Программно-временное устройство

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик 11 1003025(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.355(088.8) Опубликовано 070383, Бюллетень Мо 9 Дата опубликования описания 070383А.Я. МалФайнштейн ик, К. Г.Д. Ц ор 4,бульскйй:, .1бюро станйострбФНЦя собое конструкторск 1) Заявитель(54) ПРОГРАММНО-ВРЕМЕННОЕ УСТРОЙСТВ 0 0 5 вхо З 0 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для управления станками, автоматическими линиями, а также другими объектами, где по технологическому циклу управления работой требуется осуществлять различные временные задержки выдачи или снятия управляющих сигналов и команд.Известно программно-временное устройство, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, блок управления, распределитель импульсов, представляющий собой счетчик с дешифраторами, выходами соединенный через наборное поле с входами компараторов, выходы которых подключены к первым входам триггеров, а вторыми входами соединены с вторым выходом управления, второй вход которого подключен к первому выходу первого триггера, группа элементов И, входы которых соединены с выходами соответствующих триггеров, выходы которых соединены через первые ключи с выходами устройства, а также группу согласующих элементов, входами подключенных к выходам датчиков, сумматор и вторые ключи, первые ды которых соединены с соответст щими выходами группы согласующих элементов, вторые входы - с соответствующими выходами группы элементов И, а выходы вторых ключей через сумматор - с входом генератора импульсов.Это устройство обеспечивает формирование и динамическую корректировку длительности пяти интервалов, следующих последовательно один за другим.Сигнал запуска с блока управления устанавливает группу триггеров в единичное состояние. Одновременно с этим импульсы генератора через блок управления поступают последовательно на распределитель импульсов и через наборное поле - на компараторы, которые поочередно выдают импульсы на. счетные входы групп триггеров, устанавливая их в исходное состояние. Далее сигналы через элементы И и группы первых ключей поступают на входы исполнительных устройств через заданные интервалы времени 1).Недостатком этого устройства яв-. ляется низкая точность реализуемых временных задержек, обусловленная относительно узким диапазоном фор 1003025к оманды, причем формиров ание величины заданного интервала происходитс помощью одних и тех же элементовустройства 2.Недостатком известного устройстваявляются ограниченные функциональные возможности, состоящие в том,что формирование временных интервалов осуществляется только последовательно и исключена возможностьодновременного независимого формирования временных команд.Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей за счетформирования значений временных интервалов независимо и одновременноили заданных в любой произвольнойпоследовательности при одновременном упрощении устройства и сохранении широкого диапазона временных интервалов.Поставленная цель достигаетсятем, что в программно-временноеустройство, содержащее счетчик времени, первый блок памяти, соединенный адресными входами с выходамисчетчика команд, первыми информационными выходами - с входами дешифратора, подключенного выходами кпервым входам блока элементов И, делитель частоты, связанный счетнымвходом с первым выходом генератораимпульсов, введены схема сравненияи второй блок памяти, соединенныйадресными входами с первыми выходами первого блока памяти, информационными входами - с выходами счетчика времени, управляющим входом - свторым выходом генератора импульсов,а выходами - с установочными входами счетчика времени и с первымивходами схемы сравнения, подключенной вторыми входами к вторым выходам первого блока памяти, выходомк вторым входам блока элементов Ии к входу сброса счетчика времени,соединенного счетным входом с выходом делителя частоты, подключенногоустановочными входами к третьим выходам первого блока памяти,мируемых вРеменных интервалов. Атакже ограниченные функциональныевозможности, состоящие в том, чтонеобходимо иметь число каналов формирования временных интервалов, равное числу каналов управления и строчную последовательность формированиявременных интервалов. Это обусловливает дополнительные аппаратныезатраты и снижает надежность устройств. 10 На фиг.1 дана схема устройства; на фиг.2 - структура командного словаУстройство содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, счетчик 3 команд, первый блок 4 памяти, дешифратор 5, второй блок б памяти, схему 7 сравнения, счетчик 8 времени, блок элементов И 9, токовые ключи 10, объект 11 управления.