Программно-временное устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(59 6 05 В 19 1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5 б) 1. Авторское свидетельство СССР Р 383001, кл. С 05 В 19/10, 1974.2. Авторское свидетельство СССР Р 805257, кл, С 05 В 19/10; 1979(54)(57) 1. ПРОГРАММНО-ВРЕМЕННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее генератор импульсов, задатчик начальных условий, подключенный выходами к первым входам счетчиков времени выполнения команд,коммутатор, первую группу элементов И,первую и вторую группы тригге" ров,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения временного контроля и возможности продолжения процесса управления после отработки аварийных подпрограмм, введены первая группа блоков памяти, последовательно соединенные элемент ИЛИ, первый триггер, первый элемент И, вторая группа элементов И и счетчики, подключенные выходами к входам элемента ИЛИ ик входам коммутатора, последовательно 804 1 А соединенные вторая группа блоков памяти, второй элемент И, второй триггер и третий элемент И, выход генератора импульсов подключен к вторым входам первого и третьего элементов И, выходы которых соединены с первыми входами счетчиков времени выпол.нения команд, соединенные вторыми входами с соответствующими выходами блока задания начальных условий, третьими входами - с первыми выходами соответствующей группы блоков памяти, а выходами - с входами блоков памяти и с первыми входами первой и второй групп триггеров, вторые входы которых подключены к выходам датчиков объекта, выходы первой группы вР триггеров через первую группу элементов И подключены к выходам устройства, вторые входы первой группы .элементов И соединены с выходом первого триггера, выход коммутатора подключен к второму входу второго Я триггера.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждый блок памяти содержит последовательно соединенные входной регистр, коль цевой счетчик, дешифратор, регистр памяти и элементы ИЛИ, выходы которых соединены с выходами блока, вход блока подключен к входу регистра.ФИзобретение относится к автоматике и может быть использовано в систе.мах,автоматического управления иконтроля.Известно программно-временноеустройство, содержащее генератор ивпульсов счетчик йремени, блок коммутации элемент И и триггеры,обЕспеч 1 щаащее построение линейныхциклограьвф.Однако оно ие позволяет осуществлять подачу любого количества сигналов необходимой длительности незаЬиеимо друг от друга, а еакже построение разветвленных орограмч.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является программновременное устройство., содержащеегенератор импульсов, счетчик времени, первый и второй коммутаторы, первые и вторые элементы И, триггеры,Распределитель инФормации, элементызадержки, задатчик начальных условий,запускающий блок, первый и второйформирователи импульсов 123.Указанное устройство обеспечиваетвоэможность построения разветвленныхПроГрЮв, а также выбор программ поприоритетным командам.Однако это устройство не позволяетпродолжить программу после отработки 30по приоритетной команде новой подпрограммы, так как не фиксирует момент прихода приоритетной команды,кроме того, отсутствует временнойконтроль за выполнением выдаваемых 35команд, Все это приводит к снижениюэффективности систем автоматического управления и контроля, построенных на основе этих устройств.Цель изобретения - расширение . 4 ОФункциональных возможностей устройства за счет обеспечения временногоконтроля и возможности продолженияпроцесса управления после отработкиаварийных подпрограмм.45Указанная цель достигается тем,что в программно-временное устройство, со,цержащее генератор импульсов, задатчик начальных условий, подключенный выходами к первью входамсчетчиков времени выполнения команд,коммутатор, первую группу элементовИ, первую и вторую группы триггеров,введены первая группа блоков памяти,последовательно соединенные элементИЛИ, первый триггер, первый элементИ, вторая группа элементов И и счетчйки, подключенные выходами к вхо.дам элемента ИЛИ и к входам коммутатора, последовательно соединенныевторая группа блоков памяти, второй 60элемент И, второй триггер и третийэлемент И, выход генератора импульсов подключен к вторым входам йервого и третьего элементов И, выходыкоторых соединены с первымн входами 65 счетчиков времени выполнения команд, соединенные вторыми входами с соответствующими выходами блока задания начальных условий, третьими входамис первыми выходами соответствующей Группы блоков памяти, авыходами - с входами блоков памяти и с первыми вхщами первой и второй групп триггеров, вторые входы которых цодключены к выходам датчиков объекта, выходы первой группы триггеров через первую группу элементов И подключены к выходам устройства, вторые входы первой группы элементов И соединены с выходам первого триггера, выход коммутатора подключен к второму входу второго триггера.Каждый блок памяти содержит после довательно соединенные входной .регистр, кольцевой .счетчик, дешифратор, регистр памяти и элементы ИЛИ, выходы которых соединены с выходами блока, вход блока подключен к входу регистра.еНа фиг.1 приведена структурная схема программно-временного устройства;.на фиг,2 - схема счетчика времени выполнения команд; на фиг.З схема блока памяти.Устройство содержит задатчик 1 начальных условий, вторую группу счетчиков 2 времени выполнения команд, программный блок 3, вторую группу триггеров 4, первую группу элементов 5 -5 И, датчики объекта 6, первый триггер 7, первый элемент 8 И, элемент 9 ИЛИ,коммутатор 10, второй триггер 11, второй элемент 12 И, третий элемент 13 И, генератор 14 импульсов, .первую группу 15 -15 счетчиков импульсов, вторую группу блоков 161 -16 памяти, первую группу триггеров 17, -17 шины 18 н 19 устройства, первую группу блоков памяти 20, -20 , счетчики импульсов 21, вторую групйу элементов И 22, клавиатуру 23, элементы И 24, формирователь 25 одиночного импульса, коммутатор 10, включающий группу элементов ИЛИ 26 -26,.Блок 2 содержит элемент ИЛИ 27, регистр 28, двоичный счетчик 29, вМ- ходной регистр ЗО.Блок памяти 20 содержит входной регистр 31, кольцевой счетчик 32, дешифратор 33, регистры памяти 34, элементы ИЛИ 35 и 36Выходы задатчика 1 начальных условий подключены к первым входам второй группы счетчиков 2 времени выполнения команд, выходы которых соединены с вторйми входами программного блока 3, а третьи входы - с первыми выходами этого блока. Вторые выходы программного блока 3 подключены к первым входам второй группы триггеров 4, а третьи входы - к первым входам группы элементов 5 И ии - ,40 где и - код заполнения двоичногосчетчика 29;код времени выдачн.или выполнения команд.Для выдачи управляющих воздействий на объект 6 устройство содержита каналов. Так как эти каналы идентичны по построению, то рассмотримработу устройства на примере работыпервого канала, содержащего счетчик2 времени, блок 20 памяти, счетчик 23 времени выполнения команд,элемент 22. И, триггер 4 и 4 лемент5 И.Устройство работает следующимобразом,После включения устройство приводится в исходное состояние, при котором счетчики 2 и 15 времени. обнулены и триггеры 4, 7, 11 и 17 сброшены. Нулевые потенциалы с выхщовГ 60триггеров 7 и 11 поступают соответст.,:.венно на элементы 8 и 13 И и запрещаютпрохождение имнульсов с генератора 14.На клавиатуре задатчика 1 начальныхусловий набирается код первых регист50 выходам группы триггеров 4, вторые входы которых соединены с вторыми выходами датчиков объекта б, Выходы первой группы элементов 5 Иподключены к входам датчиков объекта б, а вторые входы - к выходу первого триггера 7 и к первому входу первого элемента 8 И. Второй вход первого триггера 7 соединен.с выходом элемента 9 ИЛИ. Выход коммутатора 10 соединен с первым входом второго 1 О .триггера 11, второй вход которого подключен к выходу второго элемента 12 И, а выход - к первому входу третьего элемента 13 И. Генератор импульсов 14 через второй вход пер вого элемента 8 И соединен с вторы" ми входами счетчиков 2Калане задатчика 1 начальных условий позволяет начинать как основную программу управления, так и лю буюиэ программ с любого, заданного оператором, момента времени. Для этого на клавиатуре набирается код регистра 34 памяти, в котором записано время выдачи той команды, с кото рой необходимо начать обработку новой подпрограммы. Этот код через счетчик 2 времени и входной регистр 31 блока 20 памяти поступает на второй вход кольцевого счетчика 32, и с соответствующего регистра 34 памяти информация поступает через элемент 27 ИЛИ на входной регистр 28 счетчика 2 времени.Перед началом работы в регистры 34 памяти блоков 20 памяти заносится время выдачи и время выполнения команд в виде двоичного кода, равно- го ров 34 памяти. Этот код через счетчики 2 и 15 времени и входной регистр 31 блоков 16 и 20 памяти поступает на второй вход кольцевогосчетчика 32. Возбуждаются первые регистры 34 памяти, и на входные регистры 28 через элемент 27 ИЛИ счетчиков 2 и 15 времени поступает код игде с - код времени выдачи первойкоманды.Устройство начинает работу после выдачи на входную шину 18 нулевого потенциала,по которому перебрасывается триггер 7. С выходаэтого триггера положительный потенциал1 ф .