Устройство для формирования временных команд

(5 Ц 1 Д ДДДД ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АП. ЬЭ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(75) Рябых ВЮХвастовский ВА(73) Рябых Валерий Юрьевич(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯВРЕМЕННЫХ КОМАНД(57) Изобретение используется в различных автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУТП) и системах автоматизации научными экспериментами (САНЭ) Сущность изобретения устройство содержит программируемые таймеры 12, делители частоты 34 триггеры 56,78, элементы ИПИ 8,10,16,1921, элементы И 11,122223, счетчик импульсов 13, дешифратор 14, шинный формирователь 15, информационно-управпющую шину устройства 17, шину "Пуск" устройства, элемент задержки 20, выходнукт шину устройства 25, элемент НЕ 24 и тактовуо шину устройства 26 2 ипИзобретение относится к илпульсной технике и может быть использовано в различных автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУТО) и систелэх автоматизации чаучными экспериментами (САН Э).Известно устройство для формирования временных команд, содержащее первый и второй программируемые таймеры, первый и второй делители час готы, шинный формирователь, первый., второй, третий и четвертый триггеры, счетчик импульсов, дешифратор, первый, второй и ;,с гий элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, информационно-управляющую шину и шину "Пуск" устройства.Недостатками устройства является отсутствие возможности задания временного интервала в режиме, когда работают оба таймера и дробная часть секунды равна одному периоду тактовой частоты, что не позволяет использовать устройство в управлении сложными физическими процессали в АСУТП и САНЭ.Известно устройство для формирования временных команд, выбранное в качестве прототипа, содержащее первый и второй програм;лируомье т;-.й -.ры, первый и второй делители частоты, перьь й, второй, тре.нй и четвертый триггеры первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, элемент задержки, первый и второй элементы И, счетчик импульсов, дешифратор, шинный формирователь, информационно-управляющую шину и шину "Пуск" ус 1 ройствэ,Недостатками ран ного усгройства являются ограниченная возможность применения устройства в управлении сложными физическими процессами в АСУТП и САНЭ, где возникает необходимость формирования времени эксперимента и в период времени эксперимента формировать команды управления, поддерживая точность временных интервалов 0,0001 с.Целью изобретения является повышение точности выдачи серии команд управления.Цель достигается тем. что в устройство для формирования временных команд, содержащее первый программируемый таймер, размещающийеход которого соединен с входом установки первого и второго делителей частоты, первым выходом дешифрэтора, выход первого программируемого таймера соединен с одним из входов первого и второго элементов ИЛИ. вторые входы которых соединены с прямым и инверсным выходом и первого триг;ерэ соответственно, входы установки и поедустэнояки котор, го соединены с первым и вторым5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 выходами шинного формирователя, третий и четвертый выход которого соединен с входами установки и предустановки второго триггера, тактовый вход первого делителя частоты соединен с тактовой шиной устройства, выход первого делителя частоты соединен с тактовым входом второго делителя, частоты, тактовым входом счетчика импульсов и одним из входов четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом второго программируемого таймера, размещающий вход которого соединен с прямым выходом третьего триггера, инверсный выход которого соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с вторыл входом четвертого элемента ИЛИ, вход установки третьего триггера соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй вход соединен с прямым выходом второго триггера, вход предустановки третьего триггера соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, один из входов которого соединен с инверсным выходом второго триггеры, а второй вход с четвертым выходом дешифратора, входы шинного формирователя соединены с информационноуправляющей шиной устройства. которая также соединена с информационно-управляющими входами первого и второго программируемых таймеров, выход второго программируемого таймера