Программное временное устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (11) 1) О 19 18 жССОИ).а к . ц 11 ф.у, ,:Ч щДЯОТЕЫА ВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБР(71) Чебоксарское производственное объединение Электроприбор" (72) А.А.Александров, Л.А,Иванов, В.В.Ремизов и Д.А.Пикулев (53) 621.374.5(0888)(56) Авторское свидетельство СССР У 472335, кл. 0 05 В 9/8, 1974.Авторское свидетельство СССР У 1018107, кл, С 05 В 19/18, 1981, (54) ПРОГРАММНОЕ ВРЕМЕННОЕ УСТРОЙСТВО(57) Изобретение относится к. автоматике, к устройствам автоматического программного управления технологическими процессами. Цель изобретения" расширение функциональных возможностей и повышение надежности. Устройство содержит блоки запуска, памяти, первую группу триггеров, программный блок, первую магистраль команд, генератор импульсов, управляемый делитель частоты, счетчик времени, первую тактовую шину, Цель изобретения до" стигается введением блока аварийнойзащиты и сигнализации, второй группытриггеров, первой и второй групп элементов 2 И-НЕ, блока блокировки запуска, программного блока питания, формирователя логических сигналов, электрического соединителя, многовходового элемента И, первого и второго элементов задержки, второй тактовой шины, второй магистрали кбманд, первого и второго многовходовых элементовИ-НЕ, третьей и четвертой групп элементов 2 И-НЕ. Данное устройство обеспечивает прерывание одной программы изапуск другой при аварийных отклонениях технологических параметров управляемого объекта. Сигналы его датчиков с помощью электрического соединителя воздействуют на формированиевременных интервалов между командами Суправления. Питание узлов, формирующих команды управления, включаетсятолько на время отработки программ, )ффпри этом обеспечивается контроль по- фЬследовательности формирования команд. 3 з.п. ф-лы, 6 ил. (;)ной защиты и сигнализации, то на его выходе сформируется логическая "1", которая,поступая на первый вход блока 3 запуска, устанавливает его триггер 47 в единичное состояние, что . обеспечивает на первом выходе блоказапуска сигнал, равный логической ;1", а на его втором выходе - логисескому "0", т,е, 2,=0, а Х =1, Эти команды поступают по магистралям 231й 24 в программный блок 1 и сбрасывайт егоэлемент памяти, возбужденный Командой .2 =1 (если это произошло После завершения программы останова). 15 Кроме того, команда 21=0, поступая на второй вход блока 15 блокировки запуска, через его элемент 2 ИЛИ 59 обеспечивает на выходе наличие логического "О" (если это произошло поСле формирования 2.=), который поступает на второй вход блока 3 запуска и обеспечивает блокировку запуска программы пуска управляемого объекта до окончания программы останова. Ко манды 2 =О и Х =1 поступают также1йа первый и третий входы соответственно программного блока 16 питания, Учитывая, что 2 =О, Х =О, триггеры 60 и 61 этого, блока оказываются уста- ЗО новленными в нулевые состояния и через элемент 2 ИЛИ 70 и усилитель 71 мощности обеспечивают включение управляемого ключа 72, который включает напряжение питания на шину 28,35 Далее все процессы происходят аналогично для случая формирования команд 2 при пуске с той разницей, что в данном случае формируются команды Х останова управляемого объекта с помощью триггеров 7, так как изменение состояний триггеров 4 блокировано командой Х=1, поступающей на первый вход триггера 4-1.145В случае выполнения электрического соединителя 11 по схеме, приведенной на фиг, 4, переключение триггера 7-1 в нулевое состояние может произойти только при наличии логической "1" на входе 27-3 устройства, например поступающей с сигнализирующего датчика технологического параметра, и логической "1", поступающей по тактовой шине 25 с выхода элемента 21 задержки по истечении заданного интервала времени, т,е. формирование команды Х =1 в данном случае происходит с учетом технологических условий на управляемом объекте по истечениизаданного интервала времени.После завершения программы останова при Х .=1, поступающей по магистУрали 24 команд на первый вход блока15 блокировки запуска, его триггер52 устанавливается в нулевое состояние, что приводит к формированию навыходе блока логической "1" и снятиюсигнала блокировки запуска, Крометого, команда Х =1, поступив на четвертый вход программного блока 16 питания, переключает его триггер 60 вединичное состояние, что обеспечивает отключение напряжения на шине 28управляемым ключом 72,При отработке программы остановауправляемого объекта могут, как и припуске, возникнуть аварийные ситуации, которые фиксируются блоком 2аварийной защиты. После завершенияпрограммы останова и проведения анализа причин аварийных ситуаций персонал, эксплуатирующий объект, можетс помощью органа 39 квитирования устанавливать блок 2 в первоначальноесостояние, в этом случае на выходеблока устанавливается сигнал, равныйлогическому "0". Причина прерыванияпрограммы пуска, индицирующаяся с помощью соответствующего индикатора40, может быть квитирована и во время отработки программы останова.Прерывание программы пуска и запуск программы останова могут бытьосуществлены в любой момент временис помощью органа 44 останова блока 3запуска.