Устройство для программного управления

(57 зо ре ие тик предсист зн лен Цел технологичзобретениых возмож ональ тем о еспечени олнения тех ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И н двторсномч свидетвпьствм(56) Авторское свидетельство СССРВ 1084 ь 739, кл. С 05 В 19/08, 1982Авторское свидетельство СССРУ 1314307 ф кл. С 05 В 19/08, 1986(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАМЮУПРАВЛЕНИЯ относится к автомачено для использоварограммного управ" ескими процессами. - расширение функциостей устройства пувременной нормировки логических операций,143 Цель достигается тем что в устройство для программного управления, содержащее генератор 1 импульсов, коммутатор 6, блок 10 набора программ, группу из п (и - количество операций технологического процесса) триггеров 5, группу из и элементов ИЛИ-НЕ 8, группу из и ключей 9, группу из и исполнительных блоков 12 и матричную модель 2 графа, каждый (1., 3)-й узел (1, 3 = 1,п) которыйсодержит триггер 4 и элемент И 3, введены генератор 15 временных импульсов, группа из и триггеров 16, группы из и регистров 14, элементов И 17, счетчиков 18 и схем 1 9 сравнения, Предварительно записывают в группу из п регистров нормативные 2460времена выполнения соответствующих технологических операций, Иомент начала Функционирования любОго исполнительного блока регистрируется так же, как и его временной рабочий цикл, продолжительность которого ограничена нормативным временем. Прерывание происходит в момент совпадения рабочего времени исполнительного блока с нормативным временем выполнения соответствующей технологической операции, После совпадения времен вырабатывается сигнал пОстанов-исход", который останавливает и переводит в исходное состояние исполнительный блок группы для заполнения следующего рабочего цикла технологической операции. 1 ил.тИзобретение относится к автоматике и предназначено для использованияв системах программного управлениятехнологическими процессами.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройствапутем обеспечения временной нормировки выполнения технологических операций,На чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство содержит генератор 1импульсов, матричную модель 2 графа,каждый узел которой содержит эдементИ 3 и триггер 4, первую группу тригегеров 5, коммутатор 6, группу информационных входов 7 устройства, группу элементов ИЛИ-НЕ 8, группу ключей 9, блок )О набора программ, входной полюс 11 устройства, исполнительный блок 12, отдельный информационный вход 13 устройства, группу регистров 14, генератор 15 временных импульсов, вторую группу триггеров 16,2группу элементов И 17, группу счетчиков 18 и группу схем 19 сравнения,Вход 11 устройства соединен с единичными входами триггеров 5 первойгруппы, Прямой выход -го триггера 5подключен к первым входам всех элементов И 3 -й строки матричной модели 2, вторые входы которых соединены с прямыми выходами соответствующих триггеров 4 модели 2. Выход элемента И 3 (, 1)-го узла матричноймодели 2 подключен к 1.-му входу -гоэлемента ИЛИ-НЕ 8, выход которогосоединен с информационным входом3-го ключа 9, Выход 1.-го ключа 9подключен к х-му информационномувходу коммутатора 6, -й выход которого соединен одновременно с -мвходом блока 10 набора программ и суправляющим входом -го ключа 9.Информационные выходы блока О набора программ подключены к входам соответствующих исполнительных блоков12. Управляющий вход коммутатора 6соединен через генератор 1 импульсовс входом 1 устройства. Огдельныйинформационный вход 13 устройстваявляется отдельным информационнымвходом блока 10 набора программ, Выход генератора 15 временных импульсов подключен к вторым входам группыиз элементов И 17. Первый вход -гоэлемента И 17 группы соединен с прямым выходом -го триггера 16 второйгруппы. Сигнальный выход .-го исполнительного блока 12 группы подключен к единичному входу .-го триггера16 второй группы. Группа входов 7устройства является информационнымивходами группы регистров 4, управ 3 14324ляю 1 ие входы которых соединены с 1-миуправляющими входами блока 10 наборапрограмм. Выход 1-го элемента И 17группы подключен к счетному входу-го счетчика 18 группы, информаци 5онный выход которого соединен с вторым информационным входом -й схемы19 сравнения. Информационный выход,1-го регистра 1 Й подключен к первоминформационному входу-й схемы 19сравнения, выход которой одновременно соединен соответственно с нулевымвходом -го счетчика 3 группы, нулевым входом 1-го триггера 16 второйгруппы, входом Останов - исход" 1.-гоисполнительного блока 12 и нулевымвходом 1-го триггера 5 первой группы.Назначение введенных элементов вустройстве,Группа регистров 14 предназначена для хранения временныхнормативов (которые записываютсяв двоичном коде и хранятся в 25зонах, соответствующих технологическим операциям) выполнения технологических операций.Генератор 15 временных импульсовпредназначен для формирования импуль- З 0сов, период следования которых адекватен единице времени (относительнокоторой определяется длительностьтехнологического процесса),Группа триггеров 16 предназначена для обозначения моментов функционирования исполнительных блоков 2и обеспечивает заполнение группысчетчиков 18 импульсами, поступающимис выхода генератора 15 временных и:",- 40 пульсов.