Устройство управления

ОГ 1 ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЛЬСТВУ(11).496557л Союз Советских Социапистимаских Респубнинс прис нением заяв Гооудорстоонный комитет Сооото Министров СССР оо делом нэооретоннй н открытнй,75,Бюллетень47 я описания 06.04.76 вано 25,1 5) Дата опублико Кусовский трохин, Б Л, Никити Артамонов, Ю, Д,ин, А. С, Уваров и руг, Е, В, И, Б) Авторы изобретен Институт проблем управления АН СССРотиал Специального конструкторского бюро в нефтепереработке и нефтехимии Ордена Лени и Рязанский па автоматик 7 ители 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИ сли телььзовано вализироаанрименяемых оиств, иавлениязли чны х, манд.Исп циализ вах не беннос ование подобных нных вычислител да является опр устройствах с ж к характеристики накладывают опр надежность и Сь устройств а спиьных устройст ьз в данным в сткой програмзапоминающегделенные огратродействие . в мой, так кустройства ничения на блока управл Цель из ствующего нительно мИзобретение относится к вычнной технике и может быть исполкачестве блока управления специных вычислительных устр "в цифровых системах упр технологи.ческими процессами в ра отраслях . промышленности.Известны устройства управления специализированными цифровыми системами управ,ления, которые выполняются,как правило, схранением команд и их последовательностив запоминающем устройстве. Счетчик команд осуществляет последовательный перебор кц ения,ретения - создание быстродейтройства управления со сравым количеством оборудования. Достигается это благодаря тому, чтовведены дополнительно восемь схем совпа; дения и регистр каналов, соединенный со, счетчиком каналов, выход которого черезчетвертую схему совпадения соединен с входом регистра каналов, управляющий входчетвертой схемы совпадения соединен с входамг регистра каналов и счетчика ввода через питуха и шестую схемы совпадения, куправляющим входам которых соответственно подключены клавиатуры включен.т пара.трнггера измерений подключен к входамсчетчиков каналов, кОманд и ввода через а седьмую, восьмую и девятую схемы совпадения, к управляющим входам которых со,ответственно подсоединены выходы счетчиковсинхроимпульсов, каналов, команд, выходысчетчиков каналов и ввода соединены с льр 0 гнческим блоком, выход счетчика синхроимпульсов подключен к входам счетчиков каналов, команд через десятую и одиннадцатую схемы совладения, к управляющим входам которых соответственно подсоединены оа выходы триггера умножения и вспомогательного триггера а. входы триггера умно уженки и вычислений соединены с логическим дуюблоком,На чертеже ппивецен функциональнаясхема предлюаемогр устройства.б-Устройство-длй уйиЪления содержит триг-гер 1 режима фввод, триггер 2 режимавывод", триггер 3 режима фиэмерениеф,триггер 4 режима вычислением, кварцевыйгенератор 5, счетчик 6 синхроимпульсов,дешифратор 7 синхроимпульсов, счетчик 8каналов, дешифратор 9 каналов, счетчик 10команд, дешифратор 11 команд, счетчик 12ввода, дешифратор 13 ввода, клавишноеустройство 14 режимов, клавишное устрой1 бство 15 для включения параметров, клавишное устройство 16 для набора числовыхзначений параметров, регистра 17 каналов,,схему 16 совпадения, клавишное устройсяво 19 для ввода наименований параметров,запоминающее устройство 20, регистр 21индикации, схемы 22-25 совпадения, триггер 26, схемы 27, 28 совпадения, тригер 29 умножения, схему 30 совпадения, 2 бсхему 31 сравнения, арифметическое устройство 32 и схемы 33-40 совпадения.Предлагаемое устройство может бытьиспользовано в качестве блока управленияцифровой системы управления процессом 30смешения жидких компонентов. Эта система управления имеет датчики расходов компонентов с частотным выходом,Счетчики блока управления предназначаются для обеспечения коэффициента де- , Збления частоты кварцевого генератора припреобразовании частотныхсигналов с датчиков расходов компонентов,т.е. в режи-,ме измерение счетчики совместно с квар-цевым генератором играют роль времяэацающего устройства.Дешифратор и счетчик каналов служатдля включения каналов цифровой системысмешения. и в режиме фвычисление используются для осушествления операцийумножения.Дешифратор и счетчик команд предназначаются для задания последовательностикоманд выполнения арифметических операций.