Таким образом, при предельных(аварийных) отклонениях от нормытехнологических параметров управляемогообъекта обеспечивается прерываниеодной программы (программы пуска) изапуск другой программы (программыостанова). С помощью электрическогосоединителя могут быть реализованыразличные варианты воздействия сиг"налов сигнализирующих датчиков технологических параметров управляемого объекта на формирование временныхинтервалов между командами управления,Кроме того, устройство обеспечивает включение напряжения питания узлов, обеспечивающих формирование команд управления, только на периодыотработки программ, в остальное время эти узлы находятся в режиме хране 201418 б 5419ния, сохраняя свой ресурс. В периоды отработки программ обеспечивается автоматический контроль за последовательностью формирования команд управления.Формула изобретения1. Программное временное устройство, содержащее блок запуска,блокпамяти, первую группу триггеров,программный блок, первая группа выходов которого является выходами устройства, а первая группа входов соединена с первой магистралью команд,образованной шинами команд, последовательно соединенные генератор импульсов, управляемый делитель. частоты иссчетчик времени, элемент И, первую 20тактовую шину, о т л и ч а ю щ е -е с я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей и повышения надежности, в него введены блокаварийной защиты и сигнализации, вторая группа триггеров, первая и вторая группы элементов 2 И-НЕ, блок блокировки запуска, программный блок питания, формирователь логических сигналов, электрический соединитель, ЗОпервый и второй элементы задержки,вторая тактовая шина, триггеры в первой и второй группах соединены последовательно, первые входы первых триггеров первой и второй групп соединены соответственно с первым и вторымвыходами блока запуска, вторые входытриггеров обеих групп соединены с выходами электрического соединителя,второй выход блока запуска с вторыми 4 Овходами четных триггеров первой группы и первый выход блока запуска свторыми входами четных триггеров второй группы образуют шины команд первой и второй магистралей соответственно, первые входы первых элементов2 И-НЕ первой и второй групп подключены к второму и первому выходам блоказапуска соответственно, а их вторыевходы - к первым выходам первых триг Огеров первой и второй групп соответственно, в каждой группе первые входь 1 остальных элементов 2 И-НЕ подключены поочередно к вторым выходам четных триггеров, вторые входы этих элементов 2 И-НЕ - к первым выходам последующих нечетных триггеров, а выходы - к адресным шинам блока памяти,первая группа выходных шин которого соединена с входами многовходовогоэлемента И и входами ввода данвых управляемого делителя частоты, а вторая - с входами ввода данных счетчика времени, вь 1 ход многовходового элемента И соединен с входами сбросауправляемого делителя частоты, счетчика времени, первого и второго элементов задержки и с входом запускавторого элемента задержки, вход запуска первого элемента задержки подключен к выходу счетчика времени, выходы первого и второго элементов задержки с помощью первой и второй тактовых шин соединены соответственно спервым и вторым входами электрическо-.го соединителя, третий вход которогоподключен к выходу формирователя логического сигнала а четвертыевходы -к входам устройства, вход блокировки работы генератора импульсов соединен с выходом первого элемента задержки, вход записи счетчика времени - с выходом второго элемента задержки, вторая группа выходов программного блока соединена с первымивходами блока аварийной защиты и сигнализации, выход этого блока подключен к первому входу блока запуска,второй вход которого соединен с выходом блока блокировки запуска, первый, второй и третий входы этого блока подключены соответственно к шинампоследней команды второй магистраликоманд, первой и х-й команды первоймагистрали команд, шины питания формирователя логических сигналов, электрического соединителя, первой и второй групп элементов 2 И-НЕ и триггеЮров, блока памяти, генератора импульсов, управляемого делителя частоты,счетчика времени, первого и второгоэлементов задержки, многовходовогоэлемента И соединены с выходом программного блока питания, первыйчетвертый входы которого соединенысоответственно с шинами первой и по"следней команд первой магистрали команд, первой и последней команд второй магистрали команд,2Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что его блокблокировки запуска содержит первыйББ-триггер, В-вход которого черезпервый конденсатор соединен с поло-жительной шиной питания, а через первый резистор - с первым входом блока блокировки запуска, Б-вход черезвторой конденсатор соединен с общей шиной питания, а через второй резистор - с третьим входом этого блока, инвертирующнй выход подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого является вторым входом блока, а его выход - выходом блока блокировки запуска.3. Устройство по п, 1, о т л и,ч а ю щ е е с я тем, что его про: граммный блок питания содержит вто, рой и третий ВБ-триггеры, В-вход второго ВБ-триггера является первым входом программного блока питания, его Б-вход через третий конденсаторсоединен с положительной шиной питания, а через третий резистор - с чет: вертым входом этого блока, В-входтретьего ВБ-триггера через четвертый ,конденсатор соединен с положительной шиной питания, а через четвертый резистор - с третьим входом программно. го блока питания, Б-вход этого триггера через пятый конденсатор соединен с общей шиной. питания, а через пятый резистор - с вторым входом блока, неинвертирующие выходы второго и третьего ЯБ-триггеров через последовательно включенные второй элемент ИПИ и усилитель мощности соединены с входом управляемого ключа, через замыкающие контакты которого положительная шина питания соединенас выходом программного блока питания. 