Устройство для многоканального программного управления

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ й д 7 ОРСМОМУ СВИДВТВПЬСТВУ;22) Заявлено 09, 12,75 т 2 Ц 2198129/2 6 Ц М. Кл. 6 05 В 19/08 ииеиием заявки Государственный квинт Совета Инннстроа ССС по делам неооретеннй н открытей(45) та опубликоваииа описании 5, б% Ю. С. Агаларов, М. Г. Маркатун и В. И. Ло Институт кибернетики А) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОКАНАЛЬНО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯные цифроаналоговые н аналогоцнфровые преобразователи н исполнительные элементы. Однако эта снстема не предназначена для работыв автономном режиме н предполагает наличиеуправляющей вычислительной машины 121.а Подобные устройства часто обслуживаются оператором, который должен иметь возможность подачи внеочередных команд (во время,отличное от предусмотренного программой)прн отклонениях режима от нормы, в частнос.тн в аварийных ситуациях, а также иметь возможлость вызова кодов каналов на ннднка.цню и задающую часть. В устройствах с после.довательным опросом задержка этих процес.сов равна времени цикла обегання коммутатора каналов. ЗФа велнчнна прн большом чнс.Ы ле каналов может быть существенно большевремени реакции оператора н ограничнваетвозможноств управления,Наиболее близким техннческнм решеннемк изобретению является устройство для много канального программного управлення, содеоф жащее последовательно соединенные блок управления н ввода программы, распределительимпульсов, блок задання режима, счетчик им.пульсов, соединенный с распределителем импульсов, н регистр, подключенный к распреде 2 к лнтелю импульсов и блоку управления н вво 3Изобретение относится к программно-временным устройствам для централизованного управления н предназначено для управлення группой агрегатов, технологический процесс в которых одинаков, носит циклический характер, а начала циклов для различных агрегатов сметцены на произвольный интервал времени, причем устройство может быть применено, например для управлення группой,вулканнзацнонных агрегатов в шннной промышленностн, группой сепараторов в пищевой промышленности н т. п.Известно многоканальное устройство для централнзованного управления нсполннтельнымн элементами, содержащее цифровой компаратор, блок выбора адреса, блок контроля выбора адреса, коммутирующие н исполнитель. ные элементы н блоки сопряжения между нсполннтельнымн н коммутнрующнмн элементамн. Однако это устройство имеет более ограннченную область нрнменения н не предназначено для управления группой объектов, каждый нз которых содержит множество исполнительных элементов 1.Известно также устройство для многоканального программпого управления, содержа. шее цифровой коммутатор, блок синхроннзацнн, блок задания программы, многоканальНаук Азербайджанской СС3да программы, и последовательно соединенные генератор импульсов, управляемый делитель частоты, блок коммутации, подключенный к блоку управления и ввода программы, и по числу каналов управления логические блоки, подключенные к исполнительным органам, счетчику импульсов и распределителю импульсов 31.Недостатками этого устройства являютсясложность и низкое быстродействие.Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его быстродействия.Это достигается тем, что устройство содержит первый триггер, первый одновибратор, подключенный к управляющему делителю частоты, и последовательно соединенные второй одно- вибратор, подключенный к выходу блока управления и ввода программы, первый элемент И, соединенный с первым одновибратором, второй триггер, подключенный к блоку коммутации, элемент ИЛИ и второй элемент И, один из входов которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход - с одним из входов распределителя импульсов, один из выходов первого одновибратора через первый триггер подключен ко входам блока коммута.ции и первого элемента И, причем один из входов первого и второго триггеров соединены с выходом распределителя импульсов, кроме того, логический блок содержит элемент И ИЛИ н третий элемент И, подключенные через регистр сдвига к четвертому элементу И, соединенному со входом элемента И-ИЛИ н выходом логического блока, причем один из входов. элементов И и И.ИЛИ и выходы ре: гистра сдвига являются соответственно входами и выходами логического блока,На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг, 2 - временная диаграмма его работы,Устройство содержит генератор 1 импуль.сов, управляемый делитель 2 чаеготы, коэффициент делениякоторого задается от блока 3 задания режима, блок 4 оперативного уйравления, блок б управления и ввода программы, статический переключатель 6 с выходами 6 - 1, 6 - 2 и динамический переключатель 7 с выходами 7 - 1, 7 - 2, образующие- блок 8 коммутации, счетчик 9. импульсов, регистр 10, распределитель 11 импульсов с выходами 11- - 1 - 11 - 8, первый 12 н второй 13 одновибраторы, первый элемент И 14, первый 5 и второй 6 триггеры, элемент ИЛИ 17 и второй элемент И 18, причем блоки 10 - 18 образуют блок 4 оперативного управления, ре.