Устройство для циклового программного управления

.Н. Промышленные робостроение, 1972, с, 215,видетельство СССР С 05 В 19/18, 198 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ЦИКЛОВОГО ПРОГРЛММНОГО УПРЛВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к устройствам автоматизации технологическихпроцессов. Цель изобретения - повышение надежности и помехоустойчивос"ти. Это достигается тем, что в известное устройство, содержащее последовательно соединенные элемент И6, формирователь 7 импульсов, счетчик 8 кадровых импульсов, блок 9 па508193 5 О мяти, выходы которого соединены с входами блока 3 сравнения и выходно-" го блока 4, а также блок 5 таймеров, датчики 1 и исполнительные механизмы 2 объекта управления, входы которых соединены с выходами выходного блока 4, шину 19 "Пуск", соединенную с входом блока 5 таймеров, введены счетчйк 13 адресных импульсов, счетчик 16 числа включенных входных сигналов, счетчик 17 общего числа входных сигналов, элемент И-НЕ 14, элеИзобретение относится к вычислительной технике, в частности к автоматизации технологических процессов,и может быть использовано при создании цикловых систем управления технологическим оборудованием различного назначения,Цель изобретения - повышение надежности и помехоустойчивости.На фиг. приведена электрическаяфункциональная схема устройства; нафиг .2 - электрическая принципиальнаясхема блока сравнения; на фиг.З -электрическая принципиальная схемавыходного блока; на фиг.4 - электрилческая принципиальная схема блокапамяти; на фиг.5 - электрическаяпринципиапьная схема блока таймеров;на фиг.6 - электрическая принципиальная схема коммутатора входных сигналов,Устройство содержит (фиг.1) датчики 1 и исполнительные механизмы 2 40.объекта управления (не показан), блок3 сравнения, выходной блок 4, блок 5таймеров, элемент И 6., формирователь7 импульсов, счетчик 8 кадровых импульсов, блок 9 памяти, коммутатор 1045входных сигналов, коммутатор 11 сигналов блока памяти, генератор 12 так"товых импульсов, счетчик 13 адресныхимпульсов, элемент И-НЕ 14, элементИСКЛЮЧАЮЦЕЕ ИЛИ 15, счетчик 16 числа50включенных входных сигналов, счетчик17 общего числа входных сигналов,трехвходовый элемент И 18 и шину 19ПускБлок 3 сравнения предназначен длясравнения кодов с выхода счетчика 16числа включенных входных сигналов ис выхода блока 9 памяти (фиг.2) исостоит иэ двух цифровых компаратомент ИСКЦЮЧЛЮЦЕЕ ИЛИ 5, трехвходовый элемент И 18, коммутатор 10 входных сигналов, коммутатор 11 сигналовблока 9 памяти и генератор 12 тактовых импульсов. Устройство обеспечи -вает надежный контроль работы датчиков 1 и исполнительных механизмов 2в соответствии с простой программой,задаваемой в блоке 9 памяти. Устройство обеспечивает также программноезадание временных интервалов технологических процессов. 6 ил. ров 20 и 21. Блок 3 сравнивает двапятиразрядных числа и выдает сигналравенства (могут быть применены, например, компараторы К 561 ИП 2)Выходной блок 4 служит для установкии усиления команд управления (фиг.З)и выполнен в виде одинаковых каналовуправления, каждый из которых состоит из элемента И 22, элемента ЗАПРЕТ23, триггера 24 и усилителя 25.Блок 5 таймеров задает временныеинтервалы работы исполнительных механизмов (например, при использованиив гальванических линиях), а такжеконтролирует длительность каждогокадра программы и выдачи команды наостанов программы. Блок 5 таймеровсостоит из таймеров 51-5.4 и триггера 26. Каждый таймер выполнен в ви"де элемента И 27, генератора 28 временных импульсов, триггера 29 и счетчика 30 временных импульсов (фиг.4),Элемент И 6 предназначен для управления формирователем 7 импульсов,выполненным в виде одновибратора.Счетчик 8 служит для задания кодакадра для управления блоком 9 памяти. Счетчик 8 может быть выполнен надвух микросхемах К 561 ИЕ 10 с получением на выходе пятиразрядного двоичного кода,Блок 9 памяти задает программу работы и содержит элементы 31-39 памяти. Блок памяти может быть реали"зован на микросхемах с пережигаемымиперемычками К 155 РЕЗ, На каждом кадреблок 9 памяти выдает 72"разрядноеслово.(фиг.5). В данном случае используется 69 разрядов.