4. Устройство по п. 1, о т л и"ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности, оно дополни 5тельно содержит первый и второй многовходовые элементы И-НЕ, третью ичетвертую группы элементов 2 И-НЕ,число которых в каждой группе соответствует числу четных триггеров со 10 ответственно первой и второй групптриггеров, выходы элементов 2 И-НЕтретьей и четвертой групп через первый и второй многовходовые элементы И,-НЕ соединены соответственно с15 вторым и третьим входами блока аварийной защиты и сигнализации, первые входы первых элементов 2 И-НЕ третьей и четвертой групп подключенык первым входам первых триггеров пер 20 вой и второй групп соответственно,а вторые входы - к вторым выходамвторых триггеров этих же групп, первые входы остальных элементов 2 И-НЕтретьей и четвертой групп соединеныс первыми выходами нечетных триггеров третьей и четвертой групп соответственно, а вторые входы " с вторыми выходами четных триггеров, последующих через два номера за указаннымиЗ 0 нечетными триггерами, шины питанияпервого и второго многовходовых элементов И-НЕ, третьей и четвертойгрупп элементов 2 И-НЕ соединены свыходом программного блока пита -35 ния, 1418654Корректор Н. Корол Реда одписно е Тираж 8 б Заказ 415 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, 11 осква, Ж, Раушская наб д, 4/5. Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам автоматического управления.,и может быть использовано для программного управления различными технологическими про 5 цессами в энергетической, газовой, нефтяной и других отраслях промышленности.Цель изобретения - расширение 10 функциональных возможностей и повышение надежности программного временного устройства.На фиг, 1 представлена функциональная схема программного временного уст ройства, выполненного по и. 1 и 4Формулы изобретения; на фиг, 2 - схема блока аварийной защиты и сигнализации; на Фиг. 3 - схема блока запуска; на фиг. 4 - схема электрического 20соединителя; на фиг. 5 - схема блокаблокировки запуска; на фиг, 6 - схема программного блока питания,Устройство содержит программныйблок 1, блок 2 аварийной защиты исигнализации, блок 3 запуска, группытриггеров 4-1-4-К, элементов 2 И-НЕ5-1-5-1 и 6-1-6-1, группы триггеров7-1-7-ш, элементов 2 И-НЕ 8-1-8-п и9-1-9-п, Формирователь 10 логических 30сигналов, электрический соединитель11, элементы И-НЕ 12 и 13, элементИ 14, блок 15 блокировки запуска,программный блок 16 питания, блок 17памяти, генератор 18 импульсов, управляемый делитель 19 частоты, счетчик 20 времени, элементы 21 и 22 за-держки, магистрали 23 и 24 команд,тактовые шины 25 и 26, группу входов27 для ввода логических сигналов сдатчиков технологических параметров,шину 28 питания триггеров 4 и 7, элементов 2 И-НЕ 5, 6, 8 и 9, Формирователя 1 О логических сигналов,электрического.соединителя 11, многовходовых элементов И-НЕ 12 и 13, многовходового элемента И 14, блока 17,генератора 18 импульсов, делителя 19частоты, счетчика 20 времени, элементов 21 и 22 задержки, группу выходов 29,Триггеры 4-1-4-К, как и триггеры7-1-7-ш, соединены последовательнов порядке номеров так, что первые выходы каждого предшествующего триггера подключены к первому входу последующего. Блок 2 аварийной защиты исигнализации выполнен по схеме, приведенной на фиг. 2 и содержит г сигнализирующих датчиков 30 технологических параметров, соединенных через формирователи 31 логических сигналов и элементы 2 И 32 с Б-входами ВБ-триггеров 33. Второй и третий входы бло ха 2 через элементы 2 И 34 и 35 соединены с Б"входами ВБ-триггеров 36 и 37 соответственно Вторые входы элементов 2 И 32, 34 и 35 являютсяпервымИ входами блока 2, Б-входы ВБтриггеров 33, 36 и 37 подключены квыходу 38 органа 39 квитирования, акаждый выход этцх триггеров соединен с соответствующим световым индикатором 40 через усилитель 41 мощностии подключен к входу элемейта ИЛИ 42,выход которого является выходом блока 2 аварийной защиты и сигнализации, Формирователи 31 логических сигналов предназначены для преобразования сигналов датчика 30 в логические нормированные сигналы и логического согласовывания этого сигнала с остальными элементами блока 2, В случае приме-. нениянапример, датчика 30 с дискретным выходом в виде коммутационного элемента формирователь 31 в простейшем виде может представлять собой резистор, подключенный одним выводом к положительной шине питания, второй его вьвод является входом и выходом. В этом случае выходной контакт датчика 30 подключается между входом формирователя 31 и общей шиной питания. При замыкании контакта датчика 30 на выходе формирователя 31 образуется сигнал, равный логическому "О", а при размыкании в .логической "1". Блок 3 запуска предназначен для формирования сигналов запуска программ пуска или останова управляемого объекта, прерывания программы пуска по сигналу с блока 2 аварийной защиты и запуска программы останова. Кроме того, по сигналу блока 15 блокировки запуска он обеспечивает блокировку формирования сигнала запуска программы пуска. Блок 3 может быть. выполнен любым известным способом, например по схеме, приведенной на фиг. 3, где он содержит органы 43 и 44 запуска программы пуска и останова соответственно, соединенные через элементы 2 И 45 и 2 ИЛИ 46 с входами Б и Б триггера 47 соответственно.Между Б-входом триггера 47, и положи 418654тельной шиной 48 питания включен конденсатор 49.На фиг. 4 дан вариант блока 11,который содержит элементы ИЛИ 50 иИ51 на фиг. 5 - вариант блока 15,5. содержащего ВБ-триггер 52, конденса-тор 53, положительную шину 54 питания,резистор 55, конденсатор 56, общуюшину 57 питания, резистор 58, элемент ИЛИ 59.Программный блок 16 памяти (Миг.