гистр 19 сдвига, элемент И-ИЛИ 20, третий 21 и четвертый 22 элементы И, причем блоки 19 - 22 образуют логические блоки 23, н исполнительные органы 24.Устроиство в обычном рабочем режиме ра. ботает так. Распределитель импульсов выдает пимпульсов сдвига по числу разрядов регистров с выхода 1 - 5, распределителя, которые поступают на сдвиг счетчика 9, работающего в это время в режиме регистра сдвига, и элементы И 2 всех каналов, Если на остальные входы элемента 2 подаются разрешающие сиг 608121 вала с соответствующего выхода динамического переключателя каналов 7 и с датчика включения агрегата в работу (сигнал вкл ), то происходит сдвиг разрядов регистра 19 и выдача информации через открытый элемент И 22 и элемент ИЛИ 17 на счетчик 9; В конце серии импульсов на счетчике 9 есть код одного канала. Затем на выходе 11 - 6 появляется импульс отсчета времени, поступающий на счетный вход счетчика 9, его соответствующие разряды работают в это время в режиме счетчика, и код в них увеличивается на единицу. Затем с выхода 11 - 8 поступают в-опросных импульсов (по числу команд) ка блок 3 задания режима. Они осуществляют последовательное сравнение кода времени с выхода блока 9 с кодами программных команд блока 3. В результате сравнения с выхода блока 3 формируются сигналы изменения состояния исполнительных органов, которые изме. няют код в других разрядах счетчика 9. Затем с выхода 11 - 5 поступают и-нмпульсов сдвига, и информация со счетчика 9, работающего в режиме; регистра сдвига, поступает через элемент И-ИЛИ 20 в регистр 19 сдвига канала, Если весь рассмотренный цикл по длительности меньше времени срабатывания исполнительных органов, то ложных переключений за время цикла не произойдет, Возможен случай, когда время обработки информацви в задающей части больше времени срабаты. вания исполнительных органов: например, велико число а-программных команд, или же производятся дополнительные операции (обращение к центральному процессору через интерфейсный блок и т. п,). Для этого случая в схему канала введен элемент 20 И-ИЛИ и сопутствующие ему связи. Во время передачи информации из.секции в задающую часть с выхода 1 1 в . 3 подается сигнал разрешения, а с выхода 11 - 2 - запрещения, Тогда код какала через элемент 20 снова поступит на регистр 19 сдвига, н в течение всей обработки информации в задающей частн и канале не будет происходить. ложных переключений исполнительных органов. Во время обратной передачи из задающей части в секцию на выходе 11 - 2 будет разрешающий сигнал, на вы. ходе 11 - 3 - запрещающий, Обратная связь в регистре.19 разорвана, и из задающей часта в секцию поступает новый код. Если ограничение сверху времени обработки информации в задающей части соблюдено, то элемент 20 и все сопутствующие ему связи;и сигналы могут быть исключены, а выход счетчика 9 непосредственно подключен к входам регистров 19 всех каналов,Рассмотрим теперь работу устройства в операторном и индикаторном режимах, Перевод распределитеая 11 имвульсов в операторный и индикаторный режимы производится с выхода блока 6 унравлекня и ввода программы, Операции пересылки кода из канала в задающую часть и. обратно. совпадают с рабочим режммом, В операторном джиме не производятся отсчет времени. с выхода 1 - 6, Вместо него с выхода 11 - 7 проходит импульс записигера 16 стробнрует выходы статического пере.ключателя 6 н блока 8 коммутации.В третьем такте показан случай, когда оператором выбран первый канал, открывается выход 6 - 7.Во втором такте показан случай, когдасигнал оперативного управления (нлн вызова индикации) посылается с выхода блока 5 в момент открытого состояния первого одновнбратора 12, Прн этом элемент И 14 закрыт 10 до окончания импульса. на первом триггере 15,После этого элемент 14 открывается н своим передним фронтом устанавливает в 1 второй триггер б, Дальнейшие операции аналогнчны приведенному.Такая же последовательность операций происходит, если сигнал .с выхода 5 - 1 поступает, когда первый триггер 15 находится в состоя.ннн 1.Максимальная задержка в выполнении снгнала оперативного управления нлн вызова на 20 индикацию равна сумме длительностей нмпуль.сов первого одновнбратора 12 н первого триггера 15, что примерно равно двум циклам работы распределителя импульсов, Эта величина намного меньше максимальной задержкн в устройстве с, последовательным опросом, которая равна длительности полного цикла раформула изобретения 50 55 бО кода времени нз регистра 10 в счетчик 9, Код времени в регнсгр 10 предварительно запнсывается с выхода блока управлення н ввода программы, где он набирается оператором. Если набранный код соответствует одной нз программных команд, то после опроса с выхода 11 - 8 эта команда будет выполнена, если же такого соответствия нет, то будет внесена временная поправка (смещенне во времени программы для данного канала).В индикаторном режиме нет операций отсчета времени н опроса в-команд. Вместо ннх с выхода 11 - 4 поступает импульс запнсн кодов с выходов счетчика 9 в регистр 10, свя.