Командное слово (фиг.2) имеет три информационных поля:поле 12, которое содержит код номер выбранной дискреты времени (в данном примере - шесть разрядов);поле 13, которое содержит код адреса соответствующего выхода на Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, которое содержит генераторимпульсов, группу элементов И, делитель частоты, счетчик времени,дешифратор, запоминающий блок, счетчик номера команды, первый элементИЛИ, выходом соединенный с счетнымвходом счетчика времени, выход которого подсоединен к счетному входусчетчика номера команды, выходамиподсоединенного к входам запоминающего блока, выходы запоминающегоблока соединены с входами счетчикавремени и дешифратора, выходы которого соединены с первыми входамигруппы элементов И, реверсивныйсчетчик, токовые ключи, блок коррекции реверсивного счетчика, блок управления реверсивным счетчиком, элементы И выбора счетных входов реверсивного счетчика, элемент НЕ, первый элемент И, второй элемент И,второй элемент ИЛИ, первый вход которого подсоединен к выходу первого 35элемента И, первый вход элемента Иподсоединен к одному из выходов запоминающего блока, а второй входк выходу первого элемента ИЛИ, первый вход которого подсоединен к вы Оходу делителя частоты, а второй - квыходу второго элемента И, первымвходом подсоединенного к одному извыходов дешифратора, а вторым - кпервым входам группы элементов И 45и к выходу генератора импульсов,выход выбора счетных входов реверсивного счетчика, выходы которыхподсоединены к соответствующим счетным входам, вторые входы элементовИ соединены соответственно с первымвыходом блока управления реверсивнымсчетчиком, входами соединенного свыходами счетчика номера команды,а вторым выходом - с входом блокакоррекции реверсивного счетчика,выходы которого через реверсивныйсчетчик подсоединены к входам токовых ключей.Устройство имеет только один канал формирования заданного временно Ого интервала для всего диапазоназначений временных задержек. формирование заданных временных интервалов происходит последовательно одинза другим в зависимости от номера у1003025 объект управления и адрес ячейки вблоке 6 (в примере - восемь разрядов);поле 14, в котором содержитсякод требуемой величины выдержкивремени (в примере - восемь разрядов).Счетчик 3 команд представляетсобой двоичный счетчик, для приведенного примера должен быть восьмиразрядным, и может быть реализованна двух последовательно соединенныхинтегральных микросхемах К 155 ИЕ 5,Первый блок 4 памяти выполнен какперепрограммируемое постоянное запоминающее устройство, работающее только в режиме считывания записаннойв нем инФормации.Максимальное количество программируемых временных интервалов в данном примере - двести пятьдесят шесть,и объем блока 4 памяти команд можетсоставлять двести пятьдесят шестьдвоичных слов по двадцать два информационных разряда. Блок 4 может бытьвыполнен на трех параллельно соединенных по адресным входам интегральных микросхемах К 573 РФ 1,Делитель 2 частоты выполнен в виде двоичного счетчика с предварительной установкой коэффициента деления и реализован в рассматриваемомпримере на одной интегральной микросхеме К 155 ИЕ 8.Второй блок б памяти представляетсобой оперативный блок памяти, имеющий как режим записи, так и режимсчитывания информации. Блок 6 (оперативной) памяти имеет, для данногопримера, объем двести пятьдесят шестслов по восемь разрядов и может бытьвыполнен на восьми параллельно соединенных по адресным входам интегральных микросхемах КР 188 РУ 2.Счетчик 8 представляет собойдвоичный счетчик с предварительнойустановкой начала счета и имеетсчетный вход и вход установки в ноль.Для данного примера счетчик 8 можетбыть реализован как восьмиразрядныйдвоичный счетчик с предустановкойна двух последовательно соединенныхинтегральных микросхемах К 155 ИЕ 7.Количество элементов И 9 зависит отчисла каналов управления и в данномпрьМере составляет двести пятьдесятшесть. Число токовых ключей 10 также составляет двести пятьдесятшесть и они могут быть выполненына ста двадцати восьми интегральныхмикросхемах К 155 ЛП 7.Устройство работает следующимобразом.Счетчик 3 команд в соответствиис поступающими на его счетный входимпульсами с генератора 1 импульсовустанавливает на адресных входахблока 4 памяти команд адрес очередной команды. Содержимое блока 4,хранящееся по этому адресу, устанавливается одновременно на первых,вторых и третьих информационных выходах, количество которых определя-ется полями 12 - 14 соответственно.