б)содержит ВБ-триггеры 60 и 61, кон,денсатор 62, положительную шину 63питания, резистор 64, конденсатор 65, 5резистор бб, конденсатор 67, общуюшину 68 питания, резистор 69, элементИЛИ 70 и усилитель 71 мощности, управляемый ключ 72,При описании работы программновременногоустройства и его отдельныхузлов приняты следующие обозначенияЕт 11логических сигналов : логическая 1высокий уровень напряжения , ло гич еский "0 " - низкий уровень напряжения . 25Программный блок 1 предназначендля формирования сигналов управленияисполнительными устройствами объектауправления , устройствами аварийнойзащиты блока 2 аварийной защиты и 30сигнализации по командам управленияЕ 1 -Е , Х -Х , поступающим на его первые й вторые входы по магистралям 2 3и 2 4 команд, Программный блок 1 можетбыть реализован любым известным спо"собом , например с применением комбинационной логики . В простейшем случа е он может иметь только шины , транслирующие сигналы с входом на выходыпо определенной программе . В случае , 40когда после завершения программы пуска программа ос таков а запускается несразу, а через неопределенный пр омежуток времени, программный блок можетиметь элемент памяти, возбуждающийся 45по последней команде 2пуска и обеспечивающий запоминание всех команд2 -Е пуска до момента поступленияпервой команды Х, останова. Это может.быть достигнуто, например, с помощью 5 ОВБ-триггера, Б-вход которого соединен с шиной команды Е. управления, Ввход - с шиной командой Х а выходс первыми входами элементов 2 ИЛИ.Вторые входы этих элементов образуютпервые входы программного блока 1, аих выходы определенным образом соединены с его первыми и вторыми выходами. Блок 2 аварийной защиты и сигнализации предназначен для прерывания программы пуска управляемого объекта и запуска программы его останова припредельных отклонениях от нормы технологических параметров, при нарушении последовательности формирования команд Е,-Еуправления при пуске, а также для индикации причины оста- нова и сигнализации о нарушении последовательности формирования команд управления Х -Х при останове. По сигналам, поступающим в заданной последовательности на его первые входы, разрешается контроль сигналов с датчиков технологических параметров и входных сигналов на втором и третьем входах, При поступлении контролируемых сигналов об аварийной ситуации блок 2 формирует ка своем выходе логический сигнал, который, поступая на первый вход блока 3 запуска, обеспечивает прерывание программы пуска и запуск программы останова управляемого объекта.Предполагается, что первое состояние контактов датчика соответствует нормальному значению контролируемого этим датчиком технологического параметра, а второе состояние - аварийному значению. На выходе органа 39 квитирования до воздействия на него обеспечивается логический сигнал, равный О, а при воздействии на него и в момент включения напряжения питания - сигнал, равный . Это может быть достигнуто с помощью кнопки с замыкающими контактами и резистора, включенных последовательно между положительной и общей шинами питания, и конденсатора, включенного .параллельно контактам кнопки. Выходом органа 39 квитирования является точка соединения резистора и кнопки.До поступления на первые входы блока 2, значит и на первые входы элементов 2 И 32, 34 и 35, сигналов, равных логической "1", разрешающих прохождение сигналов с датчиков и с второго и третьего входов блока 2 на Б-входы триггеров 33, 36 и 37, эти триггеры находятся в состоянии логического "0", в которое они установились при включении электропитания по сигналу с органа 39 квитирования.При этом световыеиндикаторы отключены, а на входе логического элемента ИЛИ 42 имеет место сигнал, равный(фиг.4).является средством обеспеЭчивающим соединения вторых входов. триггеров 4-1-4-К и 7 т 1-7"ш с тактовыми шинами 25 и 26, входами 27 устройства и формирователем 10 логических сигналов, Возможно несколько вариантов таких соединений, каждый изкоторых обуславливает различные способы формирования команд управления.Такие соединения обеспечивают формирование команд управления следующимобразом: Е после Е по сигналу логической "1", поступающему на вход 271,"Е после Е ,через заданный интервалвремени по тактовым импульсам, поступающим по шинам 25 и 2 ф, или по сиг- .налу логической "1", поступающему навход 27 2 до окончания данного временного интервала; Хпосле Х, через за-.данный интервал времени после поступ 25 ления сигнала логической "1" на вход1. 27 , остальные команды последовательно через заданные интерВалы времени,5логическому "О", Если после поступления на первые входы блока 2 сигналов, равных логической "1", разомкнутся сигнализирующие контакты какого-либо датчика 30, то логическая "1", сформированная соответствующим формирователем 31, через соответствующий элемент 2 И 32 поступит на Я- вход соответствующего триггера 32 и установит его в состояние логической "1", После этого логическая "1" с выхоДа триггера 33 через элемент ИЛ 4 42 поступает на выход блока 2, а через усилитель 41 мощности обеспечи вает включение соответствующего светового индикатора 40, индицирующего аварийное отклонение от нормы значе ния. технологического параметра управ ляемого объекта, контролируемого соответствующим датчиком 30, Аналогичные процессы происходят и при поступ ленин логической "1" на второй или третий входы блока 2. В исходное сос тояние блок 2 приводится подачей на Б-входы всех триггеров логической "1 с помощью органа 39 квитирования после исчезновения аварийной ситуации или после поступления на первые входы блока 2 сигналов, равных логическому 11 лнТриггеры 4-1-4-К и 7-1-7-ш имеют преобладание действия первого входа над действием второго входа, причем оба входа потенциальные. Первый вход является входом установки триггеров в единичное состояние по первому выходу, а второй вход - в нулевое состояние. Первый и второй выходы триггеров являются потенциальными прямым и 10 инверсным выходами соответственно, Таким образом, каждый из триггеров 4 и 7,аналогичен триггеру 47 блока 3 запуска и может быть реализован тем же способом, При включении напряжения питания триггеры 4-1 и 7-1 должны устанавливаться в единичное состояние. Это может быть обеспечено, например, подключением их первых входов через конденсаторы к положительной шине питания.