Устройство для программного управления

Союз СоветскмиСоцмалмстмческмаРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 щ 734616с присоединением заявки РЙ Государственный комитет(23)11 риритет Опубликовано 15,05.80. Ьктллетень Л. 18Дата опубликования описания 17,05.80 да делам изобретений и открытий(2) Авторы изобретения А, А, Левин и Б, И. Льпкин Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научноисследовательский институт металлорежущих станков(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ Изобретение относится к программному логическому управлению, преимушественно металлорежущими станками, а также транспортными, загрузочными устройствами и другими промышленными обьектами,5Известны устройства программного логического управления, содержащие входные и выходные преобразователи информации, вычислительный блок, блоки памяти,1 ОВходные и выходные преобразователи информации связаны соответственно с дискретного действия воспринимающими элементами (кнопками, путевыми выключателями и т.п,) и исполнительными элемен15тами (контакторами, электромагнитами,электромагнитными муфтами, сигнальными лампочками и т.п.) у 1 травляемого обьекта . В блоках памяти хранится программа управления конкретным объектом, Такая структура позволяет оснащать различные обьекты управления одинаковыми устройствами управления, различающимисялишь набором входных и выходных прео 2бразователей, количеством олоков памяти и хранимой в них программой 1 ф.1 1 Г 1Однако данные устройства обладают узкой областью применения.Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство, содержащее входные и выходные преобразователи информации, связанные с вычислительным блоком, генератор тактовых импульсов входы которого подключены к первому входу вычислительного блока и к входу счетчика, кодовые выходы которого подключены ко входам блоков памяти. В процессе работы устройства из блоков памяти последовательно считываются н отрабатываются команды программы, каждая из которых содержит код операции и адрес (т,е. номер) входа или выхода.данное устройство может одновременно уттравлить и несколькими обьектами (как одинаковыми, так и различными), В этом случае суммарный объем блоков памяти должен вмещать все программы управления. Если управля мые обьекты одинако3 7346вые, то эти программы являются аналогичными и различаются лишь адресамивходов и выхоцов 3).Однако в этом устройстве приходитсявсе аналогичные программы хранить в5памяти. При управлении 11 одинаковымиобьектами требуется хранить 11 аналогичных программ, что требует соответствующего увеличения числа блоков памяти,то есть приводит к повьпиеник стоимости 1 Оустройства. Кроме того, необходимостьзаписи 11 программ а не одной, существенно усложняет программир ванне.Цель изобретения - устранение указанных недостатков, то есть упрощение устройства при управлении несколькими одинаковыми управляемыми обьектами,Поставленная цель достигается тем,что в устройство введены триггер, три регистра и второй счетчик, причем выходы 2 Облоков памяти соединены со входом первого регистра и со входом третьего регистра, выходы которого подключены ковторым входам вычислительного блока,выход переполнения первого счетчика подключен ко входу второго счетчика, кодовыевыходы которого соединены со входамивторого регистра, выходы первого и второго регистра подключены к адреснымвходам входных и выхоцных преобразователей информации, а информационные выходы вычислительного блока через триггер подключены х информационным входам выходных преобразователей информации. 35Наличие трех регистров, триггера ивторого счетчика позволяет при управлении М одинаковыми объектами хранить в блоках памяти не М аналогичных программ,а оцну такую программу, что существен оно упрощает программирование. При этомв 8 раз уменьшается требуемый суммарный обьем блоков памяти и соответственно уменьшается число этих блоков, вследствие чего снижается общая стоидюсть 45устройства. Устройство таким образом,упрощается.На чертеже приведена блок-схема устройстваа.Устройство содержит вычислительный 50блок 1, триггер 2, генератор 3 тактовыхимпульсов, первый счетчик 4, первый регистр 5, второй регистр 6, третий регистр7, второй счетчик 8, блоки 9 памятий входные и выходные преобразователи 5510-11 информации.К входным преобразователям 10 информации подключены дискретного дейст Распределение адресов входов и выходов для 10 управляемых обьектов Лдрес входовыхоцов Управляемый обьект 1 о1 2 3 4 Г 6 7 8 9 10 100-1 99 200-299 300-399 400-499 500-,э 99 600-699 700-799 800-899 900-9 99 000-099 Каждая и команд, составляющих программу, содержит код операции и адресную часть. В устройстве, в случае управления одинаковыми обьектами, адресная часть команды содержит только младшие разряды адреса входа-выхода (в рассматриваемом примере 2 разряда), старшие же разряды (в рассматриваемом гримере 1 разряд) определяются состоянием счетчи 16 ф1 вия" воспринимающие элементы (кнопки, переключатели, путевые выключатели, реле давления и т. и.; на чертеже не показано) управляемых обьектов 12, К выходным преобразователям 11 информации подключены дискретного действия исполнительные элементы (контакторы, электромагниты, электромагнитные муфты, сигнальные лампочки и т.п,; на чертеже не показаны) управляемых объектов 12. В блоках 9 хранятся программы управления каждым из обьектов 12. Грограммы вводятся в блоки 9 в период стыковки устройства управления с управляемыми обьектади, Ввод программы осуществляется с помощью специального устройства программирования. Программа представляет собой последовательность команд, в соответствии с которой в блоке 1, работающем совместно с триггером 2, периодически производится вычисление значений булевых функций, определяющих состояния выходов устройства, и состояния исполнительных элементов обьектов 1 2.