Устройство группового программного управления технологическими процессами

(19 51)5 б 05 В 19/18 ОСУДАРСТВЕННЫЙО ИЗОБРЕТЕНИЯМРИ ГКНТ СССР МИТЕТТКРЫТИЯМ ОБ Т ТЕЛЬСТ) включает 0 постоянлемент НЕ ен 35 тор 37,-тригг н из одинаыхЯ 6,содержит31,4,ми до затробируюжет бытьвходуОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИД(54), УСТРОЙСТВО ГРУППОВОГО ПРГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ(57) Изобретение относится к автоматике Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике и предназначенодля управления робототехнологическимоборудованием в автоматических линиях.Цель изобретения - обеспечение независимого управления группой асинхронныхтехнологических процессов в режиме разделенного времени.На фиг. 1 изображена функциональнаясхема предлагаемого устройства; на фиг, 2- то же, блока памяти команд; на фиг. 3 - тоже, дешифратора; на фиг. 4 - то же, второгогенератора; на фиг. 5 - то же, однобитногоблока памяти; на фиг, 6 - то же, триггера; нафиг. 7 - то же, коммутатора; на фиг. 8 - тоже, блока таймеров; на фиг. 9 - то же, блокарегистров и блока компараторов; на фиг, 10- алгоритм, реализующий управление в режиме разделенного времени,Устройство (фиг. 1) содержит блок 1 памяти команд, дешифратор 2, второй генера тор 3, однобитный блок 4 памяти, триггер 5,первую группу информационных входов 6,. коммутатор 7, первый генератор 8, блок 9 ительнои технике равления роботрудованием в автом Цель изобретения - обес мого управления группои нологических .проце разделенного времени, тем, что в известное уст щее блок .памяти, деши второй генераторы, комм стров и блок ключей, доп ны однобитный блок пам таймеров и блок компара 10 ил,и предназначено отехнологическим атических линиях. печение независиасинхронных техссов в режиме Цель достигается ройство, содержафратор, первый и утатор, блок региолнительно введеяти, триггер, блок торов, 2 з,п. ф-лы,таимеров. группу управляющих вторую группу информационных блок 12 компараторов, блок 13 блок ключей 14, группу информ выходов 15 и внутренние связи 1 Блок 1 памяти команд (фиг. 2 счетчик 29 адреса команд, блок 3 ной памяти, регистр 31 команд, э 32 и ЯС-цепь 33. Дешифратор 2 (фиг. 3) выпол шифраторе 34 и логической схеме Генератор 3 (фиг. 4) содержит 36 тактовых импульсов, элемент триггер 38 и ЯС-цепь 39. Триггер 5 (фиг. 6) выполнен на ре 40 и логическом элементе 41,Блок 9 таймеров (фиг,8) набра ковых модулей, количество котор причем 1-й модуль (1 = 1, 2 Я) дешифратор 42, и таймеры 43,1-4 Внутренними переключателя пуска всего устройства в работу с щий вход каждого таймера мо подключен к соответствующему5 10 15 20 30 35 40 45 50 55 или к шине с положительным уровнем сигнала, а тактируемый вход каждого таймера - также к соответствующему входу 10 или к первому генератору 8 устройства,Блок 13 регистров (фиг, 9) содержит дешифратор 44, демультиплексоры 451-4516, триггеры 461,1-4616,2 ы и регистры 471,1- 4716,р, где р6 и Я+р6. Каждый регистр и триггер имеет дополнительный Я-вход, подключенный к ВС-схеме 48 формирования сброса.Устройство работает следующим образом.Запуск устройства производится переводом триггера 38 по Я-входу в единичное состояние, при этом на выходе 24, имевшем до запуска сигнал высокого уровня, начинают формироваться импульсы тактовой частоты, максимальное значение которой определяется допустимым быстродействием комплектующих устройство элементов.В блок 1 памяти команд по единичному состоянию входа 24 заносится в регистр 31 код очередной команды из блока 30 постоянной памяти, считанной по адресу, выставленному на выходах счетчика 29 адреса команд. Кодовый сигнал командь 1 присутствует на выходах 161-161 в до следующего такта работы устройства.По низкому уровню сигнала 24 формируется сигнал 26, стробирующий дешифратор 34 и выполнение команды,Очередной такт работы устройства начинается по фронту (переводу в единичное состояние) сигнала 24, по которому содержимое счетчика 29 адреса команд увеличивается на единицу, если на входе 21 низкийуровень сигнала на момент формированияфронта. Сел на одм из ыходо 171-17 в, 21, 22 и 23 дешифратора 2 определяется кодовым набором сигналов 161-164 и сигналом 25, формируется синхронно с сигналом 26 и стробирует выполнение команд.