Программатор время-параметр

СОЮЗ СОВЕТСНИХШИЛЮЮЕСКИЖРЕСПУБЛИК З(51) С 05 В 19 18 ЕТЕНИ эаа ЗебрдФМГ ааййЛТИСзсФ ОМУ ВТОРС) 3640 ) 23.0 ) 15.1 ) 10.Н, ) 621. ) 1, А 22503, 2. Про ИПП,(21 (22 (46 (72 о ом одключенныи вх дсора, а выходом - к к управляющим вх гистр да к выходу дам инди первого,оце х а третьего ключейогового преобрао выходом с вхоя напряжения,нал торо цифр и к вход зователя связанноого делите ного выход дом и соеди ервым вход струкциятотип).(54)(57)содержалицифроаналусилительходом с в ч увел го напрявторой и усилител елители сточник и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ 306 /24-24б. 832. 84. Бюл. У 46Захаров и А.И.Ярухин 503.55(О 88.8)вторское свидетельство СССРкл. С 06 Г 15/46, 1978. грамматор "время-параметр"Техническое описание и инпо эксплуатации, 1979 (про РОГРАММАТОР ВРЕМЯ-ПАРАМЕТР, й индикатор, процессор, оговый преобразователь имощности, соединенный выыходом программатора, о т - ю щ и й с я тем, что, с целью я точности задания выходножения, в него введены первыР, третий ключи, суммирующийпервый, второй и третий напр,лужения, повторитель, опорного. напряжения и резо атыйе д суммирующе го усилителя, подключенного выходом к входу усилителя мощности, вторым входом - к выходу повторителя, а третьим входом - к выходу третьего ключа, соединенного информационным входом с выходом третьего делителя напряжения, связанного входом с выходом источника опорного на-пряжения и с входом второго делителя напряжения, подключенного выходом к информационному входу второго ключа, соединенного выходом с входом повторителя и с выходом первого ключа, связанного информационным входом ой нулевого потенциал1 11295Изобретение относится к системамцифрового программного управленияи может быть использовано для. управления технологичскими процессами.Известны устройства управленияобъектами, содержащие программируемыеисточники аналогового управляющегосигнала. В состав программируемыхисточников входят блоки управленияи;цифроаналоговые преобразователи .1,10Указанные устройства характери-зуются сложностью преобразователейкод - напряжение, выполненных на дискретных элементах, и недостаточнойточностью преобразования из-за применения йерегулируемых интегральныхпреобразователей код - аналог.Наиболее близким техническим решением к изобретению является программатор время-параметр 15 ИПП,который выпускается серийно для применения в системах автоматического управления; технологическим, испытательным и другим оборудованием. Управление осуществляется путем подачи на25исполнительные и регулируемые устройства последовательного ряда командв виде ступенчатого изменения напряжения постоянного тока. Программатор15 ИППсодержит индикатор, процессор, соединенный выходом с входомсчетчика и индикатором, а выход счетчика подключен к входу цифроаналогового преобразователя.Цифроаналоговый преобразовательсостоит из преобразователя напряжения, преобразователя декодирующегодесятиразрядного отрицательных токов,согласующего усилителя и усилителямощности, выход которого является40выходом устройства программаторавремя-параметр 2 1.Недостатокизвестного устройства.больщая погрешность задания выходногонапряжения 0 25 Виз-за использоФ45вания нерегулируемого преобразователя код - аналог, собранного на интегральных схемах,Целью изобретения является увеличение точности задания выходногонапряжения.Поставленная цель достигается тем,что в программатор время-параметр,содержащий индикатор, процессор,цифроаналоговый преобразователь иусилитель мощности, соединенный выходом с выходом программатора, введены первый, второй и третий ключи,суммирующий усилитель, первый, второй 87и третий делители напряжения, повторитель, источник опорного напряжения и регистр данных, подключенный входом к выходу процессора, а выходом - к входам индикатора, к управляющим входам первого, второго и гретьего ключей и к входу цифроаналогового преобразователя, связанного выходом с входом первого делителя напряжения, соединенного выходом с первым входом суммирующего усилителя, подключенного выходом к входу усилителя мощности, вторым входом - к,выходу повторителя, а третьим входом - к выходу третьего ключа, соединенного информационным входом с выходом третьего делителя напряжения, связанного входом с выходо 1 источника опорного напряжения и с входом второго делителя напряжения, подключенного выходом к информационному входу второго ключа, соединенного выходом с входом повторителя и с выходом первого ключа, связанного информационным входом с шиной нулевого потенциала,На фиг,1 представлена блок-схемапрограмматора; на фиг.2 - временнаядиаграмма работы устройства,Устройство состоит из индикатора1, процессора 2, регистра 3 данных,цифроаналогового преобразователя 4,первого делителя 5 напряжения,первого ключа 6, источника 7 опорногонапряжения, второго делителя 8 напряжения, второго ключа 9,повторителя.10, суммирующего усилителя 11, третьего делителя 12 напряжения, третьего ключа 13, усилителя 14 мощности.Данные с процессора 2 передаются врегистр 3 данных, откуда поступаютна входы цифроаналогового преобразователя 4, на индикатор 1 и на управляющие входы ключей 6, 9 и 13, Напряжение с выхода источника 7 опорногонапряжения поступает на входы второго и третьего регулируемых делителей8 и 12, выходы которых подключенык входам соотве.ственно второго итретьего ключеи 9 и 3. Выходы первого и второго ключей 6 и 9 соединены с входом повторителя 10, выходом подключенного к второму входусуммирующего усилителя 11 аналоговый вход первого ключа 6 подключен.к общей шине, а выход тр тьего аналогового ключа 13 соединен с третьимвходом суммирующего усилителя 1,3 11295 Напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя 4 поступает на вход первого делителя 5 напряженияделитель напряжения на два ), выход которого соединен с первым входом суммирующего усилителя 11; С выходасуммирующего усилителя 11 программируемое аналоговое напряжение подается на вход усилителя 14 мощности, выход которого .;вляется выходом устройства программатора время-параметр.Устройство работает следующим образом.Временные управляющие сигналы 15 устройства вырабатываются процессором 2. Эти управляющие сигналы заносятся в регистр 3 данных, где хранятся до следующей команды выводы .данных из процессора. Времена хранения 2 О старой и записи новой управляющей информации в различных разрядах регистра данных отличаются по величине межпу собой в зависимости от элемент- . та устройства, к которому они под, ключеныцифроаналоговому прео 5 раэователю, ключам, индикатору , Времен ная последовательность управляющей информации задается программированием процессора, Первая часть разрядов регистра данных определяет выходное напряжение цифроаналогового преоб. равователя 4. Вторая часть разрядов регистра данных служит для управления работойключей 6, 9 и 3, Последний разряд регистра, его третья часть, 35 задает период смены информации в индикаторе, соответствующей содержимому первой части регистра данных, тем самым позволяя высвечивать выходное напряжение программатора с дос Фаточной для наблюдения периодичностью.Выходное напряжение цифроаналогового преобразователя равно Ч=Ч.+ФЧ,где Ч Ж Ь (шаг квантования выходного напряжения равен Ь );Н - десятичное чис.ю, соответствующее коду на входе цифроаналогового преобразователя;ФЧ - погрешность преобразователя 50код - напряжение.Для уменьшения погрешности аналого-цифрового преобразования в устройство введен делитель 5 напряжения на два и источник напряжения Ч /2, 55ОеаК где Ч - максимальное выходное наО ваХпряжение на выходе программатора, равное максимальному напряжению на 87 4выходе цифроаналогового преоьразователя при отсутствии погрешности в его работеЭто напряжение формируется иэ напряжения опорного источника 7 с помощью делителя 8. На выходе делителя на два напряжение равноЧ, =(Ч,+Яраг..Когдатребуемое выходное напряжение- программатора лежит в пределах 06 Ч цСЧ 2, то на выходе програмОВахматооа устанавливается напряжениеЧ фУЧ ЧЧ =- -- -=-ф+Ю 7 т.е. абсолют-.вых , 2 2фной погрешностью, в два раза меньшей, чем погрешность цифроаналогового преобразователя. Если требуемое выходное напряжение программатора лежит в пределах - 4 Ч 4 Ч%щах9 ых огхюМ фто выходное напряжение устанавливаетЧовах Чо+дЧ ся равным Ч = -- -+ -- - т.