соединен с одним из входов второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а выход со входом установки четвертого триггера, инверсный выход которого соединен с выходом шиной и шиной "Пуск" устройства и входами установки счетчика импульсов и дешифратора, выходы счетчика импульсов соединены с соответствующими входами дешифратора, одиннадцатый выход которого соединен с входом предустановки четвертого триггера, введены пятый элемент ИЛИ, третий и четвертый элементы И и элемент НЕ, причем один из входов третьего элемента И соединен с выходом первого делителя, а второй вход с выходом элемента НЕ, выход третьего элемента И соединен с одним иэ входов пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом первого программируемого таймера, второй вход пятого элемента ИЛИ соединен с выходом четвертого элемента И, один из входов которого соединен с выходом второго делителя, второй вход четвертого элемента И и вход элемента НЕ соединены с четвертым выходом дешифратора.На фиг, 1 приведена электрическая функциональная схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы устройства.2001507Устройство (фиг.1) содержит первЫй и надцатым выходом дешифратсра 14. Шина второй программирующие таймеры 1 и 2, "Пуск" устройства 8 соединена со входом первый и второй делители частоты 3 и 4, установки счетчика импульсов 13. входом первый, второй, третий и четвертый тригге-установки дешифратора 14, инверсным выр 8, первый, второй, третий, четвер ходом четвертого триггера 8 и выходной шиы 5 6 7 8 итый и пятый элементы ИЛИ 9, 10, 16, 19, 21 ной устройства 25, Выходы счетчика первый, второй, третий и четвертый элемен- импульсов 13 соединены с соответствующитыИ 11 12 2, 22, 23, счетчик импульсов 13, ми входами дешифратора 14. Информацидешифратор 14,шинныйформирователь 15, онно-управляющая шина устройства 17 информационно-управляющую шину 17 ус соединена с соответствующими информатройства, шину "Пуск" 18 устройства, эле- ционно-управляющими входами первого и мент задержки 20, выходную шину 25 второго программируемых таймеров 1 2 у роиства, элемент НЕ 24 и тактовую шину шинного формирователя 15. выходы которостЬойства го соединены с соответствующими входамиПричем тактовый вход первого про первого и второго триггеров 5 и 6, причем граммируемого таймера 1 соединен с выхо- выход четвертого элемента ИЛИ 10 соедидом пятого элемента ИЛИ 21, один из нен с тактовым входом второго программивходов которого - с выходом третьего эле- руемого таймера 2, втооой вход - с выходом мента И 22, а второй вход - с выходбм чет- элемента задержки 20, вход которого соедивертого элемента И 23, один иэ входов 20 нен с инверсным выходом третьего триггера четвертого элемента И 23 соединен с выхо, вход первого делителя частоты 3 соедидом второго делителя частоты 4, а один из нен с тактовой шиной устройства 26.входов третьего элемента И соединен с вы- Устройство для формирования времен- ходом первого делителя частоты 3, такто- ных команд работает следующим образом вым входом второго делителя частоты, 25 Стактовойшиныустройства 26 наделитактовым входом счетчика импульсов 13 и тель частоты 3 поступает Г, =- 100 кГц, Перодним из входов четвертого элемента ИЛИ выйпрограммируемыйтаймер 1 производит 1, второй вход третьего элемента И 22 со- подсчет секунд (на его тантсвый вход со единен с выходом элемента НЕ 24, вход второго делителя частоты 4 через четвертый которого соединен со вторым входом чет элемент И 23 и пятый элемент ИЛИ 21 повертого элемента И, первым входом третье- стУпает частота 1 = 1 Гц), второй программиго элемента ИЛИ 16 и четвертым выходом руемый таймер 2 подсчитывает число дешифратора 14, Входы установки первого периодов частоты Г - 10 кГц, которая через и второго делителей частоты 3 и 4 объедине- четвертый элемент ИЛИ 13 поступает с перны и соединены с первым выходом дешиф вого делителя частоты 3, Первый и второй ратора 14 и входом разрешения первого программируемый таймеры 1 и 2 могут рапрограммируемого таймера 1, выход кото- ботать в 3 режимах:рого соединен с первыми входами первого . 