Устройство для программного управления

(И)5 С 05 В 19/18 ГОО РЕТЕНИЯ 4 ХГ 7 8Тимонькиченко нные, вычиМйеИе7-2.,тво СССР9/18, 198 е -ОГРАИИНОГО ЕЙНЫЙ НОМИТЕТ вишню и янамиПИСАНИЕ ИЗ ткнцму сеиатввстви(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике й может быть использовано в АСУ ТП, а.также в системах программного контроля ииспытаний цифровых и аналоговых объек 2 тов. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет возможности контроля, а также повышение быстродействия. Устройство содержит блок 1 памяти команд, первый счетчик 10 адреса, делитель 13, регистр 14 первого канала, регистр 15 второго канала, генератор 16, элемент 21 задержки, В устройство введены блоки 4 7 памяти первого и второго каналов, ,второй и. третий 11, 12 счетчики адресов, первый - четвертый элементы И 17-20 н их связи. Изобретение позволя ет ооеспечить возможность аппаратнопрограммной модуляции сигналов, которые могут быть интерпретированы как сигналы унравления, контроля и испы- ф таний, повыдения быстродействия на основе параллельной реализации двух алгоритмов управления и контроля. 2 ил0 Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может бытьиспользовано в АСУ ТП, а также в сис"темах программного контроля и испыта 5ний цифровых и аналоговых объектов,Цель изобретения - расширение области применения за счет. обеспечениявозможности контроля и повышение быстродействия. ОНа Фиг, 1 приведена функциональная ..схема устройства для программногоконтроля и испытаний; на фиг. 2 -временная диаграмма работы устройства.Устройство для программного контроля и испытаний содержит блок 1 памяти команд с выходом 2 кода деленияи выходом 3 кода меток, блок 1 памяти управляющей информации первого канала с выходом 5 управляющих сигналов 20и выходами 6 адреса, блок 7 памяти управляющей информации второго канала свыходом 8 управляющих сигналов и выходами 9 адреса, первый - третий счетчики 10 - 12 адреса, делитель 13, регистры 14 и 15 команд первого и второго каналов, генератор 16 импульсов,первый - четвертый элементы И 17-20,элемент 21 задержки, выходы 23 и 24датчиков 22.1 и 22,2 объекта 22 управ ления, выходы 25 и 26 управляющих сигналов соответственно первого и второго каналов, выход 27 переполнения делителя 13, первый 28 и второй 29 выходы выхода 3 кода меток,35Блок 1 памяти предназначендляхранения команд, выполняемых устройством, Команды состоят из двух полей:поля кода деления и поля кода меток.Поле кода деления поступает на выход2, а поле кода меток - на выход 3 блока 1 памяти.Поле кода меток содержит два разряда. Значение первого разряда посту-пает на выход 28 и управляет изменением содержимого счетчика 11 адреса.Значение второго разряда поступает навыход 29 и управляет изменением содержимого счетчика 12 адреса.При единичных сигналах на выходах28 и 29 импульсы с выхода 27 делителя 13 поступают на входы синхронизации счетчиков 11, 12.Блок 4(7) памяти служит для хранения управляющей информации первого(второго) каналов. Управляющая информация, хранящаяся в ячейках блока 4(7)памяти, состоит из двух полей: полякода уровня управляющего сигнала и поля следующего адреса, Поле кода уровня управляющего сигнала поступает навыход 5(8) блока 4(7) памяти, Поле следующего адреса поступает на выход 6(9)адреса блока 4 (7) памяти, Поле следующего адреса состоит из немодифицируемой части адреса и оита проверки условия,Счетчики 10-12 предназначены длязадания адресов ячейки блоков 1, 4 и7 памяти соответственно. При поступлении сигнала на счетный вход счетчика10 его содержимое увеличивается наединицу. В счетчик 11( 12) загружаетсяследующий адрес с выхода 6(9) блока4(7) памяти (при наличии единичногосигнала на управляющем входе и поступлении сигнала на вход синхронизации).Если на управляющем входе сигналотсутствует и на вход синхронизациипоступает сигнал, то содержимое счетчика 11(12) увеличивается на единицу.Делитель 13 предназначен для формирования сигнала при окончании выполнениятекущей команды (такта работы устройства). Иа управляющий вход делителя13 поступает код, задающий коэффициент деления.