е.е .снова с погрешностью ФЧ(2, Такая двух- режимная работа устройства осуществляется коммутацией ключей 9 и 6.Ключ 6 подает на второй вход суммирующего усилителя 11 через повторитель 10 напряжения опорный нулевой потенциал, при этом ключ 9 разомк" нут. Открытый ключ 9 подает на второй вход суммирующего усилителя 11 напряжение Ч /2, при этом ключ 6 размыкается. Управление ключами осуществляется программным занесением данных иэ процессога в регистр 3 данных. Повторитель 10 слулит для устранения влияния сопротивления открытого ключа 9, так как этот ключ коммутирует относительно большое напряжение Ч )2 и отклонения в канапе перецачи этого напряжения вызовут и большие ошибки в задании напряжения.Основную погрешность цифроаналого-. вых преобразователей вносят обычно старшие разряды декодирующей матрицы. Это связано с тем, что старшие разряды вызывают наибольшие изменения напряженияПоэтому относительно небольшой разброс номиналов в целях старших разрядов вызывает отклонения выходного напряжения, соизмеримые с весами младших разрядов. Для компенсации погрешности, вызванной старшими разрядами цифроаналоговогопреобразова теля введены третий делитель 12 итретий ключ 13. На выходе делителя 12 устанавливается напряжение смещения, равное с обратным знаком среднему отклонению напряжения на .выходе делителя на два от требуемого уровня 5 при включении старших разрядов.При появлении старших разрядов в коде,поступающем на цифроаналоговый преобразователь 4, процессор 2 выдает управляющий сигнал для замы О кания ключа 13, в результате чего напряжение смещения поступает на третий вход суммирующего усилителя и вызнает компенсирующие изменения напряжения на выходе усилителя 14 мощ ности. Третий делитель 12 выполнен термоэависимым для компенсации температурных изменений весов старших разрядов, вносящих наибольший вклад в выходное напряжение программатора, 20На фиг.2 приведена временная диаграмма работы устройства ( для управления рассмотрен двухразрядный цифроаналоговый преобразователь ). Пусть требуется выходное напряжение 25 программатора, которое изображено на фиг,2 а. Напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя Ч изображено на фиг.2 б. Максимальное напряжение Ч достигается тремя стуапеньками при минимальной величине ступеньки изменения этого напряжения. При включении второго разряда цифроаналогового преобразователя возникает ошибка задания напряжения. ФУ (фиг.2 б 1. Компенсация этой ошибки производит открывание ключа 13, подающего напряжение компенсации Ч, фиг.2 гна третий вход суммирующего усилителя 11, Когда Чв ) ЧцФ то включается ключ 9, размыкается ключ 6 и. напряжение Ч =Ч (2(фиг.21 в подается на второй вход суммирующего усилителя 11. На фиг.2 д изображена временная зависимость состояния регистра 3 данных, По оси ординат откладывается номер разряда Р регистра данных. Первый и второй разряды - эта разряды цифроаналогового преобразователя 4. Третий, четвертый и пятый разряды управляют соответственно ключами 6, 9 и 13. Шестой разряд управляет индикатором 1. Наличие управляющего сигнала обозначено в соответствующем разряде регистра данных. Хаким образом, первый и второй разряды задают выходное нап 1 яжение на выходе цифроаналогового преобразователя 4, третий разряд замыкает ключ 6, четвертый разряд замыкает ключ 9, пятый разряд замыкает ключ 13. На фиг.2 д шестой разряд разрешает непрерывную индикацию напряжения Ч. Содержимое регистра 3 дан- . ных хранится в запоминающем устройстве процессора 2, которое программируется в соответствии с требуемой временной зависимостью Ч програмвых матора время-параметр.Введение в известное устройство регистра данных, делителя напряжения на два, суммирующего усилителя, регулируемых делителей напряжения, источника опорного напряжения и трех ключей позволило повысить точностьпрограмматора время-параметр при установке требуемого выходного напряжения.1129587 каз 9452/38 Тиржк 841 П ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 3-35, Раущская наб., д.