бОДешифратор и счетчик синхроимпульсовобеспечивают последовательно. обращениек ячейкам запоминающего устройства приизмерении частотных сигналов расходовкомпонентов, в режиме вычисление испольФ Фббзуются для увеличения числа команд. Дешифратор и счетчик ввода предназначаются для последовательных подключений декад регистра индикации к клавишному бО стройству 16. При этом различаются слещие режимы работы:- ввод исходных данных до и во времясмешейия: .- вывод на индикацию и печать исходных данных и результатов промежуточных вычислений как до, так и во врмя процесса смешения;- измерение текущих значений расходаи температуры компонентов;- вычисление регулирующих воздействийпо нескольким каналам для обеспечения пропорционально-интегрального закона регулирования.Устройство работает следующим обрааом,До начала процеЧса смещения прЬиэвадится ввод исходных данных в эапоминактщее устройство цифровой системы, для чего нажимается клавиша фвводф устройства14. При этом регистр 1 устанавливаетсяв единичное состояние, все Остальные триггеры режимов и счетчики устанавливаютсяв нулевое положение. Нажатием клавиш 15включается нужный номер канала и в регистр каналов 17 через схему 18 совпадения записывается число, соответствующееканалу, Нажатием клавиш 19 схемавыборки адресов запоминающего устройства20 выбирает адрес ячейки, вводимого параметра,Числовое значение параметров вводитсяпри помощи устройства 16, на которое набирается вначале значение старшей декадычисла, при этом в счетчик 12 записываетсяединица через схему 22 совпрдения, а в,старшую декаду регистра 21 записываетсячисло. При последующих нажатиях клавишустройства 16 в счетчик 12 будет прибавляться единица, а в регистр индикации подекадно устанавливаться числовое значениепараметра. Подключение декад регистра ин,дикации к устройству 16 производится дешифратором 13.Одновременно с записью чисел в регистриндикации в арифметическом устройстве 22производится перевод чисел из двоичнодесятичной формы представления в двоичную,,запись в запоминающее устройство, переводчисел снова в двоично-десятичный код исравнение числа, полученного в арифмети- " .ческом устройстве с числом, записаннымв регистре индикации. Сравнение произво,дится при помощи схемы 31, В случаенеравенства чисел, которое может проиэой 1 ти от сбоя в цифровой системе, происхсдит блокировка клавиатуры 16. Управлениевсеми арифметическими операциями производится при помощи дешифраторов 7, 9, 111блока управления.В режиме физмерение блок управлениявырабатывает команды для измерения текущих значений расхода и записи их в запоминающее устройство по всем каналам.Перевод блока управления в режим измере.ния происходит по пуску системы на смешение компонентов; по вычислению регулирующего воздействия по всем каналам, еслинет вывода или ввода по этому каналу; по .выполнению последней команды ввода или рвывода для последнего канала. В этом ре-.жиме счетчики 6, 8, 10,:12 образуют общий делитель частоты кварцевого генератора 5 с целью получения времени преобразования частотных сигналов с датчиков 15расходов в цифровую форму. При этом триг. гер режима измерение" устанавливаетсяв единичное положение, остальные триггеры режимов - в нулевое положение. (Выходсчетчика 6 синхроимпульсов через схемусовпадения 23 подключается к входу счетчика 8 каналоввыход счетчика каналовчерез схему 24 совпадения подсоединяетсяк входу счегчика 10 команд, выход) счетчикакоманд через схему 25 совпадения подклю- В: чается на вход счетчика 12 ввода,В отличие от других режимов, роль командных импульсов в режиме измерение,выполняют импульсы с дешифрвтора синхроимпульсов, счетчик команд в этом случаевыполняет функцию делителя частоты им-пульсов с выхода счетчика каналов.Импульс переполнения счетчика вводформирует задний фронт времени измерния и включает режим фвычислением. Включение режима вычисление производитсяпо установке триггеров 4, 26 в единичноесостояние.В режиме вычислением блок управления вырабатывает команды для выполнения алгоритма цифровой системы, В этомслучае на базе измеренных значений расходов компонентов вычисляется регулирующее воздействие в соответствии с ПИ-зв 4 бконом регулирования и0 О Т/= К, Хп Т + К Г Х . Т) 1где Хп Т 3 - отклонение текущего значения регулируемой величины от заданной .