занный с ннднкаторамн в блоке управления н ввода программы,Рассмотрим теперь работу блока 4 оперативного управления, который осуществляет согласование по времени между режимами разлнчных секций н позволяет ускорить процессы оперативного управления н индикации. С выхода делителя 2 частоты на блок 4 поступают импульсы, частота которых задается нз блока 3 задания режима в зависнмостн от длнтельностн циклического процесса. Этн же нмпульсы поступают в блок 8 коммутации на вход динамического переключатели каналов 7 со стробнрованнымн выходами, Стробнрованне осуществляется с прямого выхода первого трнггера 15. На временной диаграмме (см, фнг. 2, б) показана в первом такте работа с 1-ым каналом - открыт выход 7 - 1, во втором такте - работа со 2-ым каналом секцией. Импульсы с делителя частоты запускают первый одно- вибратор 12, длительность импульса которого несколько больше длнтельностн.полного цикла работы распределителя нмпульсов в рабочем режиме (см. фнг. 2, а), Выходной импульс одновнбратора 12 своим задним фронтом устанавливает первый триггер 15 через его днфференцнрующнй вход в состояние 1. Прн этом импульсы с генератора 1 через элемент И 18 начинают поступать на вход распределнтеля 8 импульсов, По окончания цнкла работы распределителя импульсов е выхода 11 - 1 пройдет импульс установкн О первого триггера 15. Выходной нмпульс 15 стробнрует также переключатель 7. Полный цикл обегання переключателя 7 соответствует одному такту отсчета времени во всех секцнях, 4В третьем такте (см, фнг. 2, б) показан случай, когда сигнал оперативного управлення (нлн индикации) проходит с выхода блока 5 в момент времени, когда первый триггер 15 находится в О (распределитель нмпульсов заторможен н первый одновнбратор 12 также находится в О. Прн этом запускается второй одновнбратор 13, на время, большее суммы длительностей импульсов одновнбратора 12 н триггера 15 н через. открытый элемент И 14 нередннм фронтом устанавливает ввторой триггер 16. Через:элемент ИЛИ 17 второй триггер 16 открывает элемент И 18, начинается цикл работы распределителя импульсов 11, по окончании цикла с выхода 11 - 1 проходит импульс установки О .второго триггера 16, Импульс с выхода трнгботы переключателя, Оценить технико-экономнческнй эффект предлагаемого устройства можно путем сравнение возможных потерь продукцнн прн управлении с помощью устройства. с последовательным опросом н прн управлении с помощью предлагаемого устройства, Этот эффект зависит от конкретных характеристик технологического процесса. Например, для процесса вулканнзацин автопокрышек время задержкя оперативного управления нлн ннднкацнн в устройстве с последовательной коммутацией составляет О - 30 сек, что не позво-. ляет оператору достаточно быстро реагировать на отклонения режима от нормы н может привести к значнтельным потерям продукции. Прнмененне предлагаемого устройства позволяет полностью исключить этн потери, так как время задержки оперативного управления н ннднкацнн сокращается до 1 - 2 мсек без сущест.венного повышения стоимости устройства. 1. Устройство для многоканального програм- много управления, содержащее последовательно соеднненные блок управления и ввода про-. граммы, распределитель, импульсов, блок задания режима, счетчик импульсов, соединенный с распределителем импульсов, н регистр, подключенный к распределителю импульсов н блоку управления н ввода программы, н последовательно соединенные генератор импульсов, управляемый делитель частоты, блок комму- тации, подключенный к блоку управления н ввода программы, н по числу каналов управления логические блоки, подключенные к нсполннтельным органам, счетчяку нмпульсов.н распределителю импульсов, отличаЮщееся тем,6)08121 Ророчыы ррыии рпрррворнае уырай иылыыы щвр ь 4 д - Ц1 Фие Р та.тель И, Белиикоред О, Луговар, ж 1 Озз Редактор Н, РазууЗаказ 27 чв/э 1 Корректор С. Патруи)евПодписное исгроа И Го вета Ми открытанаб рул. Прчто, с целью уц 1)ощеция устройства и гц)вы. щецин его быстродействия, оно содер)кит первый триггер, первыи одцовнбратор, подключенный к управляемому делителк) частотыи .последовательно соединенные второй одиовибратор, подключенный к выходу блока управления и ввода программы, первый элемент И, соединенный с первым одновибратором, второй триггер, подключенный к блоку коммутации, элемент ИЛИ и второй элемент И, один из входов которого соединен с выходом геноратора импульсов, а выход - с одним из входов распределителя импульсов, один из выходов первого одновибратора через первый триггер подключен ко входам блока коммутации и первого элемента И, причем, один из входов первого н второго триггеров соединены с выходом распределителя импульсов,82. Устройство по и, 1, отличащееся тем, гго логический блок содержит элемент И-ИЛИ и третий элемент И, подключенные через регистр сдвига к четвертому элементу И, соединенному со входом элемента И-ИЛИ и выходом логического блока, причем одни из входов элементов И и И.ИЛИ и выходы регистра сдвига являются соответственно входами и выходами логического блока,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство СССР445025, кл, б 05 В 19/ОО, 1972,2. Авторское свидетельство СССР432462, кл, б 05 В 19/18, 1972.3, Авторское свидетельство СССР462168, кл. 6 05 В 19/18, 1973.