Если обьекты 12 одинаковые, то в блоках 9 хранится программа управления только одним управляемым обьектом. Напримервсего обьектов 10, а каждый имеет не более 100 входов и выходов в сумме. Удобно принять следующее распределение адресов входов-выходов.преобразователей 1 1. При этом выбранный выход устанавливается в то состояние, в котором находится триггер 2, то есть в состояние, соответствующее вычисленнолу сечению булевой функции данного выхода. Аналогично управляются остальные въходы.После отработки последней коланды программы вновь считывается и отрабатывается первая команда, затем вто, рая и т.д. Циклы считывания отработки всех команд программы повторяются с достаточно высоКой частотой (время цикла порядка 1-2 мс).Перед первым циклок счетчик 8 устанавливается в состояние "1 ", поэтому в первом цикле формируются адреса входов-выходовв интервале 100-199, то есть осуществляется управление обьектом Л 1.После каждого цикла с вькода переполнения счетчика 4 на вход счетчика 8 подается импульс, в результате чего состояние счетчика 8 увеличивается на единицу. Во втором цикле при считываниитех же команд программы формируютсяадреса в интервале 200-299, то естьосуществляется управление объекто 1 Ло 2,в третьем цикле - объектом Ио 3 ит.д, В 1 1-м цикле счетчик 8 вновь находится в состоянии "1 " и вновь производится управление объектом Хд 1,в 1 2-м цикле - объектом Хо 2 и т,д,Период повторения всех команд управления для каждого из объектов составляеттаким образом, 10 циклов, то есть время порядка 10-20 мс. Это время сравнимо со временем срабатывания реальныхисполнительных элементов, чем и объясняятся работоспособность описанного устройства. Введение в устройство сравнительно простых и дешевън трех регистров, триг гера и второго счетчика при управлениинесколькими одинаковыми обьектали, в ков памяти, то есть сократить оборудование, и снизить стоимость устройства,мость программирования, то есть упроститьпрограммирование. 5 734616 6ка 8, в котором хранится текупьчй номеруправляемого объекта.Если считывается команда, адреснаячасть которой представляет собой число45, а счетчик 8 в этот момент находится в состоянии д, то выбирается входили выход 345,Устройство работает следующим образом,С генератора 3 тактовые импульсы 10постоянной частоты поступают на входсчетчика 4. С кажчым тактовым импульсом состояние счетчика 4 увеличиваетсяна единицу. С кодовых выходов этого счетчика номер очередной команды подается в 15блоки 9, из которых считывается и передается в регистры 7 и 5 очередная команда программы. Содержащийся в этойкоманде код операции запоминается врегистре 7, а адресная часть команды 20(младшие разряды адреса входа-выхода) -в регистре 5. Старший разряд адреса подается в регистр 6 с кодовых выходовсчетчика 8. Полный адрес входа-выхода(старший и младшие разряды) с регистров 6 и 5 поступает на адресные входыпреобразователей 10 и 11. При этомпроисходит выбор соответствующего входа или выхода, и информация о его состоянии подается с информационного выхода соответствующего преобразователя10 или 11 на информационный вход блока .1. Здесь с этой информацией, в соответствии с поступившим кодол операции, выполняется одна из логических опе- З 5раций, например И, ИЛИ, НЕ-И, НЕ-ИЛИ,При этом код выполняемой операции поступает на операционные входы блока 1с регистра 7, Вторым операндом вьполняемой операции является результат предыдущей операции, хранимый в триггере2, Результат очередной операции, припоступлении на управляющий вход блока1 стробируюшего импульса с генератора3, вновь заносится в триггер 2 путем 45подачи импульса с соответствующего ин- общем случае работающими независимо,формационного выхода блока 1 на еди- позволяет существенно сократить числоничный или нулевой вход триггера, сравнительно дорогих и сложных блоТак считывается и отрабатываетсягруппа команд вычисления булевой функции 50некоторого выхода, а также сократить число программ, аВ последней команде этой группы следовательно, сократить сроки и стоипрограммируется код операции "установка состояния, При получении такого кодас регистра 7 и при поступлении стробируформула изобретенияющего импульса с генератора 3 блок 1выдает импульс на управляющий выход, Устройство для программного управподключеннъМ к управляющим входам ления, содержапее входные и выхо:оъи7 7346 преобразователи информации, связанные с вычислительным блоком, генератор тактовых импульсов, выходы которого подключены к первому входу вычислительного блока и ко входу первого счетчи 5 ка, кодовые выходы которого подключены ко входам блоков памяти, о т и и ч а - ю ш е е с я тем, что, с целью упрощения устройства при управлении несколькимн одинаковыми управляемы . ми объектами, в него введены триггер, три регистра и второй счетчик, причем выходы блоков и,"мяти соединены со входом первого регистра и со входом третьего регистра, выходы которого подключены ко вторым входам вычислительного блока, выход переполнения первого счетчика подключен ко входу второго 16 8счетчика, кодовые выходы которого соединены со входами второго регистра,выходы первого и второго регистра подключены к адресным входам входныхи выходных преобразователей информации, а информационные выходы вычислительного блока через триггер подключены к информационным входам выходных преобразователей информации. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент США Хо 3806877,кл. 340-172,5, 1974,2, Патент Великобритании Мо 1379181,кл. О 3 Й, 1974. 3, "Управляющие системы и машины,% 1, 1975, с, 57, 61-63 (прототип).1 ИИПИ Заказ 2218/ Филиал ППП Пате Тираж 956 ПодписноУжгород, ул. Проектная,