хпТсп (+,8 д,- ,ГОТАл 7 - текущее значение расхода ком+понента.К К - параметры настройки регулятора,1 3- время цикла работы цифровойсистемы,55д - отклонение температуры продуктаот начальной;С( Р, й - постоянные коэффициенты,1 гВычисление регулирующего воздействияпроисходит последовательно по каждому кв налу, В регистр каналов записывается чиоло, определяющее номер канала, по которому в данный момент идет вычисленье. Трилгер 26 через схему совпадения ЗЗ даетразрешение на прохождение импульсов с вьхода счетчика синхроимпульсов на вход счет.чика команд. Длительность команд, кромекоманд умножения и измерения температуры продукта, определяется периодом повторения импульсов с выхода счетчика сиихроимпульсов,Уформирование команд умножения проиоходит следующим образом. Триггер 29, устанавливается в единичное состояние через схему 28 совпадения одним из импуль1сов с дешифратора синхроимпульсов, Уста-.новка триггера 29 производится по команде,предшествующей команде умножения. Пер-.вый импульс со счетчика синхроимпульсовчерез схему 33 совпадения записывает в .счетчик команд команду умножения, а черезсхему 30 совпадения в счетчик каналов записывает первый канал.Далее триггер 26 устанавливается внулевое положение через схему 34 совпадения импульсом с дешифратора синхроиьпульсов по команде умножения. В результате счетчик команд хранит команду умножения все время, пока сч.тчик каналов непереполнится. По импульсу переполнениясчетчика каналов триггер 26 устанавливается в единичное состояние, а триггер 29в нулевое состояние. Аналогичным образомпроизводится управление арифметическимиоперациями при вводе и"выводе исходных данных. В этомслучае триггеры режимов ввода"и фвыводв управляют последовательностьй;включения триггеров 26 и 29 (на чертежене показано).Блок управления разработан для цифрового регулятора станции смешения нефтепродуктов и проверен нв работоспособностьРезуЛьтвты проверки подтвердили надежность.в работе предлагаемого устройства.Предмет изобретенияУстройство для управления, содержвщее счетчики синхроимпульсов, каналов,команд и ввода, выходы которых через со ответствуюшие дешифрат эры подключены к входу арифметического блока, соединен ного с блоком памяти, с одним из входов схемы сравнения, другой вход которой подсоединен к регистру индикации, в выход соединен с клавиатурой набора числовых значений параметров, выход которой через пер вую, вторую и третью схемы совпадения подключен ко входам регистра индикации, упрвв7щпошие входы схем совпадейия соединены с выходами дешифратора ввода, клавиатуру вкаэ чения параметров, клавиатуру режимов, соединенную с арифметическим блоком и входом триггера вычислений, клавиатуру ввода пара- б метров, соединенную с блоком памяти, триггеры умножений, ввода, вывода, измеренияи вспомогательный триггер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и увеличения его быстродействия,О оно содержит дополнительно восемь схем совпадения, регистр каналов, соединенный с счетчиком каналов, выход которого через четвертую схему совпадения соединен с вхъ. дом регистра каналов, управляющий вход. 15 четвертой схемы совпаченил соединен с вы ходом триггера вычислений, выход триггера ввода соединен с входами регистра каналов и счетчика ввода че 20 реэ пятую и шестую схемы совпадения, иуправляющим входам которых соответствен-но подключены клавиатуры включения пара-;метров и набора числовых значений, выходтриггера измерений подключен к входамсчетчиков каналов, команд и ввода черезседьмую, восьмую и девятую схемы совпадения, к управляющим входам которых соответственно подсоединены выходы счетчиковсинхроимпульсов, каналов, команд, выходысчетчиков каналов и ввода соединены сарифметическим блоком, выход счетчика синхроимпульсов подклеен к входам счетчиковканалов и команд через десятую и одиннмпатую схемы совпадения, и управляющимвходам которых соответственно подсоединенывыходы триггера умножения и вспомогательного триггера, а входы триггеров умноженияи вычислений соединены. с арифметическимблоком.оставнтель В гоРлоцоцТехред Н.Ханаева Корректор л.дечиски едактор Е.Гончар ирак 679 зд. Щ 1 ЬЧ За пнсное 1 ИЛИ Государственного комитета Совета Минипо делам изобретений и открытий Москва, 113035, Раущская наб 4 ров СС филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная