Устройство для программного управления

01) 924 Ы ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликГосударственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий(72) Авторы изобретения Ю. Н. Камынин, Н. П. Матвиенко и А. Ю, Жигулевцев Конотопский электромеханический ордена Трудового Красного Знамени завод Красный металлист(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ Изобретение относится к командной аппаратуре дискретных систем управления, работающих по программе.Известны устройства для программного управления, содержащие блок вывода, программный блок и блоки ввода, подключенные к приемникам входных переменных. Выходы этих приемников через блок ИЛИ - НЕ, два приемника промежуточных переменных и блок ИЛИ соединены с одним из входов приемников выходных переменных, вторые входы которых связаны с выходом программного блока, а выходы - с блоками вывода, памяти и задержки, причем выходы блоков задержки и памяти подключены к входам соответствующих блоков ввода,Однако такие устройства не обеспечивают контроля исправности блоков ввода, вывода и,приемников, что приводит к ложным срабатываниям и снижает надежность устройства.Предложенное устройство отличается тем, что в нем установлены дополнительные блок задержки и блок ИЛИ, инвертор, дополнительные и контрольный приемники, блоки И - НЕ, сигнальные блоки, контрольный блок и источник опорного напряжеция, Выход программного блока соединен с одним из входов дополнительных приемников ц через дополнительный блок задержки с вторыми входами приемников входных и промежуточных переменных ц входом инвертора. Выход цнвертора подсоединен к одному цз входов контрольного приемника, второй вход которого связан с выходом блока ИЛИ - 5 НЕ, а выход - с входом дополнительногоблока ИЛИ. Вторые входы дополнительных приемников подключены к источнику опорного напряжения, а выход - к одному цз входов блоков И - НЕ, вторые входы кото рых соедцнены с выходамц соответствующихблоков вывода, памяти ц задержки, а выходы - с соответств ющцмц сигнальными блоками и входам ц дополнительного блока ИЛИ, подключенного через контрольный 15 блок к входу программного блока.Это позволяет повысить надежность работы устройства, исключить ложные срабатывания ц ускорить поиск неисправностей.Блок-схема устройства представлена на 20 чертеже, где 1 - блоки ввода; 2 - блок вывода; 3 - блок памяги; 4 - блок задерхккц;5 - блок ИЛИ - Н(5 - ИЛ 1 Л, 5" - НЕ); 6 - блоки 1-.Е в блоках ввода; 7 - олок ИЛИ; 8 - дополнительный блок 25 ИЛИ; 9 - - ццвср гор; 10 - блоки И - НЕ;11 - программный блок; 12 - дополнительный олок задс 1)жкц; 13 приемники входных и выходных персмснных; 14, 15 - приемники промежуточных переменных; 16 - сигнальные 30 блоки (напрцмер. светодиоды); 17 - блокконтроля; 18, 19 - дополнительные и контрольный приемники; 20 в блок опорного напряжения.Блоки 1 предназначены для ввода входных переменных и состоят из нескольких самостоятельных внешних цепей ввода, образующих с,помощью блоков НЕ 6 прямые и инверсные выходы. Вводы блоков 1 соединены с технологическими датчиками, с выходами блоков памяти 3 и задержки 4.Блок 2 состоит из нескольких самостоятельных выходных каналов с усилителями дискретного сигнала, осуществляющими управление механизмами технологического объекта.Блок 3 выполнен из нескольких элементов память (на схеме показан один элемент) с входами включения и отключения, связанными с выходами соответствующих приемников 13 выходных переменных.Блок 4 включает в себя несколько элементов задержка с входом включения, соединенным с выходом соответствующего приемника выходных переменных.Все приемники 13, 14, 15, 18 и 19 являются элементами с ключевой характеристикой, имеющими вход ввода информации ц программируе.мый вход.Программный блок 11 содержит задающее устройство, например привод, распределитель и программоноситель (переносчик информации), например осветительную лампу, магнит, воздушный поток, прошивочные провода ферритовых ячеек и т. д. Воспринимающим элементом приемника информации можег служить фотодиод, фототриод, фотосопротивление, геркон, ферритовые ячейки и т. д,Одни входы каждого приемника 13 входных переменных подключены к прямому и инверсному выходу блока 1 ввода (цнверсный выход каждого блока ввода обеспечивается элементом НЕ 6). Вторые входы приемников входных переменных подсоединены к выходу дополнительного блока 12, осуществляющего задержку программного подключения приемников входных переменных.