1)Режим:когдавременнойинтервалопи второго элементов ИЛИ 9 и 10, Прямой ределяется суммой целого числа секунд и выход триггера 5 соединен со вторым вхо числом, выражающим дробную часть седомпервогоэлементаИЛИ 9,выходкоторо- хунд, т,е. работает первый и второй прого соединен с первым входом первого граммируемые таймеры 1 и 2;элемента И 11, второй вход которого соеди) Режим: когда временной интервал ранен с прямым выходом второго триггера 6, вен целому числу секунд, работает первый инверсный выход которого соединен со вхо программируемый таймер 1;дом установки третьего элемента ИЛИ 16, 3) Р ежим: когда времен ной и нте рвал выход которого соединен ео входом уста- меньше секунды, работает второй програмновки третьего триггера 7, вход предуста- мируемый таймер 2.новки которого соединен с выходом Работает устройство в режиме 1, первого элемента И 11, Прямой выход 50 После анализа временного интервала третьего триггера 7 соединен со входом раз- по информационно-управляющей шине устрешения второго программируемого тайме- ройства 17 предается слово-состояние, подра 2, выход которого соединен с первым готавливающего работу устройства в одном входом второго элемента И 12, второй вход из трех режимов.которого соединен с выходом второго эле В первом режиме слово-состояния 1001 мента ИЛИ 10, второй вход которого соеди- через шинный формирователь 15 поступает нен с инверсным выходом первого триггера на первый и второй триггеры 5 и б и усталн, Выход второго элемента И 12 соединен со ливаю 1 их в состояние, при котором нд яывходом предустановки четвертого триггера ходе О первого триггера 5 присутг уст 8,входустановки которогосоединенсодин- сиг л; логического "0", а на,п,ол )5 10 15 20 Ф 25 30 ф 75 40 45 50 55 сигнал логической "1", Сигнал с вь. ода (1 поступает на один из входов первого элемента ИЛИ 9 и разрешаег прохождение сигнала с выхода: ервого программируемого таймера 1 чере, ее второй вход, а сигнал логической "1" с выхода 7 перэого .риггера 5, поступа на один вход второго элемента ИЛИ 10, запрещает поохождение сигнала таймера по другому входу. Второй т ригге р 5 устанавливается в состояние, при котором на выходе присутствует сигнал логической "1". поступающий нэ один из входов первого элемента И 11, а на выходе О устанавливается сигнал логического "0", поступающий на один из входов третьео элемента ИЛИ 16, оазрешая прохождение сигнала лсгического "0" по ее второму вхо ду. После прохождения команды по шине "Пуск" устройства 18 происходит загрузка первого и второго программируемых таймеров 1 и 2 и после прихода сигнала,с одиннадцатого выхода дешифратора 4 происходит подсчет первым программируемым таймеоом 1 числа секунд, После завершения подсчета числа секунд на выходе первого программируемого таймераформируется си, нал логического "С, который через первые элеменгь 1 ИЛИ 9 и 11 поступает на вход установки третьего триггера 7, который переключается и на его выходе 0 формируется сигнал логической "1", поступающий на разоешающий вход второго программируемого таймера 2 и разрешает подсчет вторым программируемым таймером 2. Разрешающий сигнал на его входе появится с задержкой относительно заднего фронта импульса тактовой частоты, поступаюшего с первого делителя частоты 3 на первый вход четвертсго элемента ИЛИ 19,Одноврс,.анно на инверсном выходе Ц третьего триггера 7 формируется сигнал логического "0", который пройдя элемент задержки 20 через время задержки, которое определяется временем переключения элемента ИЛИ 19, поступает на второй вход третьего элемента 19, на выходе которого формируется последовательность импульсов, поступающих нэ тактовый вход второго программируемого таймера 2 Причем задний фронт импульса появляется с временем задержки относительно сигнала разрешения счета на разрешающем входе второго программируемого таймера 1, т,е,искусственно формируется задний фронт импульса, являющийся началом отсчета для второго программируемого таймера 2, что позволяет сформировать в первом режиме интервал, когда дробная часть секунды равна одному периоду тактовой частоты 1 - 10 кГц. После подсчета заданного числа периодов частоты 1 = 1 О кГц-на выходе второго поограммируемого таймера 2 формируется сигнал логического "0", который через второй элемент И 12 поступает на вход установки четвертого триггера 8, который поступает на выходную шину устройства 25 (Овых). По заднему фронту этого сигнала устройство заново программируется (время, необходимое для программирования Тпр), По завершении времени программирования на четвертом выходе дешифратора 14 формируется сигнал логического "0", равный одному периоду частоты 1 - 10 кГц, который, поступая