Группа элементов И / управляет заполнением емкости счетчиков 18 группы. Группа счетчиков 18 предназначена для формирования на пх выходах двоичных кодовых комбинаций, соответ60Начальное состояние всех элементовпамяти при подготовке устройства кфункционированию соответствует следующему.Информация с топологии сетевогографа заносится путем установки соответствующих триггеров 4 в единичное состояние, Соответствующий триггер 4 Ц (х, = 1,п) определяетсяпересечением строки с номером, равнымномеру непосредственно предшествующей технологической операции, истолбца с номером, равным следующейоперации,Первая и вторая группы триггеров5 и 16 и группа счетчиков 18 находятся в нулевом состоянии, что соответствует исходному состоянию устройства, подготовленного к рабочему циклу функционирования,Когда подготовлен сетевой план вы-полнения технологического процессаи установлены в единичное состояниесоответствующие триггеры 4, на этомэтапе подготовки в соответствующиерегистры 14 записываются двоичныекоды, адекватные временным величинамвыполнения операций. Первоначально ключи 9 устанавливаются в состояние, при котором разрешено прохождение сигналов с выходов соответствующих элементов ИЛИ-НЕ 8 на входы коммутатора 6. Коммутатор 6 устанавливается в закрытое состояние. Первая и вторая группы триггеров 5 и 16 и группа счетчиков 18 находятся в нулевом состоянии, что соответствует исходному, Информация отопологии сетевого графа заноситсяпутем установки соответствующихтриггеров 4 в единичное состояние,Соответствующий триггер 4 , (1,1,п) определяется пересечениемстроки с номером, равным номеру не ствующих текущим времена выполнения посредственно предшествующей технолотехнологических операций гической операции, и столбца с номеГруппа схем 19 сравнения служит ром, равным следующей операции, По для обнаружения моментов совпадения информационному входу 13 устройства "временных" кодов, в результате чего 50 в блок 1 О набора программ производитвыработанпые на их выходах сигналы ся занесение программ управления вы"Останов - исход" производят установ- полнением технологических операций, ку и исходное состояние групп счет- Через группу информационных входов 7 чиков 18 триггеров 5 и 1 6 н испол- устройства в соответствующие регистнительных блоков 12 (прекращая тем 55 ры 14 производится запись временных самым их функционирование), ;нормативов (представленных в видеУстройство работает следующим об- двоичного кода) выполнения технологираэом. ческих операций.32460 10 5 14Запуск устройства осуществляется подачей на входной полюс 11 устройства импульсного сигнала, устанавливающего все триггеры 5 в единичное состояние и запускающего генератор 1 импульсов.Управление коммутатором 6 осуществляется импульсами от генератора 1 (импульсы, поступающие с выхода генератора 1 на управляющий вход коммутатора 6, обеспечивают его срабатывание, т.е. передачу сигналов, присутствующих на его группе входов), которые обеспечивают циклически последовательное подключение один к другому соответствующих входов и выходом коммутатора 6 (циклический опрос элементов ИЛИ-НЕ 8 с передачей присутствующих на их выходах сигналов на соответствующие входы блока 10 набора программ). Сигнал с выхода 1-го элемента ИЛИ-НЕ 8, соответствуницего. начальной технологической операции, в момент поступления на управляющий вход коммутатора 6 1-го импульса от генератора 1, поступает . на 1-й вход блока 10 набора программ, что приводит к передаче из блока 10 набора программ в 1-й исполнительный блок 12 программы управления начальной технологической операции и к запуску этой операции. Б этом случае разрешается прохождение сигналов с выходов триггеров 4 матричной модели 2 через соответствующие элементы И 3 на входы элементов ИЛИ-НЕ 8. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 8, соответствующего столбцу матричной модели 2, в котором все триггеры 4 находятся в нулевом состоянии (столбцу, соответствующему начальной технологической операции), появляется сигнал, поступающий через открытый ключ 9 на соответствующий вход коммутатора 6. Управление коммутатором 6 осуществляется импульсами от генератора 1, которые обеспечивают циклически последовательное поцключение один к другому соответствующих входов и выходов коммутатора 6 (циклический опрос элементов ИЛИ-НЕ 8 с передачей присутствующих на их выходах сигналов на соответствующие входы блока 10 набора программ),Следовательно, сигнал с выхода1-го элемента ИЛИ-Ш: 8, соответствующего начальной технологической операции, в момент поступления на управляющий вход коммутатора 6 1-го 1импульса от генератора 1 поступаетна 1-й вход олока 10 набора программ, что приводит к передаче кз блока 10 набора программ в 1-й исполнительный блок 12 программ управленияначальной технологической операцией ик запуску этой операции. Сигнал1-го выхода коммутатора 6 запрещаетпоследующее прохождение сигналов через 1-й ключ 9, исключая тем самымвозможность повторного запуска .-й(в данном случае начальной) технологической операции. В то жг время науправляющем 1-м выходе блока 1 О набора программ вырабатывается сигнал,который производит ориентацию -"орегистра 14 ьа возбуждение на еговыход временного кода, соответствующего времени выполнения данной технологической операции, Коц с информационного выхода 1.