Выходы приемников входных переменных соединены с входами блока ИЛИ 5, выходы блоков ИЛИ 5 и НЕ 5" - соответственно с одним из входов приемников 15 и 14 промежуточных переменных, вторые входы которых подключены к выходу дополнительного блока 12 задержки, Выходы приемников 14 и 15 через блок ИЛИ 7 соединены с одним из входов приемников 13, осуществляющих ввод выходных переменных, второй вход которых подключен к выходу программного блока 11, а выходы их - соответственно к блокам вывода 2, памяти 3 и задержки 4. Выход программного блока 11 также связан с входом дополнительного блока задержки и одним из входов дополнительных приемников 18, второй вход которых подключен к блоку 20 опорного напряжения. Выходы дополнительных приемников соединены с одним из 10 15 20 с), зо 35 4 О 45 50 5 д 6 О 65 входов блоков И - НЕ 10, вторые входы ко. торых подключены к соответствующим выходам блока вывода 2, памяти 3 и задержки 4, выходы всех блоков И - НЕ - с сигнальными блоками 16 (например, с анодами светодиодов) и через дополнительный блок ИЛИ 8 с блоком 17 контроля. Катоды светодиодов связаны с соответствующими выходами блоков вывода 2, памяти 3 и задержки 4, которые также подключены к соответствующим блокам ввода.Выход блока контроля, предназначенного для остановки задающего устройства программного блока 11 в случае неисправности любого приемника 13 илц выхода из строя блоков вывода 2, памяти 3, задержки 4 и сигнализации о неисправности работы устройства, соединен с входом программного блока 11.Выход дополнительного блока задержки также соединен через инвертор 9 с одним цз входов контрольного приемника 19, второй вход которого подключен к выходу блока ИЛИ 5, выход контрольного приемника 19 через дополнительный блок ИЛИ 8 - с блоком 17 контроля,Приемники 14 и 15 предназначены для программирования функции конъюнкция и дцзьюнкция над входными переменнымц, поступающими согласно заданной программе с блоков ввода.Работа устройства основана в непрерывном перемещении во времени каждого столбца программных таблиц состояний записанных в программном блоке 11, одновременно по всем программируемым в данном столбце строкам. Прц этом происходит сравнение фактических входных значений на выходе блока ИЛИ - НЕ 5 с программными заданными в каждом столбце таблицы состояний. Если фактическое входное значение соответствует программному, то на выходе блока ИЛИ 7 появляется сигнал, который поступает на вход выходных приемников 13 переменных. Те выходные приемники информации, которые на данном столбце таблицы состояний запрограммированы от блока 11 программирования, пропускают сигнал на соответствующие входы блоков вывода 2, памяти 3 и задержки 4.На выходе блока памяти появляется непрерывный сигнал прц подаче на один его вход единичного импульсного сигнала, который исчезает прц подаче единичного импульсного сигнала на второй вход,Прц поступлении на вход блока задержки единичного импульсного сигнала, на его выходе импульсный сигнал, появляется в соответствии с задержкой.Таким образом программный блок 11 осуществляет алгоритм управления определенным механизмом по заданной программе.Для контроля приемников входных переменных в процессе функционирования устройства, сигнал на них с программного блока60 подается с задержкой, формируемой дополнительным блоком задержки, При этом в процессе задержки формируется сигнал на выходе инвертора, который поступает на один из входов контрольного приемника 19.Таким образом, в течение времени задержки программы приемники 13 входных переменных не,пропускают входных сигналов, а контрольный приемник 19 пропускает. В соответствии с этим ожидаемое значение выхода блока ИЛИ 5 в процессе формирования задержки - отсутствие сигнала. в случае исправного состояния приемников входных переменных (приемники не пропускают входных сигналов),В случае неисправности любого из приемников входных переменных в процессе формирования времени задержки состояние выхода блока ИЛИ 5 изменяется таким образом, что на выходе образуется сигнал (неисправный приемник пропускает входные сигналы). При этом сигнал с выхода блока ИЛИ 5 поступает через контрольный приемник 19 на вход дополнительного блока ИЛИ 8 и блок контроля. Последний запрещает выполнение основной программы программному блоку и сигнализирует о неисправном состоянии устройства.