32, 32,; блок 3 ввода имеет вход 33; узлы 15 коммутации имеют входы 34, 34,; блок 25 коммута 40 ции имеет вход 35; АН 1 имеет входы 36 и 37, выход 38; упранляеьые объек -ты имеют входы 391,39 ь Узел 2 управления (Лит .3) нходит45 в состав модуля 1 ввода-вывода дискретных сигналов и предназначен для приема команд ЭВМ с сопряжением по интерфейсу 2 К на нход 28 и ормирои вания по конъюнкции сигналов: Прием" (ПР-К) иВыборка" (ВБРО-К) н пверторе 40 строба записи, который на выходепвертора 41 выставляется логической 1, а также формированиеи 11 по конъюнкции сигналов Выдано (ВД-К) иВыборка" (ВБРО-К) н инверторе 42 строба выдачи данньп, который на выходе инвертора 43 выставля -11 11ется логическойБлок 3 ввода (фиг. 4) состоит из шестнадцатиканальных иннертирующего клапана 4, нормализатора 5 и узла 6 гальванической развязки. Каждый канал узла 6 гальванической развязки представляет иэ себя параметрический стабилизатор, состсящий иэ баластного сопротивления 44, стабилитрона 45, добавочного ограничительного сопротивления 46 и тиристорного оптрона 47. Каждый канал нормализатора 5 собран на транзисторе 48, который работает в режиме активного ключа, и двух сопротивлениях 49 и 50. Инвертирующие клапаны 4 состоят иэ логических элементов 2 ИЕ 51 с открытым коллектором и представляют собой передающую часть проводного ИИ, приемная часть которого находится в ЭВМ.Блок 7 кодового управления модуля 1 ввода-вывода (фиг. 5) состоит из шестнадцатиразрядных триггерного регистра 8, узла 9 гальванической развязки и выходных ключей 10.Триггерный регистр 8 состоит иэ четырех триггеров 52. Каждый иэ шестнадцати каналов узла 9 гальванической развязки состоит иэ входного транзистора 53 с елротинлениями 54 и 55, трпсторнаго оптрона 56, эмиттерного понг рителя 57 с входным сопротивление; 58 и параметрического стабилизатора, построенного на сопротивлении 59 и стабилитроне 60.Каждый иэ шестнадцати выходных ключей 1 0 состоит иэ составного транзистора 61 и 62, сопротивлений 63 и 64, демпфирующего диода 65 и светодиода 66 с гасящим сопротивлением 67.Усилитель 12 мощности блока адреса 11 модуля 1 ввода-вывода (фиг,6) состоит из 16 и каналов, н состав каждого иэ которых входит делитель из сопротивлений 68 и 69 и опорного диода 70, мощный электронный ключ с индикацией, состоящий из транзистора 71 и светодиода 72 с гасящим сопротивлением 73.Узел 15 коммутации блока коммутации 14 первого коммутатора 13 (фиг.7) состоит иэ шестнадцатиканальных нормализатора 17 и ключей 16 с индикацией. В состав каждого из шестнадцати каналов нормализатора 17 нходит делитель иэ сопротивлений 74 и 75 и опорного диода 76, транзистор 77. В состав каждого ключа с индикацией. 1524023 входит делитель из сопротивлений 78и 79, транзистор 80, светодиод 81 сгасящим сопротивлением 82 и диодныйвентиль 83.Узел 20 коммутации блока 19 коммутации второго коммутатора 8(фиг. 8) состоит из шестнадцатиканальных нормализатора 2 и ключей 22с индикацией, каждый из шестнадцатиканалов нормализатора 21 имеет входной диодный вентиль 84, делитель изсопротивлений 85 и 86 и опорный диод87, транзистор 88. В состав каждогоключа с индикацией 22 входит делительиэ сопротивлений 89 и 90, транзистор91 и светодиод 92 с гасящим сопротивлением 93.В состав формирователя 24 стробатретьего коммутатора 23 (фиг. 9) входят триггер 94, диодные вентили 95и 96,Блок 25 коммутации третьего коммутатора 23 (фиг. 10) состоит из 16 пканалов нормализации аналоговых сигналов в каждый из которых входит делитель иэ сопротивлений 97 и 98 иопорный диод 99, транзистор 100 ивыходной диодный вентиль 101, а такжетранзисторная последовательная ячейка, состоящая из транзисторов 1 02 и103, сопротивлений 104 - 1 06, светодиода 107 с гасящим сопротивлением1 08, выходного диодного вентиля 1 09.