поступает на первый вход элемента 8 И и на второй вход элемента 5 И. Импульсы с генератора 14, частота которых соответствует минимальной дискретности программ управления, поступают через второй вход счетчика 2 времени на двоичный счетчик. 29 и на первый вход элемента 22 И. При заполнении двоичного счетчика 29 импульс через выходной регистр 30 поступает на блок 20 памяти. Одновременно импульс сбрасывает входной регистр 28 и поступает на триггер 4 и переводит его в единичное состояние.В блоке 20 памяти импульсчерез входной регистр 31 поступает на пер" вый вход кольцевого счетчика 32, с выхода которого код второго регистра 34 памяти поступает на дешиФРатор 33. Возбуждается второй регистр 34 памяти, с первого выхода которого время выдачи второй команды через второй элемент 36 ИЛИ поступает.на третий вход счетчика 2 времени выполнения команды, а с второго выхода время выполнения первой команды через первый элемент 35 ИЛИ поступает на первый вход счетчика .21 . С выхода триггера 4 ф 1 ф через открытый элемент 5 И йоступает на объект 6 и на второй вход элемента 22 И, что приводит к прохождению импульсов с генератора 14 на второй вход счетчика 21 импульсов.1Подтверждение о выполнении выданной команды поступает от объекта б на второй вход триггера 4, при этом возможны две ситуации: подтверждение поступило до истечения ожидаемого времени выполнения команды, что соответствует нормальной реакции объекта подтверждение поступило с опозданием или совсем не поступило, что свидетельствует об аварийном состоянии объекта.В случае нормальной реакции объек" та триггер 4 переводится в исходное состояние, что приводит к снятию команды и запрету прохождения им 1067471пульсов с генератора 14 через элемент 22 . И, тем самым прекращается счет времени отработки команды. При достижении времени выдачи последующих ксманд работа устройства происходит аналогично.Если подтверждение не получено в период ожидаемого времени отработки команды, то при достижении этого .времени с выхода счетчика 21сигнал через элемент 9 ИЛИ поступает на 0 второй вход первого триггера 7 и переводит его в исходное состояние. С выхода этого триггера ф 0 поступает на элемент В И, прекращая прохождение импульсов с генератора 15 14, и дает запрет на прохождение команд через элемент 5 И. Одновременно этот сигнал через коммутатор 10 поступает на первый вход второго триггера 11, перебрасывая его в 20 единичное состояние. Элемент 13 И открывается, и импульсы с генератора импульсов 14 поступают на входы счетчиков 15. С этого момента времени выполняется подпрограмма отработ ки аварийной ситуации на объекте 6.Реализация подпрограммы осуществляется несколькими каналами управления. При выдаче команд на объект 6 временной контроль их выполнения не производится, так как по своему назначению данные команды ориентированы на устранение аварийнй ситуации, зафиксированной при работе программного блока 3. По истечении времени выдачи команд счетчики 15 формируют. сигналы, по которым блоки памяти 16 выдают на зти счетчики время выдачи очередных команд. Одновременно эти сигналы перебрасывают триггеры 17.Подтверждение о выполнении команд перебрасывают триггеры 17 в исходное состояние. По окончании.подпрограммы на выходах блоковпамяти 16 устанавливаются единичные уровни, что приводит к появлению на выходе элемента И 121, которая приводит к сбросутриггера 11 и отключению подпрограммы от генератора импульсов 14, Однввременно на выходной шине 19 устройства появляется сигнал, которыйоповещает обслуживающий персонал(оператора) об окончании отработкиподпрограммы,Если оператор примет решение опродолжении управления с моментавремени, при котором произошла аварийная ситуация, достаточно податьсигнал на входную шину 18 устройства.Переход на подпрограмму возможенне только по истечении контрольноговремени выполнения команды, но ипо инициативе (например, при срабатывании аварийного датчика) объекта6, что обеспечивается непосредственно связью объекта 6 с коммутатором10 и элементом 9 ИЛИ. На фиг.1 показана одна подпрограмма отработкиаварийной ситуации. Их может бытьнесколько.Устройство работает циклически,так как кольцевые счетчики блоков 20памяти после возбуждения последнего регистра переходят на первый.Временной контроль выполнениякоманд и переход на подпрограммуреакции на сбойную ситуацию с возвратом в прерванную программу позволяет расширять функциональные возможности устройства, а также повысить эффективность управления объектами, качество функционирования которых зависит от точности реализацииуправляющих команд,НИИП илиа аказ 11209/51 Тираж 847 Подписное ПП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4