Устройство для управления производственными процессами

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК А 51) 5 Г 05 В 19/18 ИЭО ТЕНИЯ ЕЛЬСТВ ский ахарюгин(53) 621. (56) Бара 3.55(088,8в СИ. и программир в цифровойрадиоэлект75,аркалов А.А емых логиче рименениких матриц арубежна 6, с. 7 техник оника,1982 0 о о в дисГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВ(1) Конотопский электромеханзавод Красный металлист"(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНВОДСТВЕННЫМИ ПРОЦЕССАМИ(57) Изобретение относится куправления производственнымисами и может быть использовакретных системах управления,мер, в угольной и горнорудной отраслях нромьппленности (управление водоотливными и холодильными установками, шахтным рельсовым транспортоми др.). Пелью изобретения являетсяуменьшение потребляемой мощности иповышение надежности устройства вработе. Указанная цель достигаетсятем, что в устройство для управления производственными процессами,содержащее первую и вторую программируемые логические матрицы 1 и 3,блок 2 памяти технологических командблок питания, дополнительно введенытаймер 4, П-триггер 5 и формирователь (. стробов, что позволяет временно задействовать ПЛМ в работу, сберегая при этом их ресурс и снижаяпотребляемую мощность устройства.Изобретение относится к области управления производственными процессами и может быть использовано вдискретных системах управления, например, в угольной и горнорудной промышленности (увравление водоотливными и холодильными установками, шахтным рельсовым транспортом и др,).Цель изобретения - уменьшение 10 потребляемой мощности и повышение надежности работы устройства.На фиг. 1 представлена схема устройства для управления производственными прбцессами; на Фиг. 2 - примеры 15 реализации функциональных схем; на фиг. 3 - динамические характеристики работы устройства. На фиг. 2 а - функциональная схема 20ячейки блока памяти технологическихкоманд; б в таймер, в - временнаядиаграмма работы ячейки блока таймера; г - функциональная схема блокаФормирования стробов. 25Устройство содержит блок 1 формирования адреса, выполненный напрограммируемой логической матрице,выходы которой соединены с входамиблока 2 памяти технологических команд.Выходы блока 2 памяти подключены кпервой группе входов программируемых .логических матриц 1 и 3. Вторые входы программируемых логических матрици 3 соединены с выходами технолог35гических датчиков АА , Третьивходы программируемой логической матрицы 1 подклю тены к технологическимдатчикам. А а отдельный вход черезмфтаймер 4 соединен с выходом переключающего П-триггера 5, информационный вход которого подключен к одному выходу программируемой логической матрицы. Синхронизирующий вход В-триггера 5 соединен с первым выходом блока 45 6 формирования стробов. Второй выход блока 6 формирования стробов подключен к первому входу питания программируемой логической матрицы 3. Второй вход питания программируемой логической матрицы 1 соединен с третьим выходом блока 6 формирования стро ов.б Первый вход питания программируемых логических матриц 1 и 3 подключен к первому выходу блока 7 питания. Перния вый и второй выходы блока 7 питания2 соединены с входами питания блока памяти, 0-триггера 5, блока 6 формирования стробов. Блок 2 памяти технологических команд состоит из КБ-триггеров 8 и резисторов 9. Функциональная схемаячейки блока 2 памяти приведена наФиг. 2 а.Резисторы 9 предназначены дляподдержания потенциала на входахКБ-триггера 8 во время отсутствияпитания на программируемой логической матрице 1, что способствует более надежной работе блока 2 памяти,Блок таймера 4 предназначен дляФормирования выдержек времени, необходимых при использовании устройствасогласно алгоритму управления технологическим процессом. Пример ячейкипринципиальной схемы таймера 4 приведен на фиг. 2 б, а временная диаграмма ее работы - на фиг, 2 в. Ячейка таймера 4 состоит из микросхемы10 КР 1006 ВИ 1 и задающей КС-цепочки 11.Блок 6 формирования стробов предназначен для формирования стробовпитания программируемых логическихматриц 1 и 3 и строба синхронизацииП-триггераБлок 6 стробов (Фиг. 2 г) состоитиз задающего генератора 12, выходкоторого соединен с входом распределителя 13 сигналов и с первым входомэлемента И 14, Первый выход распределителя 1.3 сигналов через первый формирователь 15 подключен к шинам питания программируемой логической матрицы 1, а второй выход распределителя13 соединен с вторым входом элементаИ 14 и через второй формирователь 15подключен к шинам питания программируемой логической матрицы 3. Выходэлемента И 14 соединен с синхронизирующим входом В-триггера 5,Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии все элементы памяти блока 2 технологических команд находятся в "0" состоянии. При поступлении на входы А,А программируемой логической матрицы 1 сигналов от датчиков и наличии строба на ее шинах питания производится включение ячеек памяти блока 2 в соответствии с программой, заложенной в логическую матрицу 1. Включение (выключение) элементов памяти блока 2 производится по алгоритму работы устройства, который задается программой логической матрицы 1. При15 45 15415исчезновении строба на шине питанияпрограммируемой логической матрицы 1ячейки памяти блока 2 остаются в состояниях, в которые они должны войти5согласно программе работы матрицы 1.