На счетный вход делителя 13 поступают импульсы с генератора 16. Послепоступления (К+1)-го импульса (гдеК - коэффициент деления) на выходе 28появляется импульс и делитель .13 устанавливается в исходное (нулевое)состояние.Генератор 16 служит для формирования импульсов. Период следования идлительность импульсов,формируемыхгенератором 16, определяются минимальной длительностью такта работы устройства и условием обеспечения устойчивости работы элементов и узлов устройстваЭлементы 17 и 18 позволяют формировать на входы синхронизации счетчиков 11 и 12 сигналы в конце тактовработы устройства.Элементы И 19 и 20 служат для формирования сигналов на управлянзцие входы счетчиков 11, 12,Элемент 21 задержки предназначендля обеспечения устойчивости работыустройства.Принцип действия устройства состоит в следующем.В процессе функционирования устройства выполняется последовательностькоманд, При выполнении каждой команды5 1649509на первый и второй канал объекта управления выдаются коды уровня управляющих сигналов, При переходе к выпол-,нению очередной команды значения кодов управляющих сигналов могут изме 5няться без учета значений сигналов осостоянии объекта управления (сигналов с выходов датчиков 2 Ь,1, 22.2) либо изменяться с учетом этих значений.Во втором случае осуществляется аппаратно-программная модуляция значенийкодов уровней управляющих сигналов.Учет состояния объекта управленияпутем аппаратно-программной модуляциизначений кодов управляющих сигналовпозволяет повысить точность процессовуправления, контроля и испытаний цифровых и аналоговых объектов, а следовательно, расширить область примене" 20ния устройства,Программное Формирование кодов управляющих сигналов для двух каналовнаряду с расширением области применения устройства позволяет улучшить его 25динамические характеристики,Рассмотрим алгоритм функционирования устройства. В исходном состояниив счетчиках 10-12 хранятся соответственно коды адресов команды и управляющих сигналов .первого и второго каналов, а в регистры 14(15) записаны начальные значения кодов уровней управляющих сигналов первого (второго) канала (цепи установки в исходное состо,яние на схеме условно не показаны).При этом из блока 1 памяти выбираетсякод команды, состоящий из кода деления (выход 2) и кода меток (выход 3)Код деления поступает на делитель 4013 и настраивает его на заданный коэфФициент деления, а сигнал с выхода 3блока 1 памяти воздействует на элементы И 17 и 18. Генератор 16 формирует импульсы на счетный вход делителя 13. После поступления (К+1)-го импульса на делитель 13 на выходе 27 появляется им,пульс переполнения. По этому импульсу изменяется содержимое счетчика 11 или :(и) 12. Код меток на выходе 3 блока 1 памяти задает счетчик, изменяющий состояние, Если на выходах 28 и 29 присутствуют единичные сигналы, .то изменяется состояние счетчиков 11 и 12. Если единичный сигнал имеет место на выходе 28(29), то изменяется содержимое только счетчика 11(12). оСодержимое счетчиков 11 и 12 может изменяться двояко в зависимостиот сигнала на управляющем входе. Еслина управляющий вход поступает нулевойсигнал, то по импульсу с выхода элемента 17(18) содержимое счетчика11(12) увеличивается на единицу. Впротивном случае в счетчик 11(12) через информационный вход заносится кодочередного адреса с выхода 6(9) адресасоответственно блока 4(7) памяти. Значение сигнала на управляющем входесчетчика 11(12) определяется значением сигнала проверяемого условия, поступающего с выходов 23(24) датчиковобъекта 22 управления на элементИ 19(20). Если при Формировании значений управляющих сигналов на выходах25(26) в текущем такте проверяетсязначение сигнала с выхода 23(24) объек-та 21 управления, то элемент И 19(20)открыт сигналами битов проверки условий, поступающими с выходом 6(9) блоков 4(7) памяти. В противном случаесигналы битов проверки условий отсутствуют и сигналы с выходов 23(24)объекта 22 управления через элементы19(20) и не проходят. Если сигналына выходах 28 и 29 выхода 3 отсутствуют, то элементы И 17 и 18 закрыты исчетчики 11, 12 своего состояния не изменяют, а следовательно, информация навыходах блоков 4 и 7 памяти не изменяется.