Выполняются следующие группы команд(при описании команд имеется в виду, что 1-й разряд команды формируется в сигнал соответствующего уровня на выходе 161 блока 1 памяти),Команды управления внешним оборудованием вызывают формирование одного иэ стробов 17 з+1 - 178, по которому производится переключение в блоке 13 регистров и через ключи 14 управление внешним оборудованием.Формат команды управления триггером следующий,В разрядах с 1-го по 4-й имеется код 1111 для вэведения или код 1110 для сброса триггера 46 ь, в разрядах с 5-со по 8-й - код индекса К а в разрядах с 9-го по 16-й - кодиндекса гп.Формат команды занесения информации в регистр 47 ц следующий,В разрядах с 1-го по 4-й имеется кодвыхода дешифратора 34, связанного с входом 17+, например для 17 з - 1010, в разрядах с 5-га по 8-й - код индекса К разряды с9-го по 16-й определяют код, заносимый врегистр,Команды управления таймерами вызывают генерацию строба 17 ь по которому информация заносится в таймер 431,П, причемв разрядах команды с 1-го по 4-й указывается код выхода дешифратора 34, связанногос выходом 17 (например, для 171 - 1000), вразрядах 5 и 6 - код индекса г, разряды 7-16определяют выполняемую операцию в соответствии с логикой работы таймеров. Частота генератора 8 определяет минимальновозможную дискрету времени, отрабатываемую таймерами,Команды обращения к однобитному запоминающему устройству вызывают генерацию строба 23, по которомуосуществляется операция записи-считывания в ОЗУ и переписи считанного по выходу28 бита информации в триггер 5.В разрядах с 1-го по 4-й команды - код0111, разряды 5 и 6 не используются, разряды 7 и 8 задают операцию ОЗУ; код 01 -Запись единицы", код ОО - "Запись нуля",коды 10, 11 - "Чтение", в разрядах с 9-го по16-й указывается адрес бита, к которомуприменяется операция.Команды опроса используются для анализа состояний датчиков и таймеров и вызывают генерацию строба 22, по которомуинформация с выхода 27 коммутатора 7 заносится в триггер 5, причем разряды с 5-гопо 16-й команды определяют вход коммутатора, замыкаемый на его выход, в разрядахс 1-го по 4-й - 0110,Команды ветвления программы вызывают генерацию строба 21, по которому в счетчик 29 адреса заносится код с выходов164-1616,Команда безусловного перехода (кодразрядов с 1-го по 3-й - 000) всегда приводит к ветвлению, а команды "Переход по 0"и "Переход по 1" (коды разрядов с 1-го по3-й - соответственно 001 и 010 вызываютгенерацию строба 21 лишь при соответствующем уровне сигнала 25,Процесс управления задается программой, хранимой в блоке 1 памяти команд. Принцип ее составления для независимого управления группой объектов в режиме разделенного времени следующий, 1663603Исходные алгоритмы управления каждым объектом преобразуются в рабочие, которые основываются на поэтапнойреализации отдельных фрагментов исходного. Если в исходном алгоритме происходит ожидание завершения очереднойоперации для перехода к выполнению следующей, то в рабочем при незавершенииочередной операции управление передается алгоритму, реализующему процесс управления другим объектом, что иобеспечивает параллельность управленияпроцессами в режиме разделенного времени.Такая организация рабочего алгоритма 15предполагает при входе в него выполнениеблока операторов поиска точки входа в алгоритм, т.е. Оператора, с которого алгоритмдолжен быть продолжен, Для указания точки входа используется ряд двоичных переменных, хранимых в однобитном блоке 4памяти. После выполнения анализа состояния этих переменных по так называемому"дереву" поиска управление передаетсяветви алгоритма, по которой были не завершены определенные действия,Если же анализ внешних сигналов показывает, что завершены все заданные в выполняемой ветви действия, тоосуществляется изменение кодового набора двоичных переменных "дерева" поиска,что при очередном входе в алгоритм приводит к передаче управления следующей еговетви.Например, необходимо преобразовать 35следующий алгоритм(управления объектом)для включения его в группу алгоритмов, реализующих процесс управления оборудованием в режиме разделенного времени(рядом проставлены номера блоков соответствующего преобразованного алгоритма),Блок 49. Если нажата кнопка "Пуск",начать управление,Блок 50, Движение механизма вверх (ограничено упором). 