Формирователь 10 логических сигналов обеспечивает на своем выходе посстоянные логические уровни: "1" или "0", Он может быть выполнен в виде источника опорных напряжений с соответствующими значениями, например в виде параметрического стабилизатора, общая шина которого является выходом Блок 15 блокировки запуска предназначен для формирования сигнала блокировки запуска программы пуска объекта управления во время отработки программы останова, если ее запуск состоялся после завершения программы пуска или после формирования опреде- ленной команды пуска, после. которой имеет смысл в блокировке запуска.При наличии первой команды Е 1 пуска на входе блока 15 сигнал блокировки запуска на его выходе должен отсутствовать, формироваться при снятии команды Е, и сохраняться до поступле- . ния последней команды останова Х причем сигнал блокировки должен формироваться, если в ходе отработки программы пуска была сформирована команда Е;. При включении питания с шин 54 и 55 через конденсаторы 53 и56 соответственно на входы Б и Я триггера 52 поступают импульсные сигналы, равные соответственно логической "1" и логическому "0", которые устанавливают его в состояние логического "О", т.е. на инвертирующем входе триггера 52 имеет место сигнал, равный логической "1", который черезэлемент 2 ИЛИ 59 поступает на выход блока 15 и не блокирует запуск программы пуска объекта, В это время ко 148654манды управления Е Е;, Х имеютзначения логического,"0", йоэтому состояние триггера 52 сохраняется прежним.5При поступлении Е =1, т,е. сразупосле запуска программы пуска, состояние выходного сигнала элемента 2 ИЛИ59, а значит и блока 15, перестаетзависеть от состояния триггера 52, 10оставаясь равным логической . Входе программы пуска команда Е. при 1нимает значение логической "1" и снекоторой задержкой, определяемой параметрами интегрирующей цепи: резистор 58, конденсатор 56, поступает наЯ-вход триггера 52, переключая его всостояние логической "1". Поэтому наинвертирующем выходе триггера 52 имеет место логический "0 . Когда программа пуска прекратится и запуститсяпрограмма останова объекта уцравления, команда Е станет равной логическому "0". Значит, на обоих входах эле- .мента 2 ИЛИ 59 сигналы будут равны 25.логическому "0", что приведет к формированию логического "0" на его выходе и выходе блока 15. Это состояниевыходного сигнала блока 15, соответствующее сигналу блокировки запуска 30программы пуска, сохранится до поступления команды Х (последней командыостанова), равной логической "1", когда за счет. логической "1" на В-входетриггер 52 вернется в первоначальноесостояние логического "0", а выходнойсигнал блока 15 примет значение логической "1",Программный блок 16 питания предназначен для включения напряжения пи Отания триггеров 4 и 7, элементов 2 ИНЕ 5, 6, 8 и 9, элементов .И 12-14,формирователя 10 логических сигналов,электрического соединителя 11, блока17 памятй, генератора 18 импульсов, 45управляемого делителя 19 частоты,счетчика 20 времени, элементов 21 и22 задержки только на время отработки программ пуска или останова объекта управления. Программный блок 16 пи.50тания должен включать электропитаниеуказанных элементов по первым командам управления программ пуска Е или1останова Ха отключать его по.последним командам Епуска или Х . остакова соответственно.. При включении напряжения питания с положительной шиной 63 питания че рез конденсаторы 62 и 65 на Б-входтриггера 60 и В-вход триггера 61 подается импульс логической 1", а собщей шины 68 питания через конденсатор 67 на Б-вход триггера 61 - ло. -гического "0". Поэтому триггер 60 устанавливается в состояние логической "1", а .триггер 61 - логического"0", Через элемент 2 ИЛИ 70 и усилитель 71 мощности логическая "1" с выхода триггера 60 поступает на входуправляемого ключа и обеспечиваетразомкнутое состояние его контактов,что приводит к .отсутствиюнапряженияна выходе блока 16. В этом случае логический "0" на выходе триггера 61.на состояние выходного сигнала блока16 влияния не оказывает. Значения команд управления Е, Е , Х и Х ., по 1 эступающих в это время соответственнона первый, второй, третий и четвертый входы блока 1, соответственноравны логическим "0" "О" "1" "0"Э ) 1Поэтому после заряда конденсаторов62 и 65 состояния триггеров 60 и 61не изменятся, После поступления команды Е,1= триггер 60 переключится всостояние логического "О", Это приведет к тому, что на обоих входах,элемента 2 ИЛИ 70 сигналы будут равнылогическому "0", Значит, на его выходе и на входе управляемого ключа 72сигналы будут равнылогическому "0".,В этом случае обеспечивается замкнутое состояние контактов ключа 72 иподача напряжения питания с шины 63на выход блока 16,После поступления команды Е =1 снекоторой задержкой, определяемойпараметрами интегрирующей цепи: резистор 69 и конденсатор 67, сигнал,равный логической "1", поступает наБ-вход триггера 61 и переключает егов состояние логического "0", что приводит к отключению контактов управляемого ключа 72 и напряжения на выходе .