-го регистра 14 поступает на первый информационный вход1-й схемы 19 сравнения, тем самымсхема подготовлена для выполненияфункции определения момента совпадения зацанного временного норматива и текущего времени выполнения технологического процесса,Запуск операции в 1-м исполнительном блоке 12 идентиФицируется импульсным сигналом сформированным на егосигнальном выходе который производит переключение 1-го триггера 16 вединичное состояние, в результате чего полученный на прямом вьг,де 1-.гстриггера 16 сигнал вь.сокого потенцкала обеспечивает прохождение импульсов времени с генератора 15 через1-й элемент И 17, которые, в своюочерець, производят заполнение г-гос-гетчкк. 18, Лналогкчпь 1 м образом запускаются все другие начальнь:е операции, если таковых несколько (пред -лагаемая реализация устройства допускает и такой вариан" организации технологического процесса), На информационном выходе -го счетчика 18 постепенно формируются возрастающкевременные кодовые комбинации до техпор, пока не произойдет совпадепиекодов на информационных входах 1-йсхемы 19 сравнения,. Сигнал выработанный на выходе 1-й схемы 19 сравнения в результате совпадения временных кодов, означает завершение какой-либо технологической операции,например 1-й, после чего производят35 ВНХИПИ Заказ 5438/39 Тираж 866 11 одписное Произв-цыгигр.пр-тие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 7 14324 ,сброс 1-гс счетчика 18, переключецие 1-го триггера 16 в нулевое состояние (который тем самым прекращает прохождение импульсов с генератора 15 через -й элемент И 17 на всд х-го5 счетчика 18). Этот же сигнал для исполнительного блока 12 является сигналом "Останов - исход", который совершает его остановку и устанавли:вает в исходное состояние для выполнения следующего рабочего цикла те- нологической операции. Сигнал также переключает в нулевое состояние 1 с-й триггер 5, запрещая прохождение на входы элементов ИЛИ-НЕ 8 сигналов с выходов триггеров 4 1-й строки матричной модели 2Эти действия соответствуют вычеркиванию в сетевом плане графа 1 -й технологической опе 20 рации из перечней операций, непосредственно предшествующих не запущенным до настоящего времени технологическим операциям. Очевидно, что в результате такого вычеркивания могут появиться новые операции, которым не предшествуют незавершенные операции. Тогда ца выходах элементов ИЛИ-НЕ 8, соответствующих таким операциямф появляются единичные сигцалыф ко 30 торые производят указанным образом запуск этих операций, В дальнейшем функционирование устройства производится аналогично, до наступления мо мента .завершения всех операций,Формула изобретенияУстройство для программного управления, содержащее генератор импульсов, коммутатор, блок набора1 40 программ, группу из и (и - количество операций технологического процесса) триггеров, группу из и элементов ИЛИ-НЕ, группу из и ключей. группу из и исполнительных блоков и матрич 45 ную модель графа, каждый ( ., ", ) -й узел (3 = 1,и) которой содержит триггер и элемент И, причем первый вход устройства соединен с единичными входами триггеров первой группы, прямой выход -гс триггера подкгаочен к первым входам всех элементов И -Й строки матричной модели, вторые входы которых соединены с прямьмг выходами соответсгвующих триггеров модели, выход элемента И (1,1)-.го60 8узла матричной модели подключен к1 г-му оду -го элемента ИЛИЕ, высд которого соединен с информационным входом 1-го ключа, выход х-го ключа подклочен к д-му информационному входу коммутатора, -й выход которого соединен одновременно с -и входом блока набора программ и с управляющим входом -гс ключа, инФормационные выходы блока набора программ подключены к входам соответствующи испслцительньгх блоков, управляющий всд коммутатора соединен через генератор импульсов с первым входом устройства, второй вход устройства является информационным входом блока набора программ, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональньгх возможностей устройства путем обеспечения временной нормировки выполнения технологических операций, оно дополнительно содержит генератор временных импульсов, вторую группу из и триггеров, группы из и регистров, элементов И, счетчиков импульсов и блоков сравнения, причем выход гене 1ратора временных импульсов подкюпочен к первым входам группы из и элементсз И, второй вход д-го элемента И группы соединен с прямым выходом -го триггера второй группы, сигнальный выход .-гс исполнительного блока группы подключен к единичному входу .-гс триггера второй группы, группа входов устройства является информационными входами группы регистров, управляющие входы которых соединены с 1-ми управляющими выходами блока набора программ, выход -го элемента И групгы подключен к счетному входу -гс счетчика импульсов группы, информационный выход которого соединен с вторым информационным входом -го блока сравнения, информационный выход -го регистра подключен к первому информационному входу 1-гс блока сравнения, выход которого одновременно соединен соответственно с нулевым входом з.-го счетчика импульсов группы, нулевым входом -го триггера второй группы, входом цОстанов - исход" -го исполнительного блока группы и нулевым входом 1-го триггера первой группы.