Цифровое устройство управления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пи 813364 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл.э 6 05 В 19/18 Гооударстееииый комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть применено при автоматизации различных технологических процессов, в частности при управлении судовыми техническими средствами.Известно устройство управления, содержащее блок представления событий (БПС) и микропрограммный автомат (МА). БПС получает информацию от высших, инициирующих источников информации (ИИ), определяющих изменение условий работы объекта управления и дополнительных ИИ, связаНных с состоянием датчиков исполнительных механизмов. БПС вырабатывает сигналы логических условий для МА, поступающие на ячейки матрицы совпадений вместе с сигналами микрокоманд - предшественников. Выходы блока микрокоманд связаны непосредственно с усилителями блока выходов,Такое устройство может быть использовано для независимых выходных сигналов, поступающих, например, для управления одновходовыми ИИ 1).Недостаток этого устройства - ограниченная область применения, что не позволяет управлять многопозиционными исполнительными механизмами.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является управляющее устройство, 5 содержащее последовательно соединенныевходной блок и матрицу элементов совпадений, а также выходной блок, первая группа выходов, которого через выходной регистр подключена ко входам соответствующих исполнительных механизмов выходами, связанных с датчиками положения, а вторая группа выходов через регистр микрокоманд - к соответствующим входам матрицы элементов совпадений 2Недостатком данного устройства являет 1 о ся недостаточное быстродействие вследствие последовательного способа обработки информации, а также невозможность управлять многопозиционными исполнительными механизмами.Цель изобретения - расширение области применения и повышение быстродействия устройства;Указанная цель достигается тем, что вустройство введены блок нерегулярной ло 813364гики и блок приоритета, включенный между матрицей элементов совпадений и выходным блоком, первая группа входов блока нерегулярной логики связана с датчиками положения, вторая группа - с дополнительными входами устройства, а выходы - с соответствующими входами матрицы элементов совпадений, причем входной блок содержит блок формирования сигнала сброса и последовательно соединенные регистр команд и регистр управляющих воздействий, выходы которого подключены к выходам блока, а первые и вторые входы соединены соответственно с выходами регистра команд и первыми выходами блока формирования сигналов сброса вторые выходы которого подключены к управляющим входам регистра команд, информационные входы которого подключены к входам блока.Блок приоритета состоит из каналов, содержащих последовательно соединенные первый элемент ЗАПРЕТ, первый элемент ИЛИ и второй элемент ЗАПРЕТ, выход которого подключен к соответствующему выходу блока и последовательно соединенные третий элемент ЗАПРЕТ и второй элемент ИЛИ, выход которого подключен к соответствующему выходу блока, входы которого соединены с входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ и элементов ИЛИ.Блок-схема цифрового устройства управления представлена на чертеже,Устройство содержит входной блок 1, состоящий из регистра 2 команд, регистра 3 управляющих воздействий и блок 4 формирования сигнала сброса, а также матрицу элементов совпадений 5, блок 6 приоритета выходного блока выходную матрицу 7, выходной регистр 8, исполнительные механизмы 9, датчики 10 положения, блок 11 нерегулярной логики, регистр 12 микрокоманд. Причем матрица совпадений содержит элементы И 13, а блок приоритета - первый элемент ЗАПРЕТ 14, первый элемент ИЛИ 15, второй элемент ЗАПРЕТ 16, третий элемент ЗАПРЕТ 17, и второй элемент ИЛИ 18,Устройство работает следующим образом,Сигналы от инициирующих источников информации, т. е. таких, с изменения состояния которых начинается хотя бы одна подпрограмма функционирования устройства управления, поступают на входы входного блока. Количество инициирующих ИИ определяет емкость регистра 2. Записанные в регистр 2 инициирующие сигналы при наличии сигнала вызова поступают по параллельным каналам в регистр 3 управляющих воздействий.Длительность сигналов, записанных в регистр 3, задается блоком 4 сигнала формирования сброса с учетом конкретных ха 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 4рактеристик объектов управления. Это может быть кратковременный командный сигнал для исполнительных механизмов типа магнитных пускателей с импульсным входом или длительный сигнал для исполнительных механизмов без памяти, Блок 4 формирует также сигнал сброса для регистра 2, например, после перезаписи его содержимого в регистр 3.