Коммутатор 10 (фиг.6) предназначен для последовательной коммутациисигналов на входах элементов 14 и 15с датчиков 1, с выходов выходногоблока, с выходов блока таймеров. Коммутатор состоит из элементов НЕ 40и 41 и мультиплексоров 42 и 43Коммутатор 41 последовательно коммутирует сигналы блока 9 памяти навход элементов 14 и 15 и по структуре аналогичен коммутатору 10,Генератор 12 тактовых импульсов исчетчик 13 адресных импульсов служатдля управления коммутаторами 10 и 11,трехвходовым элементом И 18, а также для синхронизации счетчиков 16и 17. Счетчик 13 адресных импульсов 5считает импульсы (до 33) и выдает коды адреса на.коммутаторы 10 и 11 вдвоичном коде.Элемент 14 предназначен для определения включенных входных сигналов, 20элемент 15 - для контроля включениявходных сигналов по программе.Счетчик 16 считает включенныевходные сигналы, счетчик 17 - общееколичество входных сигналов. Сигналы 25с выхода счетчика 6 поступают навход блока 3 сравнения в двоичномкоде. Сигнал с выхода счетчика 17 появляется при счете до 32.Элемент 18 предназначен для выда.чи разрешающего сигнала для установки исполнительных механизмов и таймеров,Устройство работает следующим образом. 35При поступлении команды "Пуск" нашину 19 счетчик 8 обнуляется и навход коммутатора поступает сигнал"Пуск". На выходе блока 9 памяти появляется программа нулевого кадра. 40Генератор 12 постоянно выдает на входсчетчика 13 тактовые импульсы. С выхода счетчика 13 коды адреса поступают на адресные входы коммутаторов10 и 1. . Коммутатор 1 О последовательно коммутирует выходы с датчиков 1, команду "Пуск", выходы выходного блока 4, выходы блока 5 таймеровна входах элементов 14 и 15.Одновременно коммутатор 11 последовател 1 но коммутирует выходные сигналы блока 9 памяти на входах элементов 14 и 15. Общее количествовходных сигналов 32 (количество датчиков вместе с командой "Пуск" 20, 55количество выходов выходного блока 4,равных 8, количество таймеров блока 5таймеров 4).Коммутатор 11 коммутируеттакже"32 разряда программы кадра. Элемент 14 срабатывает, когда на входы поступают одновременно единичныесигналы, а счетчик 16 считает включенные входные сигналы коммутатора 10в соответствии с программой с выходаблока 9 памяти. Элемент 15 срабатывает, когда на входы поступают одновременно или едийичные сигналы, илинулевые сигналы, а счетчик 17 на каждом цикле опроса коммутаторов 10 и 11при соответствии входных сигналовкоммутатора 10 программа считает одинаковое количество имг 1 ул 1 сов (32),При этом на выходе счетчика 17 появляется сигнал, поступающий на входэлемента 18. Если содержание счетчика 6 в цикле опроса счетчиком 13коммутаторов 10 и 11 совпадает с кодом выхода блока 9 памяти, то на выходе блока 3 сравнения появляетсясигнал равенства. При появлении навыходе счетчика 13 последнего кодасрабатывает трехвходовый элемент И18. На выходе элемента И 18 появляется разрешающий сигнал на включениеисполнительных механизмов и таймеровв соответствии с кодом с выхода блока 9 памяти. Если на соответствующийканал выходного блока. 4 с выхода блока 9 памяти поступает сигнал "1", торазрешающий сигнал с выхода элемента И 18 включает триггер 24 и черезусилитель 25 исполнительный механизм, С выхода триггера 24 сигналпоступает также на вход коммутатора10 для контроля на следующем кадрецикла. После установки каналов выходного блока 4 и таймеров 5 счетчик 13включает формирователь 7 через элемент И 6 и сбрасывает содержимое счетчиков 16 и 17. Формирователь 7 послеокончания импульса увеличивает наединицу содержимое счетчика 8. На выходе блока 9 памяти появляется программа следующего кадра, и дальнейшийцикл работы происходит аналогичноописанному . Обнуление счетчиков 16и 17 происходит после каждого циклаработы счетчика 13,На каждом кадре цикла таймер 5.1используется для контроля длительности каждого кадра, В счетчике 30 раз"решающим сигналом с выхода элементаИ 27 (вход ЯЕ - разрешение на установку счетчика) устанавливается кодс выхода блока 9 памяти, пропорциональный длительности последующегокадра программы. Генератор 28 времен 1508193ных импульсов постоянно выдает импульсы на вход счета счетчика 30временных импульсов. Если длительность. кадра превысит