на один вход четвертого элемента И 23. запрещает прохождение частоты со второго делителя частоты 4 на тактовый вход первого программируемого таймера 1. Одновоеменно сигнал с четвертого выхода дешифратора 14 через элемент НЕ 24 поступает на бдин из входов третьего элемента И 22, разрешая на один период прохождение на тактовый вход первого программируемого таймера 1 частоты 1 =- 10 кГц,Таким образом, на входе первого программируемого таймера 1 формируется искусственный импульс, который формирует для первого программируемого таймера 1 задний фронт 2 (фиг.2), что компенсирует невосприятие заднего фронта 1 (фиг,2) первым программируемым таймером 1, вызванное временем программирования, Так как начало отсчета первым программируемым таймером 1 воспринимается только после программирования, то искусственно сформированный импульс исключает погрешность, создаваемую временем Тпр.Таким образом, данное устройство для формирования временных команд обладает повышенной точностью заданных Временных интервалов между управляющими командами для управления сложными физическими процессами в АСУТП и САНЭ. (56) Авторское свидетельство СССР М 1584090, кл. Н 03 К 3/72, 1988,Авторское свидетельство СССР М 1691936 кл. Н 03 К 3/72, 1991.9Формула изобретения УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВРЕМЕННЫХ кОмАнд, содержащее первый программируемый таймер, разрешающий вход кото. рого соединен с входами установки первого и второго делителей частоты, первым выходом дешифратора, выход первого про, граммируемого таймера соединен с одни; ми иэ входов первого и второго элементов ИЛИ, другие входы первого и второго элементов ИЛИ соединены с прямым и инверсным выходами первого триггера соответственно, входы установки и пред-установки которого соединены с первыми и вторыми выходами шинного формирователя, третий и четвертый выход которого соединен с входами установки и предустановки второго триггера, тактовый вход первого делителя частоты соединен с тактовой шиной устройства, выход первого делителя частоты соединен с тактовым входом второго делителя частоты, тактовым входом счетчика импульсов и одним из входов четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом второго программируемого таймера, разрешающий вход которого соединен с прямым выходом третьего триггера, инверсный выход которого соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с другим входом четвертого элемента ИЛИ, вход установки третьего триггера соединен с выходом первого элемента И, один из входов которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, другой вход соединен с прямым выходом второго триггера, вход предустановки третьегЬ триггера соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, один иэ входов которого соединен с инвер сным выходом второго триггврэ, а другойвход - с четвертым выходом дешифраторв.входы шинного формирователя соединены с информационно-управляющей шиной ус-тройства. которая также соединена с ин формационно-управляющими входамипервого и второго программируемых таймеров, выход второго программируемого таймера соединен с одним иэ входов вто- рого элемента И, другой вход которого соединен с входом второго элемента ИЛИ, а выход - с входом установки четвертого триггера, инверсный выход которого соединен с выходной шиной устройства, с шиной "Пуск" устройства и с входами установки счетчика импульсов и дешифратора, выходы счетчика импульсов соедине ны с соответствующими входамидешифратора, одиннадцатый выход которого соединен с входом предустановки четвертого триггера, отличающееся тем.что, с целью повышения точности выдачи 25 30 35 40 серии команд управления, в него введены пятый элемент ИЛИ, третий и четвертый элементы Л и элемент НЕ, причем один извходов третьего элемента И соединен с выходом первого делителя, а другой вход - с выходом элемента НЕ, выход третьего элемента И соединен с одним из входов пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с тактовым входом первого программируемого таймера, другой вход пятого элемента ИЛИ соединен с выходом четвертого элемента И, один из входов которого соединен с выходом второго делителя, другой вход четвертого элемента И и вход элемента НЕ соединены с четвертым выходом двшифратора,, ,-,о си атеист" Редактор В Ч рубчен 1 роизнодгтеен из стзвидарод М В.Кежоян р(ентал" Роспат Раушск нтая наб