45Блок 51. Если движение вверх завершено., продолжить выполнение алгоритма.Блок 52, Если нажата кнопка "Стоп",перейти к блоку 49.Блок 53, Запустить таймер на время Т, 50Блок 54. Если таймер отработал времяТ, продолжить выполнение алгоритма,Блок 55. Движение механизма вниз.Блок 56. Если движение вниз завершено, перейти к блоку 50. 55В исходном алгоритме блоки 49, 51, 52,54 и 56 приводят к зацикливанию внутриалгоритма, В рабочем алгоритме эти блоки(фиг. 10) размыкаются на передачу управления следующему алгоритму, При этом вводятся дополнительные блоки 57 и 58. образующие "дерево" поиска точки входа, в которых анализируются вспомогательные переменные аО и а 1, и блоки 59, 60, 61 и 62, присваивающие новые значения этим переменным. Блок 63, присваивающий переменной аО первоначальное значение, вынесен в группу блоков предварительной настройки.Таким образом может быть составлен алгоритм, а следовательно, и реализующая его программа управления группой процессов, имеющих дискретный характер, либо поддающихся дискретизации путем квантования управления по времени.Кроме того, возможна модификация алгоритмов управления как по внешним сигналам, так и по внутренним состояниям, т,е, возможно адаптивное управление объектами.Формула изобретения 1. Устройство группового программного управления технологическими процессами, содержащее первый и второй генераторы импульсов, блок памяти команд, управляющий выход которого соединен с первым разрешающим входом дешифратора, информационные выходы которого соединены с первой группой информационных входов блока регистров, группа информационных выходов старших разрядов блока памяти команд соединена с второй группой информационных входов блока регистров и адресными входами коммутатора, а младших разрядов - с группой информационных входов дешифратора, выходы блока регистров соединены с входами блока ключей, выходы которых являются выходами внешнего управления устройства, о т л и ч а ю щ е е - с я тем, что, с целью обеспечения независимого управления группой асинхронных технологических процессов в режиме разделенного времени, в устройство введены однобитный блок памяти, блок таймеров и триггер, информационный вход которого соединен с информационным выходом коммутатора, а выход триггера - с вторым раз-. решающим входом дешифратора, первыйуправляющий выход дешифратора соединен с разрешающим входом блока памяти команд, группа информационных выходов старших разрядов которого соединена с информационными и адресными входами однобитного блока памяти, выход которого соединен с первым управляющим входом триггера, второй и третий управляющие выходы дешифратора соединены соответственно с вторым и третьим управляющими входами триггера, третий управляющий выход дешифратора соединен с разрешающим входом однобитного блока памяти, 1663603выход второго генератора импульсов соединен с синхровходом блока памяти команд, информационные выходы дешифратора соединены с группой разрешающих входов блока таймеров, выходы которого соединены с второй группой информационных входов коммутатора, первая группа информационных входов которого является первой группой информационных входов устройства, группа информационных выходов старших разрядов блока памяти команд соединена с группой информационных входов блока таймеров, синхровход которого соединен с выходом первого генератора импульсов. 2, Устройство по п.1, отл и ч а ю ще ес я тем, что содержит блок управляемыхтаймеров, группа управляющих входов которого является группой управляющих вхо 5 дав устройства.3. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что содержит блок компараторов,выходы которого соединены с третьей группой информационных входов коммутатора,10 выходы блока регистров соединены с первой группой информационных входов блокакомпараторов, вторая группа информационных входов которого является второйгруппой информационных входов устройст 15 ва,г й оставитель О.Фомичевхред М,Моргентал Корректор С,Шев актор А.Л ин аказ 2266 Тираж 477 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород; ул, Гагарина, 101