В это время на выходах программируемой логической матрицы 3 присутствуют сигналы, равные "О", так какстробовый сигнал на шине питания 10программируемой логической матрицы 3отсутствует.При поступлении сигнала стробового питания с выхода блока 6 на шиныпитания программируемой матрицы 3производится выдача 7. сигналов наисполнительные механизмы, а такжевключение (отключение) Р-триггера 5,Выдача сигналов 2 включение (отключение) О-триггера 5 производится 20по совокупности переменных А, , А,Р,Р;, которые программируютсяв матрице 3 согласно алгоритму работы данного устройства.Включение Л-триггера 5 производится следующим образом. При наличиисигнала "1" с выхода программируемойлогической матрицы 3 и наличии синхроимпульса с первого выхода блока 6формирования стробов, по его переднему фронту производится включение0-триггера 5,Отключение 1)-триггера 5 производится при наличии сигнала "О" на выходематрицы 3, соединенной с его информационным входом, и наличии синхроумпульса с блока 6 формирования стробов.Включение П-триггера 5 приводитк включению ячейки 60 ока таймера 4, 40который через время ; выдает сигнална вход программируемой логическойматрицы 1. Данный сигнал ь в совокупМности с переменными АА и0 %Р,Р; обрабатывается матрицей 1согласно алгоритму работы устройства,Сигналы на включение (выключение) ячеек памяти блока 2 поступают в негов следующий момент времени толькопри наличии стробового питания, которое подается с третьего выхода блока6 формирования стробов на матрицу 1.В дальнейшем работа устройства производится аналогично описанному вьппе,Блок 2 памяти технологических ко 5манд работает следующим образом. Припоступлении сигнала на вход Б КЯ-триггер 8 включается, а при поступленииего на вход К выключается. Если в 58качестве управляющих сигналов дляКЬ-триггеров 8 используются сигналы"О", то резисторы 9 блока памяти подключают к положительному полюсу источника 7 питания и наоборот.Ячейка таймера 4 работает следующим образом, При поступлении сигнала"О" с П-триггера 5 на вход ячейкина ее выходе формируется сигнал "О"с задержкой, например, , , равной постоянной времени КС-цепочки 11.Блок 6 формирования стробов работает следующим образом, Импульсы с задающего генератора 12 поступают нараспределитель 13 сигналов и на первый вход элемента И 14. Распределитель 13 формирует на своих выходахсдвинутые во времени стробовые сигнала, которые в виде стробового питания,сформированного на формирователях 15,поступают на программируемые логические матрицы 1 и 3. Элемент И 14 позволяет сформировать синхроимпульс на0-триггер 5,Формула изобретенияУстройство для управления производственными процессами, содержащие блок памяти технологических команд, адресные входы которого соединены с выходами первого блока формирования адреса, каждый иэ которых выполнен на программируемой логической матрице, а его выходы подключены к первой группе входов первой и второй программируемых матриц, вторые группы входов которых соединены между собой и соединены с выходами технологических датчиков первой группы, а выходы технологических датчиков второй группы соединены с третьей группой входов первой программируемой логической матрицы, первый вход. питания которой соединен с первым входом питания второй программируемой логической матрицы и соединен с первым выходом блока питания, первый и второй выходы которого соединены с входами питания. блока памяти, о т" л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения потребляемой мощности и повышения надежности работы устройства, в него введены блок формирования стробов, переключающий 0-триггер и таймер, выход которого соединен с входом первой программируемой логической матрицы, а вход таймераРдлокд ПОЛ 77 НО ЬИ ЛИ. гер д соединен с выходом переключающего П-триггера, информационный вход которого соединей с первым выходом второй программируемой логической матрп 5 цы, а его синхрониэирующий вход соединен с первым выходом блока формирования,стробов, второй выход которого соединен с вторым входом питания второй программируемой логической матрицы, а второй вход питания первойпрограммируемой логической матрицысоединен с третьим выходом блока формирования стробов, входы питания которого соединены с первым и вторымвыходами блока питания и входами щтапия переключающего Р-триггера.ав.г ЗЯ, И Мк П 7 Р-ОО Составитель Е. ТитовТехред М,Дидык Коррект едактор Е. Пап а од, ул. Гагарина, 101 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Заказ 279 Тираж 670 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва,.Ж, Раушская наб, д. 4/5