Управляемые объекты условно разбивают на две группы. При управлениипроизводственными процессами подключение каждой группы производится поочередно. Каждая группа управляемыхобъектов 27 управляется через своймодуль 1 ввода-вывода, Для подключе -ния первой группы управляемых объектов 27 используется один модуль 1ввода-вывода, первый блок 14 коммутации первого коммутатора 13, первыйблок 19 коммутации второго коммутатора 18, первый олок 25 коммутации иформирователь 24 сброса третьего коммутатора 23, аналого-цифровой преобразователь 26.Для подключения второй группы управляемых объектов 27 используетсядругой модуль 1 ввода-вывода, второйблок 14 коммутации первого коммутатора 3, второй блок 1 9 коммутациивторого коммутатора 18, второй блок25 коммутации и формирователь 24строба третьего коммутатора 23, аналого-цифровой преобразователь 26,10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6Управление каждой группы управляемых объектов 27 идентично, Исходя иэ этого рассмотрим управление одной группы управляемых объектов 27Управление производственным процессом при помощи предлагаемого устройства происходит следуюшим образом:Позиционный код, соответствующий управляемому объекту 27, поступает с ЭВ с сопряжением по интерфейсу 2 К на входы 30 модуля 1 ввода-вывода ц далее через входы блока 1 адреса на входы триггерного регистра 8 блока 7кодового управления, Сигнал разрешения на запись кода в соответствующий триггерный регистр 8 блока 11 адреса поступает от ЭВМ с сопряжением по интерфейсу 2 К через узел 2 управления, Узел 2 управления предназначен для приема команд ЭВ и формирования сиг; налов Строб записи и Строб выдачи данных . По совпадению позиционного кода и строба выдачи даццых происходит запись позиционного кода в триггерцый регистр 8, с выходом которого код поступает через узел 9 гальванической развязки, коммутатор 10, усилитель 12 мощности.По индикации определяется правиль - ность прохождения позиционного кода через блок 11 адреса. Для повышения цагрузочной способности блока 7 кодового управления используется усилитель 12 мощности.Усиленный позиционный код, соответствующий управляемому объекту 27, поступает одновременно на управляющие входы первого 1 Э, второго 18 и третьего 23 коммутаторов.В соответствии с поступившим кодом происходит подключение одного иэ узлов 15 и 20 коммутации и одного блока 25 коммутации одновременно. В результате шестнадцатиканальные входы узла 15 коммутации первого коммутатора 13 подключаются к соответствующим шестнадцати из 16 и выходов дискретной информации управляемых объектов 27 и один из и выходов аналоговой информации управляемых объектов 27. Далее происходит передача дискретной информации через шестнадцатиканальный нормализатор 7 шестнадцатиканальцый ключ 6 с индикацией на выходы первого коммутатора 13, соединенных с входами модуля ввода-вывода. Дискретная инФормация с входов блока 3 ввода поступает навходы узла Ь гальванической развязки и далее через нормализатор 5 наинвертирующий клапан 4, на стробирующий вход которого через узел 2управления поступаетСтроб записи"на считывание дискретной информациио состоянии управляемых объектов 27от ЭВИ с сопряжением по интерфейсу2 К. Узел 6 гальванической развязкипредназначен для гальванической раэ -вязки входов блока как относительноэлектрического нуля выходных цепей,так и относительно друг друга,В то же время шестнадцатиканальные15входы соответствующего узла 20 коммутации второго коммутатора 18 подключаются к соответствующим шестнадцативходам управляемых объектов 27 и осуществляется управление их по коман 20дам от ЗВИ,Одновременно с выбранного объекта27 аналоговая информация поступает насоотв етс твующий инфо рмационный вход35 первого блока коммутации 25, настробирующий вход которого с первоговыхода формирователя строба 24 посту -пает. Строб разрешения на первыйвход которого с узла 2 управления поступает Строб записи30Формирователь строба 24 предназначен для приема сигнала Строб записи", поступающего с выхода узла 2управления, и формирования "Стробаразрешения".