Таким образом, на входах предварительной установки делителя 2 частоты устанавливается код заданнойпо программе дискреты времени. Де-.литель 2 частоты Формирует по этомукоду счетные импульсы через заданныеинтервалы времени.На первых информационных выходахблока 4 устанавливается, в данномпримере, восьмиразрядный код адресакоторый с помощью дешифратора 5,блока элементов И 9 и токовых ключей 10 определяют момент включениянужного канала объекта 11 управления.)Этот же код адреса поступает на адресные входы блока 6 и выбирает соответствующее этому коду восьмиразрядное слово. Это слово представляетсобой двоичное число, которое определяет число импульсов, Формируемыхделителем 2 частоты по данному каналу управления. Этот код устанавливается на выходах блока 6 памяти ипоступает на первые входы схемы 7сравнения. На вторые входы схемы 30 7 сравнения с вторых информационныхвыходов блока памяти 4 поступаетвосьмиразрядный код требуемой величины выдержки времени включения длязаданного канала управления.35 В случае несовпадения этих двухкодов схема сравнения не запрещаетпрохождение счетного импульса на ь вход счетчика 8. В этом случае содержимое счетчика 8 увеличивается 4 О на единицу и с инфоРмационных входовблока 6 записывается в этот же блокпо тому же адресу.В случае совпадения кодов на первых и вторых входах схемы 7 сравне ния т епри достижении заданной. величины временного интервала, схема 7 сравнения выдает команду наустановку в ноль счетчика 8 и разрешение на вторые входы блока элементов И 9, что приводит к включениюзаданного канала объекта 11 управления. В этом случае по заданномув команде адресу в блок б записываются нули во все разряды, соответствующие адресу слова, что говорито включении заданного канала объектауправления и окончании выдержки времени.Независимо от результата сравне-ния на схеме 7 счетчик 3 команд пе реходит к следующей команде по следующему импульсу генератора 1 ипоследовательно перебирает такимобразом все каналы управления. Послеисполнения последней команды по пе реполнению счетчик 3 переходит вновьк адресу первой команды и весь циклработы повторяется, подключая заданные сигналы управления через заданные интервалы времени.Таким образом, можно управлятьболее сложным объектом, одновременно,и по многим каналам выдавать командыс задержкой,Предлагаемое устройство может бытьиспользовано на любых станках и других установках, где по техническому 10циклу управления работой требуетсяосуществлять различные временныезадержки выдачи или снятия сигналови команд.Введение в устройство второго 15блока (оперативной) памяти и схемысравнения позволяет существенно расширить функции временного устройства, так как при этом команды подаются одновременно на много каналовОуправления, что очень важно, когдаобъект управления сложный, а времявыдачи команд ограничено. Кроме того,существенно упрощается схема устройства и повышается надежность. 25 По сравнению с блоком релейной автоматики с электромагнитными задержками на включение и на отключение серийных расточных .станков модели 2 А 622 Ф 2-1 предлагаемое устройство позволяет изменять величины задержек в широких пределах и без внесения изменений в схему (без перепаек),Это позволяет сократить сроки отладки станков и обеспечивает удобство обслуживания, так как для внесения изменений не требуется дополнительный монтаж. Формула изобретения Программно-временное устройства, содержащее счетчик времени, первый блок памяти, соединеннЫй адресными входами с выходами счетчика команд, первыми информационными выходами с входами дешифратора, подключенного выходами кпервым входам блока элементов И, делитель частоты, связанный счетным входом с первым выходом генератора импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены схема сравнения и второй блок памяти, соединенный адресными. входами с первыми выходами первого блока памяти, информационными входами - с выходами счетчика времени, управляющим входом - с вторым выходом генератора импульсов, а выходами - с установочными входами счетчика времени и с первыми входами схемы сравнения, подключенной вторыми входами к второму выходу первого блока памяти, выходом - к вторым входам блока элементов И и к входу сброса счетчика времени, соединенного счетным входом с выходом делителя частоты, подключенного установочными входами к третьим выходам первого блока памяти.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 826277, кл. 6 05 В 19/18, 1979.2. Авторское свидетельство СССР9 647655, кл. С 05 В 19/18, 19761003025 ВНИИТираж Заказ 1548/272 Подписное Филиал ПЦП "Патент",г.Ужгород, Ул.Проектна