блока 16, а это приводит к отсутствию команд управления Е и Е , Состояние триггеров 60 и 61 остаетсяпрежним до поступления команды Хравной логической "1", которая с некоторой задержкой, определяемой параметрами интегрирующей цепи: резистор 66 и конденсатор 65, поступаетна В-вход триггера 61 и возвращаетего в состояние логического "0", поэтому контакты управляемого ключа 72снова замыкаются и обеспечивают по 1418654дачу напряжения питания с шины 63 на выход блока 16, Когда поступит команда Х , равная логической "1", с некоторой задержкой, определяемой параметрами интегрирующей цепи: резистор 64,и конденсатор 62, триггер 60 из-за наличия логической "1" на Н- входе возвращается в состояние логи" ческой "1", а все элементы схемы блока 16 - в первоначальное состояние. Таким образом, напряжение питания на выходе блока 16 обеспечивается только в периоды, когда проходит программа пуска или останова управляемого объекта.Блок 17 памяти обеспечивает преобразование кодовых комбинаций логических сигналов на его адресных входах в код размерности (номера диапаэона) на первой группе выходных шин и в код длительности формируемого временного интервала на второй группе выходных шин, При наличии логической "1" на всех адресных входах блока 17 памяти он формирует на всех своих выходах логическую "1". Такой блок 17 памяти (ППЗУ) может быть выполнен любым известным образом. Например, в нем каждая выходная шина соединена с положительной шиной питания через соответствующий резистор, а программирование осуществляется путем включения между любой выходной шиной и любой адресной шиной соответствующего диода катодом к адресной шине или отключения ранее установленного диода, Число адресных шин соответствует числу. интервалов времени, формируемых в ходе программ пуска и останова. объекта управления, т,е, число адресных шин равно суммарному количеству элементов 2 И-НЕ 6 и 9, Число выходных шин первой группы соответствует числу размерностей формируемых временных интервалов, а число выходных шин второй группы - числу .разрядов параллельного кода их длительности.Генератор 18 импульсов может быть реализован любым известным образом так, что при одном логическом уровне сигнала на его входе он формирует на своем выходе прямоугольные импульсы, а при другом логическом уровне - прекращает, при последующем восстановле. - нии первоначального логического уровня сигнала на входе генератора начинает формирование вьлодных импульсов, 10 15 элементом И, выход которого является выходом управляемого делителя 1940 частоты, Вторые, входы элементов 2 ИЛИ образуют входы установки коэффициен 50 55 20 25 30 35 Генератор 18 импульсов состоит издвух последовательно включенных инверторов, вход первого инвертора через диод соединен с входом генератора, выход второго инвертора подключен к выходу генератора и через конденсатор к:первым выводам первого и второго резисторов, вторые выводы которых соединены соответственно с входом и выходом первого инвертора,Управляемый делитель 19 частоты имеет счетный вход, вход сброса, входы установки коэффициента пересчета и выход. Коэффициент пересчета, эначение которого зависит от параллельных кодовых комбинаций логическихсигналов, поступающих на входы установки делителя 19 частоты, определяетразмерность (номер диапазона) форми"руемого временного интервала. Управляемый делитель 19 частоты можетбыть выполнен любым известным способом,например содержать последовательно включенные делители частоты с постоянными коэффициентами пересчета.Число делителей частоты:соответствует числу диапазонов формируемых интервалов времени. Счетный вход первого делителя частоты является счетным входом управляемого делителя 19частоты, Входы сброса всех делителейчастоты с постоянным коэффициентомпересчета объединены и образуют входсброса делителя 19 частоты, Выходыуказанных делителей частоты через элементы 2 ИЛИ соединены с многовходовым та пересчета делителя 19 частоты. Наего выход при отсутствии сигналасброса поступает выходной сигнал стого делителя частоты, выход которого оказывается соединенным с входомэлемента 2 ИЛИ, имеющего на своем втором входе сигнал, равный логическому О , В случае поступления сигна ла сброса на соответствующий входделителя 19 частоты на его выходеустанавливается постоянное значениесигнала, например логический "О".Со снятием сигнала сброса делениечастоты выходного сигнала возобновляется в соответствии с установленным коэффициентбм. В качестве элементов управляемого делителя 19 частоты могут быть применены элементы, 1418654 12входящие в номенклатуру интегральныхмикросхем серии К 176,Счетчик 20 времени имеет счетныйвход, вход сброса, вход параллельного ввода в двоичном коде данных установки задания счета, вход записии выход, на котором изменение сигналапроисходит при совпадении содержимогосчетчика с введенными данными. В качестве счетчика 20 времени может бытьиспользован двоичный счетчик с парал.лельным вводом данных перед счетом,Элемент 21 задержки выполнен любым известным способом так, что он 15задерживает выходной логический сигнал относительно входного логического сигнала, поступающего на вход запуска, на время, приблизительно равное периоду следования выходных импульсов генератора 18, а при поступлении логической "1", на вход сбросаустанавливает исходное значение выходного сигнала без специальной задержки, 25Элемент 22 задержки обеспечиваетзадержку выходного логического сигнала относительно входных логическихсигналов, поступающих как на вход запуска, так и на вход сброса, на время, приблизительно равное времени,за. держки элементом 21,Программное временное устройствоработает следующим образом.