В блок 14 нерегулярной логики производится формирование дополнительных логических условий, зависящих от состояния исполнительных механизмов и параметров объекта автоматизации.Сигналы от регистра 3 или регистра 8 и сигналы блока 11 объединяются в матрице 5 элементов совпадений с помощью элементов 13 в соответствии с заданным алгоритмом, а сигналы с выходов элементов И 13 поступают на входы блока 6 приоритета. Блок 6 включен в систему управления для устранения противоречия между взаимоисключающими управляющими сигна лами, поступающими на многопозиционные исполнительные механизмы или ячейки регистра 12. Уровни приоритета для противоречивых сигналов устанавливаются с учетом характеристик объекта управления и в соответствии с требованиями, предъявленными к системе управления,На чертеже приведен пример формирования обобщенных сигналов Пуск и Стоп (выходы 19 и 20) при наличии четырех уровней приоритета командных сигналов для трехпозиционных (двухобмоточных) исполнительных механизмов с превалированием сигнала Стоп: О-ой уровень (выход 21) - для сигнала Пуск; первый уровень (выход 22) - для сигнала Стоп, 2-ой уровень (выход 23) - для приоритетного сигнала Пуск, 3-ий уровень (выход 24) - для приоритетного сигнала Стоп, Реализация взаимодействия командных сигналов с учетом их приоритета предусматривает для одновременно существующих противоречивых сигналов превалирование сигнала с более высоким уровнем приоритета и производится с помощью логических элементов ЗАПРЕТ 14 и 16 и ИЛИ 15 для обобщенного сигнала Пуск с помощью элементов ЗАПРЕТ 17 и ИЛИ 18 - для обобщенного сигнала Стоп.Обобщенные сигналы блока 6 с помощью выходной матрицы 7 распределяется в регистр 12 микрокоманд для формирования последовательных алгоритмов управления или через выходной регистр 8 на исполнительные механизмы 9.Предлагаемое устройство управления создает предпосылки к повышению уровня унификации разработок дискретных систем управления за счет упорядочения их структуры.Предлагаемое изобретение может найти применение при автоматизации различных813364 Соста арда Техред Тираж ИПИ Государственно по делам изобретен Москва, Ж - 35, Р ППП Патент, г. Ужитель С. Дунае . Бойкас9 ЧО Редактор И. КасЗаказ 349/59ВНИ рМ Коррек Подп.ис омитета СССРоткрытий кая наб., д. 4/5 д, ул. Проектная,арош 11303Филиал уш оро технологических процессов и, прежде всего, при автоматизации судовых технических средста. Формула изобретения51. Цифровое устройство управления, содержащее последовательно соединенные входной блок и матрицу элементов совпадений, а также выходной блок, первая группа выходов которого через выходной регистр 10 подключена ко входам соответствующих исполнительных механизмов выходами, связанных с датчиками положения,а вторая группа выходовчерез регистр микрокоманд - к соответствующим входам матрицы элементов совпадений, отличающееся тем, что, с 15 целью расширения области применения и повышения быстродействия устройства в него введены блок нерегулярной логики и блок приоритета, включенный между матрицей элементов совпадений и выходным блоком, первая группа входов блока нерегулярной логики связана с датчиками положения, вторая группа - с дополнительными входами устройства, а выходы - с соответствующими входами матрицы элементов совпадений. 252. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что входной блок содержит блок формирования сигнала сброса и последовательно соединенные регистр команд и регистр управляющих воздействий, выходы которого подключены к выходам блока, а первые и вторые входы - соответственно к выхо. дам регистра команд и первым выходам блока формирования сигнала сброса, вторые выходы которого подключены к управляющим входам регистра команд, информационные входы которого подключены к входам блока.3. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что блок приоритета состоит из каналов, содержащих последовательно соединенные первый элемент ЗАПРЕТ и первый элемент ИЛИ и второй элемент ЗАПРЕТ выход которого подключен к соответствующему выходу блока и последовательно соединенные третий элемент ЗАПРЕТ и второй элемент ИЛИ, выход которого подключен к соответствующему выходу блока, входы которого соединены с входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ и элементов ИЛИ. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Юдицкий С. А. К синтезу микропрограммных управляющих устройств, сб. Пнсвмоавтоматика, М., Наука, 1972, с. 3.2. Авторское свидетельство СССР415642, кл. б 05 В 19(18, 1974 (прототип) .