Устройство для программного управления

(61 (21 льство СССР О/00, 1981. ство СССР 19/18, 1985 ОГРАММНОГО автома= и моеист=ери- следоретения пазона ессов.е диапазоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРУПРАВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится ктике и вычислительной техникежет быть использовано в быстровующих системах управления эксментальными установками при иванин быстропротекающих процЦель изобретения - расшнрени на программируемых временных интерва лов и уменьшение абсолютной погрешности программирования. Устройство содержит блок 1 ввода, блок 2 памяти, блок 3 сравнения, коммутатор 4 первый 5 и второй 6 счетчики импульсов, преобразователь 7 код-код, блок 8 вывода, блок 9 управления, многоступенчатый делитель 10 частоты, селекторный коммутатор 11 каналов. Блок 9 управления состоит из блока пуска, генератора тактовых импульсов, счетчика адреса, регистра адреса, блока совпадения, первого, второго и третьего элементов ИЛИ, первого, второго, третьего и четвертого элементов И. Преимущество изобсостоит в расширении диазадаваемых временных интерва1403084 лов и уменьшении абсолютной погревности программирования, что достигается за счет автоматического переключения диапазонов программированиявременных интервалов. Это позволяет Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в быстродействующих системах управления эксперимен 5 тальными установками при исследовании быстропротекающих процессов.Цель изобретения - расширение диапазона программирования временных интервалов и уменьшение абсолютной погрешности программирования.На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для программного управления; на фиг. 2 - структурная схема блока управления, 15Устройство содержит блок 1 ввода, блок 2 памяти, блок 3 сравнения, коммутатор 4, первый 5 и второй 6 счетчики, преобразователь 7 код-код,блок 8 вывода, блок 9 управления, много ступенчатый делитель частоты 10, се;лекторный коммутатор 11 частот. Блок 9 управления состоит из блока 12 пуска, генератора 13 тактовых частот, счетчика 14 адреса, регистра 15 адре са,блока 16 совпадения, первого 17, второго 18, третьего 19 элементов ИЛИ, первого 20, второго 21, третьего 22 и четвертого 23 элементов И.Устройство работает следующим об разом.Производится запись программы управления исполнительными устройствами. Программа представляет собой совокупность управляющих команд, записываемых в блок 2 памяти посредством блока 1 ввода и преобразователя 7 код-код, в порядке, соответствующем очередности их выполнения во времени. Каждая управляющая команда занимает один адрес блока 2 памяти и состоит из трех частей: кода длительности временного интервала, кода диаПазона временного интервала и кода состояния каналов. Код длительности д 5 уменьшить без ограничения диапазона программирования емкость первого счетчика, а значит увеличить его быстродействие и уменьшить абсолютную по-грешность программирования. 2 ил. и код диапазона временного интервала записываются в блок 2 памяти непосредственно с блока 1 ввода в двоичной форме, а код состояния каналов - через преобразователь 7 код-код,где приводится к позиционному виду, в котором каждому управляющему каналу определен один разряд кода, Запись единицы в любом разряде кода состояния каналов соответствует включению, а запись нуля - отключению соответствующего канала управления.Запись программы осуществляется следующим образом.С помощью, клавиатуры, входящей в состав блока 1 ввода, необходимо набрать код длительности, код диапазона временного интервала и код состояния каналов первой управляющей команды. Затем на первом выходе блока 1 формируется сигнал, поступающий на управляющие входы блока 2 памяти и блока 9 управления. В блоке 9 управления сигнал поступает на управляющий вход регистра 15 адреса и через второй элемент ИЛИ 18 - на счетный вход счетчика 14 адреса. Передним фронтомданного сигнала производится запись кода первой команды в блок 2 памяти по первому адресу, подаваемому на его адресные входы с выходов счетчика 14. Кроме того, код адреса записываемой команды запоминается в регистре 15 адреса, входы которого соединены с адресными шинами. Задним фронтом сигнала в счетчике 14 формируется адрес следующей команды. Следующий адрес подготавливает блок 2 памяти для записи следующей команды. Таким образом осуществляют поочередную запись всех управляющих команд программы. Последней в блок.2 памяти вводят служебную команду, в которой вместо кода длитель 1403084ности временного интервала записывают код количества циклов повторения программы. После записи служебной команды в регистре 15 фиксируется ее адрес.Перед запуском устройства с выхода начальной установки блока 12 пуска подается сигнал на входы обнуления счетчика 6, блока 8 вывода, на первый вход обнуления многоступенчатого делителя 10, через элемент ИЛИ 17 на вход обнуления счетчика 14 адреса и через элемент ИЛИ 19 на входы обнуления счетчика 5. Этим сигналом производится установка устройства в исходное состояние.Сигналом Пуск , поступающим с выхода блока 12 производится запуск программного устройства. Сигнал Пуск поступает на вход генератора 13 тактовых частот, На выходах генератора 13 появляются две противофазные частоты Р 1 и Р 2. Импульсы частоты Р 1 поступают на вход ьногоступенчатого делителя 10. Выходы каждой ступени делителя 10 подключены к входам селекторного коммутатора 11 частот, на управляющие входы которого с блока 2 памяти поступает код диапазона временного интервала, заданного в первой управляющей команде. Тактовая частота, соответствующая поданному коду диапазона с одного из выходов делителя 10 через селекторный коммутатор 11 каналов, поступает на счетный вход счетчика 5, в котором происходит счет текущего времени.Код текущего времени с выходов счетчика 5 через коммутатор 4 поступает на вторые входы блока 3 сравнения, на первые входы которого с вторых выходов блока 2 памяти подан код длительности временного интервала, запрограммированного в первой управляющей команде.При совпадении кода длительности временного интервала и кода текущего времени с выхода блока 3 сравнения на управляющий вход блока 8 вывода поступает сигнал, устанавливающий выходной код блока 8 в соответствии с кодом состояния каналов, подаваемым на его входы с первых выходов блока 2 памяти. Сигнал с выхода блока 3 сравнения также поступает на второй вход обнуления делителя 10, обнуляя все его ступени деления, и в блок 9 управления, где открывает элемент И5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 21, а также через элемент ИЛИ 19 обнуляет счетчик 5,Импульс тактовой частоты Р 2 через открытый элемент И 2 1 и элемент ИЛИ 18 переключает счетчик адреса 14. В адресные шины с выходов счетчика 14 поступает адрес следующей команды. На выходах блока 2 памяти появляется код следующей команды.Так как делитель 1 О и счетчик 5 обнуляются сигналом с выхода блока 3 сравнения, отсчет интервала времени, запрограммированного в следующей команде, начинается с нуля.Аналогично выполняются все управляющие команды программы. При появлении на выходах счетчика 14 адреса последней служебной команды происходит совпадение кодов текущего адреса и адреса последней команды на входах блока 16 совпадения. При этом сигнал с выхода блока 16 открывает элементы И 20, 22, 23.Сигнал тактовой частоты Р 1 через элемент И 23 поступает на управляющий вход коммутатора 4 и подключает к вторым входам блока 3 совпадения выходы счетчика 6 импульсов, в котором производится счет количества отработанных циклов повторения программы. Если не происходит совпадения кодов на входах блока 3 сравнения, то сигналом с выхода блока 16 совпадения через элемент ИЛИ 19 производится сброс в исходное нулевое состояние счетчика 5 импульсов и через элемент И 22 и элемент ИЛИ 17 сигналом тактовой частоты Р 2 сбрасывается в нулевое состояние счетчик 14 адреса. Задним фронтом сигнала с блока 16 совпадения в счетчике 6 импульсов производится увеличение на единицу кода количества отработанных циклов повторения программа.Таким образом, при появлении на выходах блока 2 памяти служебной команды производится установка устройства в исходное состояние, а затем повторение цикла отработки программы. Когда будет отработано заданное в служебной команде число циклов, в момент появления на выходе блока 2 памяти служебной команды произойдет совпадение кодов на входах блока 3 сравнения и сигнал с его выхода через открытый элемент 20 И установит в исходное состояние блок 12 пуска и прекратит подачу сигнала "Пуск на5 14030 вход генератора 13 тактовых частот. Дальнейшая отработка программы прекращается. Для повторного запускаустройства необходимо подать с блока12 пуска сигнал начальной установки,а затем сигнал "Пуск" .Если необходимо с малой абсолютной погрешностью запрограммировать ,.продолжительный интервал времени, тоон разбивается на два или несколькоинтервалов неодинаковой длительности.Эти интервалы записывают в две илинесколько управляющих команд. Большиеинтервалы программируются на старшихдиапазонах, обеспечивающих необходимую длительность суммарного интервала, а наименьший - на младшем диапазоне, обеспечивающем наименьшуюпогрешность суммарного интервала.При этом изменение состояния каналов,заданное по окончании суммарного интервала, программируется соответствующим изменением кода состояния каналов в управляющей команде последнего из суммируемых интервалов времени. Код состояния каналов в управ.ляющих командах первых суммируемыхинтервалов остается таким же, как вуправляющей команде предыдущего ЗОпрограммируемого интервала времени,Расширение диапазона задаваемыхвременных интервалов достигается так же за счет того, что отсчет интерва лов времени в устройстве производит 35ся не от момента подачи сигнала11 нПуск, как в основном изобретении,а от конца предыдущего интервала. 84 6При таком алгоритме работы блока уп- равления емкость первого счетчика импульсов лимитирует длительность каждого программируемого интервала времени а не продолжительность всей программы, как в основном изобретении, В устройстве новый алгоритм работы осуществлен за счет введения новой связи между третьим входом третьего элемента ИЛИ и выходом блока сравнения .Формула из обр ет енияУстройство для программного управления по авт. св. В 1179273, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения диапазона программируемыхинтервалов времени и уменьшения абсолютной погрешности программирования,дополнительно введены селекторныйкоммутатор частот и многоступенчатыйделитель, подключенный выходами к информационным входам селектора, выходкоторого соединен со счетным входомпервого счетчика импульсов, а управляющие входы селектора соединены стретьими выходами блока памяти, первый вход многоступенчатого делителясоединен с выходом тактовой частотыблока управления, первый вход начальной установки соединен с выходом"Начальная установка" блока управ -ления, второй вход начальной установки соединен с выходом блока сравнения и с третьим входом третьего элемента ИЛИ блока управления,403084 гг Редактор О. Спеси тавит ред М ь А. идык усков Пилипенк орр о к и 1303 а роизводс приятие,ко Заказ 2862/ Тираж 866 ВПИИПИ Государственно по делам изобретен 5, Москва, Ж, Ра