длительность, задаваемую программно (что соответствует аварийной ситуации), с выхода счетчика ЗО появляется сигнал, который включает триггер 26. Сигнал с выхода триггера включает сигнализацию. Этот же сигнал, поступив на вход коммутатора 10, останавливает появление следующего, кадра. Если сменакадра произошла раньше, чем появление сигнала на выходе счетчика 30 15(что соответствует нормальной работеустройства), то на счетчике 30 происходит следующая установка кода и счетвремени возобновляется (начинаетсяснова). Счетчик 30 работает в режиме 20вычитания. Если длительность кадра,определяемая опытным путем, равна 1,а период следования импульсов гене"ратора 28 временных импульсов равенСто на счетчике 30 должно устанавливаться число большее, чем/,.Таймеры 5.2-5.4 используются длязадания длительности технологическихпроцессов устройства. Выходы триггеров 29 каждого из таймеров 5,2-5.4.подключены к входам коммутатора 10,что обеспечивает контроль таймеров восоответствии с программой. После об"работки всех кадров цикла устройствоавтоматически переходит к нулевомукадру последующего цикла,Изменение программы производитсяперепрограммированием блока 9 памяти.Элементы 14 и 15, счетчики 1 б и 17позволяют проводить двойной контроль 40входных сигналов перед переходом наследующий кадр.Таким образом, использование изобретения позволяет повысить надежностьи помехоустойчивость устройства для 45циклового программного управления.Кроме того, устройство обеспечиваетпростоту программирования без составления логических функций или релейноконтактных схем. 50формула изобретенияУстройство для циклового программного управления, содержащее последо вательно соединенные элементы И, фор-, мирователь импульсов, счетчик кадровых импульсов, блок памяти, выходы которого соединены с входами блока сравнения и выходного блока, а также блок таймеров, датчики и исполнительные механизмы объекта управления, входы которых соединены с выходами выходного блока, шину "Пуск", соединенную с входом блока таймеров, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и помехоустойчивости, в него введены счетчик адресных импульсов, счетчик числа включенных входных сигналов, счетчик общего числа входных сигналов, элемент И-НЕ, элемент ИСКЛЮЧАЮЦЕЕ ИЛИ, трехвходовый элемент И, коммутаторвходных сигналов, коммутатор сигналов блока памяти, генератор тактовых импульсов, соединенный с входом счетчика адресных импульсов, адресный выход которого соединен с адресными входами коммутатора входных сипналов и коммутатора сигналов блока памяти, а второй выход - с первым входом элемента И, второй вход которого, первый вход блока таймеров и первый вход выходного блока соединены с выходом 1трехвходового элемента И, первый вход которого соединен с выходом блока сравнения, второй вход - с выходом счетчика общего числа входных сигна" лов, а третий вход - с входами синхронизации счетчиков числа включенных входных сигналов и счетчика общего числа входных сигналов и с вторым выходом счетчика адресных импульсов, входы счета счетчиков ; числа включенных входных сигналов и счетчика общего числа входных сигналов соединены соответственно с выходами элементов И-НЕ и ИСКЛЮЧАЮЦЕБ, ИЛИ, первые входы которых соединены с выходом коммутатора сигналов блока памяти, а вторые входы - с выходом.коммутатора входных сигналов, второй вход которого соединен с выходами датчиков, третий вход - с шиной "Пуск" и входом "Сброс" счетчика кадровых импульсов, четвертый вход - с выходом выходного блока, а пятыйвход - с выходом блока таймеров, второй вход которого соединен с выходом выдачи кода задания временных интервалов блока памяти, третий вход - с. выходом кода включения исполнительных механизмов блока памяти, выход кода опроса которого соединен с вторым входом коммутатора сигналов блока памяти, выход кода числа включен9 1508193 1 Оных входных сигналов соединен с вхо- торого соединен со счетчиком числа дом блока сравнения, второй вход ко- включенных входных сигналов.1508193 иг.6 оставитель И.111 вецехред М,Ходанич И.Мус ктор А. Ог рре при ГКНТ СССР эводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарин К ка Ю аз 5538/49 ИИПИ Государ