При совпадении аналоговой информации, строба разрешения и позиционного кода, поступающего с выхода 32модуля 1 ввода-вывода, аналоговая информация через первый блок 25 комму 40тации третьего коммутатора 23 поступает на информационный вход 36 АЦП26, с информационного выхода 38 которого она считывается ЭВМ по управляющим сигналам, сформированным ЗВМ и45поступающим на управляющий вход 37АЦП 26.После анализа полученной информации ЭВМ через сопряжение по интерфейсу 2 К выдает управляющие сигналы нашестнадцать выходов 29 модуля 1 ввода-вывода и через входы блока кодового управления 7 на информационныевходы триггерного регистра 8, настробирующий вход которого поступаетстроб выдачи данных для записи управляющих сигналов в триггерный регистр8 блока 7 кодового управления, сбор -мированный узлом 2 управления ио командам, поступающим от ЭВМ на вход28 модуля 1 ввода-вывода. Управляющиесигналы с выхода триггерного регистра8 через узел 9 гальванической развязки и узел вьмодных ключей 1 О блока 7кодового управления модуля 1 вводавывода, шестнадцатиканальные нормализатор 21 и ключи 22 с индикацией узла 20 коммутации первого блока 19коммутации второго коммутатора 18 поступают на соответствующие входы 39выбранного управляемого объекта 27. Ф о р м у л а и з обретения1. Устройство для программного управления производственными процессами от ЭВМ, состоящее из двух модулей ввода-вывода, каждый из которых содержит узел управления, блок кодового управления, блок адреса и блок ввода, входы которых являются информационными входами модуля ввода-вывода, выход узла управления подключен к стробирующему входу блока адреса, стробирующему входу блока кодового управления, к стробирующему выходу модуля ввода-вывода и к стробирующему входу блока ввода, выход которого является первым выходом гэдуля ввода-выво - да, выходы блока кодового управления - управляющими выходами модуля ввода- вывода, подк.тюченными к инбормацион - ным входам первого коммутатора, выходы которого являются выходами устройства для подклочения к управляемым объектам, выходы блока адреса являются адресными выходами модуля ввода- вывода, подключенными к управляющим входам первого и второго коммутаторов, информационные входы блока ввода подключены к выходам второго коммутатора, информационные входы которого являются входами для подключения к управляемым объектам, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введены последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь и третий коммутатор, содержащий первый и второй блоки коммутации и формирователь, строба, первый вход которого соединен со стробирующим выходом модуля ввода-вывода, а первый выход соединен со стробирующим входом первого блока коммутации, управляющие входы которого соединены с выходами блока адреса первого модуля ввода- вывода, информационные входы соедине.ны с выходами управляемых объектов, а ,информационные выходы блока коммутации соединены с выходами третьего коммутатора, второй вход формирователя строба соединен с выходом узла управления второго модуля нвода-вывода, а второй выход соединен со стро - бирующим входом второго блока коммутации, управляющие входы которого соединены с выходам блока адрсса второго модуля внода-нывода, информационные входы являются входами для соединения с выходами управляемыхобьектон, а информационные выходыблока коммутации соединеиь 1 с выходами третьего коммутатора, подключен -ными к информационным входам аналого-цифрового преобразователя. 2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю ш е е с я тем, что первый ивторой коммутаторы состоят из двухидентичных блоков коммутации каждый,в состав которых входят 16 и узловкоммутации, каждый иэ которых состоитиз последовательно соединенных щестнадцатиканального нормализатора ишестнадцатиканального ключа с индикацией, выходы которого являются выходами коммутатора, управляющие входы -уп равл яющими входами коммутатора . 3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок коммутации третьего коммутатора содержит 1 б и-канальный нормалиэатор аналого