При включении питания на первоми втором выходах блока 3 запуска устанавливаются сигналы Х,=1 и,2,=0соответственно, на выходе программного блока 16 питания, а следовательно,и на шине 28 питания напряжение отсут ствует, Поэтому блоки 4-14 и 17-22устройства не получают электропитания, а значит значения всех командуправления 2 -2,1 и Х -Х в магистра 12 1лях 23 и 24 равйы О, Это приводит к 45формированию программным блоком 1 определенных сигналов, обеспечивающихустановку объекта управления в.исходное состояние и разрешающих в блоке2 аварийной защиты и сигнализации 50контроль сигналов с датчиков некоторых технологических параметров. Одновременно на выходе 15 блокировки запуска устанавливается сигнал, равный,логической "1", не блокирующий запуск программы пуска объекта управления. Если в это время блок 2 аварийной защиты и сигнализации не фиксирует аварийной ситуации, т,е. его выходной сигнал, поступающий на первыйвход блока 3 запуска, равен.логическому "0", то с помощью соответствующего органа блока 3 запуска возможен запуск программы пуска. Когдаэто произойдет, выходные сигналы блока 3 примут значения Х =0 и 2=1, которые по магистралям 24 и 23 командсоответственно поступают на входыблоков 1, 15 и 16,Команда 2, =1, поступающая на вхрдпрограммного блока 1, обеспечиваетформирование его выходных сигналов всоответствии с заданной программой.Эта же команда, поступающая на вто-,рой вход блока 15, обеспечивает запрет блокировки пуска, а поступающаяна первый вход блока 16 приводит квключению напряжения питания на шину28, При этом запитываются обесточенные ранее узлы ПВУ, Первоначальновсе сигналы (кроме 2,) на входах элементов 2 И-НЕ 6 и 9 равны логическому "О", а на выходах и на всех адресных входам блока памяти 17 - логической "1". Это, обеспечивает наличие на всех выходах блока 17 памяти,сигналов, равных логической , которые через многовходовый элементИ 14 поступают на входы сброса делителя 19 частоты, счетчика 20 времении элементов 21 и 22 задержки, запрещая их работу и обеспечивая на ихвыходах сигналы, равные логическим"О", "0", "0", "1" .соответственно,поэтому выходные импульсы генератора18 не измецяют их состояний. Одновременно (при включении напряжения нашину 28) триггеры 4"1 и 7-.1 устанавливаются в единичное состояние,Вследствие преобладания действия,первых входов установки в единичноесостояние над действием вторых входовустановки в нулевое состояние всетриггеры 4 и 7 устанавливаются в единичное состояние, т,е, выходные сигналы первых выходов всех триггеров 4и 7 принимают значения логической"О". После установки триггера 4-1 вединичное состояние на обоих входахэлемента 2 И-НЕ 6-1 сигналы принимаютзначение логической 1, поэтому наего выходе имеет место логический"0". Так как команд22992%9 иХ Х ., поступающие на первые входы элемейтов 2 И-НЕ 6-26-3. и9-19-п, равны логическому "0", 1418654 4то их выходные сигналы равны логической "1", Таким образом, на первую;адресную шину блока 17 памяти поступает сигнал логического "О", а наостальные - логической "1", Это обеспечивает формирование на первой группе его выходных шин параллельного кода размерности, а на второй группе -параллельного кода длительности пер О:вого временного интервала, которыйподается на входы ввода данных счетчика 20 времени. При этом сигнал логического "О" с выходов первой группыблока 17 памяти через элемент И 1.4 15поступает на входы сброса делителя19 частоты, счетчика 20 времени, элементов 21 и 22 задержки и вход запус,ка элемента 22 задержки, Этим разрешается работа укаэанных элементов и 20;запускается элемент 22 задержки,Импульсы с генератора 18 через делитель 19 частоты, делящий их на коэффициент, заданный кодом размерности,начинают поступать на счетчик 20 времени. До поступления первого импульса на счетный вход счетчика 20 времени на его вход записи с выхода элемента 22 задержки поступает сигнал,равный логическому "О", при этом блокируются входы ввода данных счетчика20 времени и в него оказываются введенными данные для счета, поступившие с второй группы выходов блока 17памяти непосредственно перед подачейлогического цО" на вход записи счетчика 20 времени. Логический "0" с.выхода элемента 22 задержки по тактовой 3 вине 26 через электрический соединитель 11 водается также и на вторые входы четных .триггеров 4 и 7. Начинается формирование первого интервала времени,По окончании заданного интервалавремени, когда число импульсов, сосчитанных счетчиком 20 времени, совпадает с числом, введенным в него повходам ввода данных при записи, наего выходе возникает сигнал, равныйлогической "1", который с некоторой 50задержкой, формируемой элементом 21задержки, поступает на вход генератора 18 и блокирует его работу. Приэтом счетчик времени сохраняет своесостояние. Кроме того, логическая 55"1" по тактовой шине 25 одновременнопоступает через электрический соединитель 11 на вторые входы некоторыхнечетных триггеров 4 и 7. Однако,вследствие преобладания действия первых входов установки в единичное состояние над действием вторых входов установки в нулевое состояние, в нуле" вое состояние переключается только триггер 4-1, так как только на его первом входе сигнал Х, имеет значение логического "О" и не запрещает его переключения. После переключения этого триггера его выходкой сигнал, равный логическому "0", поступает на второй вход элемента 2 И-НЕ 6 и первый вход триггера 4-2, разрешая его переключение. Так как на втором входе триггера 4-2 имеет место логический "0", его состояние не изменяется. А наличие логического "0" на втором входе элемента 2 И-НЕ 6-1 приводит к формированию логической "1" на его выходе. В этом случае на всех адресных входах блока 17 значение сигналов становится, равным логической "1",что приводит к сбросу элементов устройства-делителя 19, счетчика 20 и элементов 21 и 22 задержки в первоначальное состояние, После этого с выхода элемента 22 задержки по тактовой шине 26 через электрический соединитель 11 на вторые входы некоторых чет- . ных триггеров 4 и 7 поступает логическая "1" и переключает только триггер 4-2 в нулевое состояние, при котором на первом выходе имеет место логический "0", а на втором - логическая "1". Таким образом, возникает команда Е=), при которой так же, как и при последующих, формирование временного интервала происходит аналогично, как и при поступлении команды Е,=).В случае выполнения электрического соединителя 11 по схеме, приведенной на фиг, 4, формирование следующей команды Е =1 происходит независимо от временного интервала. Триггер 4-3 переключается в состояние логического "0", как только на его второй вход поступает логическая "1".через вход 27-1 ПВУ, например, с сигнализирующего датчика, выдающего этот сигнал при достижении определенного значения технологическим параметром в результате действия управляющих сигналов программного блока 1 по команде управления Е =1. Так как на второй вход триггера 4-4 постоянно поступает логическая "1" с формирователя 10 логических сигналов, то он переключается в нулевое состояние сразу же затриггером 4-3, который обеспечил наего первом входе разрешающий сигнал(логический "О"). После этого комани 1 5да 2 станет равной логическои 1которая обеспечит формирование следующего временного интервала. Далеекоманды управления 22 ., формируются аналогично команде 2 . Привозникновении команды 2,=1 она поступает по магистрали 23, команд на третий вход блока 15 блокировки запускаи устанавливает его триггер 52 в единичное состояние, поэтому на его инверсном выходе возникает логический"О" и поступает на вход элемента2 ИЛИ 59. Так как на другом входе этого элемента имеет место логическая"1", то значение его выходного сигнала не изменяется и остается равным логической "1" до возникновения команды2,=0 на втором входе блока 15 блокировки пуска.Формирование команды 2 =1 после 25команды 2 ,=1 может.произойти черезинтервал времени, заданный командой2либо по сигналу логической "1",поступающей на вход 27-2 ПВУ с сигнализирующего датчика до окончания вре- ЗОменного интервала, В первом случаена второй вход триггера 4-Клогическая "1" поступает .с. выхода элемента 21 задержки по тактовой шине 25через элемент 2 ИЛИ 50 электрическогосоединителя 11 после окончания вре 35менного интервала и обеспечивает переключение этого триггера в нулевоесостояние. Во втором случае переключение триггера 4-(К) в нулевое сос 40тояние происходит по сигналу логической "1", поступающей на его второйвход с входа 27-2 через элемент 2 ИЛИ50. После переключения триггера 4(К) в нулевое состояние аналогичнообеспечивается формирование логической "1" на тактовой шине 26, которая переключает триггер 4-Х в нулевое состояние. При этом возникает команда 2 =1, которая по магистрали 23 поЭступает на первую группу входов программного блока 1 и на второй вход программного блока 16 питания. Ко-манда 2= в программном блоке 1 возбуждает элемент памяти, который обес печивает запоминание всех команд пус" ка 2 2 равных логической "1",фКоманда 2 =1 в программном блоке 16 питания переключает его триггер 61 в единичное состояние, что приводит котключению с помощью контактов управляемого ключа 72 напряжения питанияс выходной рины 28, Таким образом отключается электропитание элементовПВУ 414,1722 и они переводятся в режим хранения, сохраняя свойресурс и обеспечивая экономию электроэнергии.При запуске программы пуска управляемого объекта включается напряжениепитания и на элементы 2 И-НЕ 5 и 8 имноговходовые элементы И-НЕ 12 и 13.При этом на вторых входах всех элементов 2 И-НЕ сигналы равны логическому"0", так как поступают с инвертирующих выходов триггеров 4 и 7, установленных в единичное состояние. Значитна выходах всех элементов 2 И-НЕ 5 и 8и всех входах многовходовых элементовИ-НЕ 12 и 13 имеют место сигналы,равные логической 1, Поэтому на выходах элементов 12 и 13 и втором итретьем входах блока 2 аварийной защиты и сигнализации сигналы равны логическому "О" не изменяют состоянияэтого блока, Во время отработки программы пуска при последовательномформировании команд 2, равных логической "1", на одном из входов элементов 2 И-НЕ 5 всегда имеет местосигнал логического "О", следовательно, значения выходных сигналов элементов 5 и 12 и состояние блока 2 неизменяются, Если по каким-либо причннам, например при неисправности одного из узлов устройства, преждевременно возникнет команда, равная логической "1", на обоих входах одного изэлементов 2 И-НЕ 5 сигналы оказываются равны логической "1" и в результате на второй вход блока 2 аварийнойзащиты поступает сигнал, равный логической "1", что соответствует аварийной ситуации, Такая ситуация можетвозникнуть, например, при преждевременном формировании 2 =1, когда 2=0,т,е. сигналы на первом входе триггера4-2 и элемента 2 И-НЕ 5-2 равны логической "1", а на втором входе этогоэлемента и втором выходе триггера 4-4также равны логической "1",Если в процессе формирования команд управления при пуске или послеего окончания через неопределенныйпромежуток времени произойдет аварийное отклонение какого-либо параметра, контролируемого блоком 2 аварий