Импульс с выхода 27 делителя 13,задержанный элементом 21 задержки навреьщ, необходимое для срабатываниясчетчиков 11 и 12 и выборки информациииз блоков 4 и 7 памяти, поступает навходы синхронизации регистров 14 и 15.При этом в регистры 14 и 15 соответственно с выходов 5 и 8 блоков 4 и 7памяти заносится новое значение кодов 45 уРовней управляющих сигналов (либо заносится старое значение кодов управляющих сигналов, если содержимое счетчика 2 и (или) 13 не изменилось), Кодыуровней управляющих сигналов с выходов 50 25 и 26 устройства поступают на объект22 управления. Объект 22 управлениячерез датчики 22.1 и 22.2 вьщает навыходы 23, 24 осведомительные, сигналы(условия) об изменениях своего состоя ния после воздействия управляющих сигналов.При появлении импульса на выходе27 делителя 13 устройство переходит квыполнению следующей команды. Далееустройство Функционирует аналогичноописанному алгоритму. Проверка значений условий с выходов датчиков 22.1и 22;2 позволяет двояко изменять содержимое счетчиков 11 и 12, а следовательно, Формировать одно из двух возможных значений кодов уровней управляющих сигналов на выходах 25 и 26.Это позволяет осуществлять аппаратномикропрограммную модуляцию уровнейуправляющих сигналов,Ыа Фиг. 2 показана последовательность изменений значений кодов управляющих сигналов на выходах 25 и 26 впроцессе Функционирования устройства,Формула из о брет енияУстройство для программного управления, содержащее блок памяти команд, первый счетчик адреса, делитель, регистр команд первого канала, регистр команд второго канала, генератор импульсов, элемент задержки, выход генератора импульсов соединен со счет ным входом делителя, выход делителя соединен со счетным входом первого счетчика адреса, выход первого счетчика адреса соединен с входом блока памяти команд, выход кода деления бло-ЗО ка памяти команд соединен с управляющим входом делителя, выход регистра команд первого канала является выходом управляющих сигналов первого канала, выход регистра команд второго канала является выходом управляющих сигналов второго канала, выход делителя через элемент задержки соединен с входами синхронизации регистров команд первого и второго канала, о т - 40и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения, возможности контроля и повышения быстродействия, оно допол- . нительно содержит первый и второй дат ,15 чики объектов, блоки памяти управляющей информации первого и второго канайов, второи и третий счетчики адре",сов, с первого по четвертый элементыИ, причем выход делителя соединен спервыми входами первого и второго элементов И, выход первого датчика объек-та управления соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с управляющим входомвторого счетчика адреса, выход второго счетчика адреса соединен с входомблока памяти управляющей информациипервого канала, выходы управляющихсигналов блока памяти управляющей информации первого канала соединены синформационным входом регистра командпервого канала, выходы немодифицируемой части адреса выходов адреса блокапамяти управляющей инфомации первогоканала соединены с информационным входом второго счетчика. адреса, выход бита проверки условия выходов адресаблока памяти управляющей информациипервого канала соединен с вторым входом третьего элемента И, выход второ- .го датчика объекта управления соединенс первым входом четвертого элемента И,выход которого соединен с входом управления третьего счетчика адреса, выход третьего счетчика адреса соединен с входом блока памяти управляющейинформации второго канала, выходы управляющих сигналов блока памяти управляющей информации второго канала соепи невы с информационным входом регистракоманд второго канала, выходы немодифицируемой части адреса выходов адресаблока памяти управляющей информации второго канала соединены с информационнымвходом третьего счетчика адреса, выходбита проверки условия выходов адресаблока памяти управляющей информациивторого канала соединен с вторым входом четвертого элемента И, первый ивторой выходы выхода кода кода, метокблока памяти команд соединены соответственно с вторыми входами первогои второго элементов И., Заказ 1521 Тираж 490 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5