Контроль работоспособности блоков выхода, памяти и задержки, а также приемников выходных переменных (на отсутствие в нцх короткого замыкания) проводится в каждом столбце таблицы состояний.При этом, если выходные переменные программируют на прохождение сигнала с выхода блока ИЛИ 7, то соответствующие цм дополнительные перемененные на дополнительные приемники 18 не программируют. Дополнительные переменные подлежат программированию в те временные такты работы устройства, когда сигналы на выходах блоков выхода, памяти и задержки по программе отсутствуют, При появлении сигнала на выходах блока вывода, памяти или задержки в те временные такты работы устройства, когда они не программируются (поврежденце блоков), или при повреждении (короткое замыкание) приемника выходной переменной на соответствующий блок И - НЕ 10 поступает сигнал с выхода соответствующего блока.На второй вход блока И - НЕ 10 в то время подается сигнал от запрограммированного дополнительного приемника 18, Прц этом соответствующий блок И - НЕ выдает сигнал через допотнцтельный блок ИЛИ 8 на блок контроля, который запрещает выполнение программы блоку 11 и сигнализирует о неисправном состоянии устройства. Сигнальный блок (светодиод) 16 фиксирует место и номер неисправного блока.Таким образом, контроль приемников 13, осуществляющих ввод входных переменных, проводится перед выполнением основной программы в каждом такте работы устройства. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Контроль блоков вывода, памяти и задержки, а также приемников выходных переменных, связанных с ними, обеспечивается в каждом такте работы устройства по развернутым программным таблицам состояний.При появлении ложного сигнала на входе олока контроля происходит останов работы устройства, а также одновременное отключение электроэнергии, напрцмср, от всех исполнительных механизмов.Устранение нарушений алгоритма функционирования устройства прп выходе цз строя (коротком замыкании) приемников входных и выходных переменных дает возможность повысить надежность работы устройства, а локализация места неисправных блоков выхода памяти ц задержки - уменьшить время на поиск неисправного блока, и исключает ложную выдачу команд управления на исполнительные механизмы,Ф ор мул и изобретения Устроцстго для программного управления, содержагцес олокц выода, программный блок, блоки ввода с прямыми ц инверсными выходамц, подключенными к одним из входов приемников входных переменных, выходы которых через блок ИЛИ - НЕ, два приемника промежуточных переменных ц блок ИЛИ соединены с одним из входов приемников выходных переменных, вторые входы которых подключены к выходу программного блока, а выходы - к блокам задержки, памяти ц вывода, причем выходы блоков задержки ц памяти соединены с соответствуюшимц блоками ввода, отличающ е е с я тем, что, с целью увеличения надежности работы устройства, исключения ложного срабатывания и ускорения поиска неисправности, в нем установлены дополнительные блок задержки ц блок ИЛИ, инвертор, дополнительные ц контрольный приемники, блоки И - НЕ, сигнальные блоки, блок контроля и блок опорного напряжения, причем выход программного блока соединен с одним цз входов дополнительных приемников ц через дополнительный блок задержки с вторыми входамц,приемников входных ц промежуточных переменных ц входом цнвертора, выход которого подключен к одному цз входов контрольного приемника, второй вход которого соединен с выходом блока ИЛИ - НЕ, а выход - с входом дополнительного блока 1 ЛЛИ, вторые входы дополнительных приемников подключсцы к олок; опорного напряжения, а выходы- к одним цз входов блоков И - НЕ, вторыс входы которых соединены с выходамц соответствующих блоков вывода. памяти и задержки, а выходы - с соответствующими сигнальными блоками ц входами дополнительного олока ИЛ 1 Л, подключенного через блок контроля к входу программного блока.Заказ 1164/8 Изд, М 1282 Тираж 1029 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )К, Раушская нао., д, 45 Типография, пр. Сапунова, 2