Устройство для программного управления циклическими процессами

ОЮЗ СОВЕТСНИ ОЦИАЛИСТИЧЕСН РЕСПУБЛИН 119) Я)4 С 05 В 1 СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ЛИ АН ОБРЕТ Я ТОРСК 4-2 Бюл, У 11нко, Г.Н,Тимонькин,А.В,Мунтяну, С.Н,Ткаеранский5 (088,8)свидетельство СССРС 05 В 19/08, 1976,видетельство СССРС 05 В 19/08, 1981,(57) Иэобре автоматики,к областистемам е относи астности и предназклическими ь изобрете- надежности можно Авторское 864246, кл стве асинх(21) 3904248/ (22) 03.06.85 (46) 23,03,87 (72) В.П.Улите В.С,Харченко, ченко и Б,О,Сп (53) 621.503.5 (56) Авторское Яф 596912, кл . ВИ ЕТЕЛЬСТВУ 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАМ 1%0 ГПРАВЛЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСКИМИ ПРОЦЕСС программного упоавленияначено для управления ципроцессами в АСУ ТП. Целния состоит в повышениифункционирования. Это всчет реализации в устро12987ронного перехода к очередному циклу работы и контроля как минимального, так и максимального времени срабатывания каждого исполнительного органа, Устройство для программного управления циклическими процессами содержит генератор 1, делитель частоты 2, времязадающий блок 3, блок набора программ 4, элементы задержки 11, ИЛИ 1 О, элемент И 8, блок обнуления 7, Цель достигается за счет введения в устройство блока 12 сравнения, первой 13 и второй 14 групп датчиков времени, первой 15, второй 16 и третьей 17 групп триггеров уп 12равления, группы дешифраторов 18,триггера 19 пуска и второго элемента ИЛИ 20, Данное устройство обеспечивает контроль работы исполнительных органов и позволяет определитьтип неисправности при выходе их изстроя в случае окончания работы исполнительными органами раньше минимального времени работы, окончанияработы на интервале от максимального времени работы до максимальноговремени выполнения определенной программы, а также продолжения работы ипосле максимального времени выполнения определенной программы. 10 ил.Изобретение относится к автома, тике, в частности к системам программного, управления, и предназначено для управления циклическими процессами в АСУ ТП. 5Целью изобретения является повышение надежности Функционирования.На фиг, приведена функциональная схема предлагаемого устройства; наЮ фиг,2-7 - функциональные схемы время- задающего блока, блока набора прог 4 рамм, блока сигнализации и регистрации сбоя, блока обнуления, блокасравнения, датчика времени соответственно на фиг,8-10-временные диаграммы и алгоритм работы устройства соответственно.Устройство для программного управления циклическими процессами( фиг.1)содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, времязадающий блок 3блок 4 набора программ, исполнительные органы 5, блок 6 сигнализациии регистрации сбоя отказа), блок 7 25обнуления, группу элементов И 8,группу датчиков 9 окончания операций,первый элемент ИЛИ 10, элемент 11задержки, блок 12 сравнения, первуюгруппу датчиков 13 времени, вторуюгруппу датчиков 14 времени, первуюгруппу триггеров 15, вторую группутриггеров 16 управления, третью группу триггеров 17 управления, группу дешифраторов 18, триггер 19 пуска, второй элемент ИЛИ 20, вход 21 "Пуск" 35 устройства, вход 22 "Останов" устройства, счетный вход 23 и вход 24 записи кода времени времязадающего блока 3, управляющий вход 25, счетный вход 26 и вход 27 обнуления блока 4 набора программ, информационный выход 28, управляющие выходы 29 и выходы 30 контроля блока 4 набора программ, входы 31 группы датчиков 13 времени и входы 32 группы датчиков 14 времени, выходы 33 группы датчиков 13 и 14 времени, первую 34, вторую 35 и третью 36 группы входов и вход 37 обнуления блока б сигнализации и регистрации сбоя (отказа), первую 38 и вторую 39 группы входов и управляющий вход 40 блока 12 сравнения, выход 41 блока 6 сигнализации и регистрации сбоя (отказа), выход 42 блока 2 сравнения и выход 43 блока 7 обнуления.Времязадающий блок 3 содержит счетчик 44, элемент И 45, формирователь 46, блок 4 набора программ - счетчик 4, регистр 48, элементы И 49-50, а блок 6 - РБ-триггеры 5 в 53, элементы ИЛИ 54-56, формирователь 57. Блок 12 сравнения содержит элементы И 58-61, элементы ИЛИ 62, а .датчики времени - счетчик 63 и элементы И 64 и 65 Устройство для программного управления циклическими процессами работает следующим образом.2 состояние, сигналы с выходов которыхпоступают через элемент ИЛИ О навход 40 и открывают блок 12 сравне-ния. Одновременно сигналы с выходовтриггеров 16 поступают на первуюгрппу входов 38 блока 12 сравнения.Так как на вторую группу входов 39блока 2 сравнения поданы нулевыесигналы, то на выходе 42 сигнал отсутствует.В момент окончания работы исполнительных органов датчики 9 окончания операций формируют импульсы, поступающие на управляющие входы группыдешифраторов 18,Если работа исполнительного органа закончилась на интервале от минимального до максимального времени работы, то соответствует его исправному функционированию, на входах 1и 2 дешифратора 18 присутствует код,соответствующий числу 2, следовательно, в момент подачи импульса навход Ч дешифратора сформируетсясигнал на втором выходе деюифратораи триггер 17 переключится в единичное состояние. Сигнал единицы с соответствующего триггера будет поданна одни из входов второй группы блока 12 сравнения 39, После окончанияработы всех исполнительных органов,когда коды на входах первой 38 ивторой 39 групп блока 12 сравнениясовпадут, на выходе 42 будет сформирован сигналкоторый через блок 7обнуления поступит на входы К, первой, второй и третьей групп триггеровуправления. В результате сигнал навходе 40 исчезнет, что приведет кзапиранию блока 12 сравнений, Одновременно сигнал с выхода блока 7 обнуления через элемент 11 задержкипо истечении времени задержки адподтвердит единичное состояние триггера, 19 пуска и при поступлении навхо, 26 блока 4 набора программ ивход 24 времязадающеео блока 3 обеспечит переход к выполнению следующейпрограмьы, После отработки последнейпрограммы включается первая программа, и цикл работы повторяется.При выходе из строя какого-либоиз исполнительных органов 15 возможнытри случая. 55В момент включения исполнительных органов происходит переключение соответствующих работающим органам триггеров 6 управления в единичное 3 1.".98После включения питания подачей сигнала на вход 2 "Пуск" производится установка в нулевое положение блока 4 набора программ, блока 6 сиг- . нализации и регистрации сбоя и через блок 7 - обнуление триггера 19 и триггеров 5-17, Сигналы с выхода бло. ка 7 обнуления одновременно поступапает на элемент 11 задержки и по истечении времени задержкид- на О вход 24 времязадающего блока 3, вход 26 блока 4 набора программы и ТС- входы триггера 19 пуска. По переднему фронту этого сигнала происходит выдача сигналов на выходах 29 бло ка 4 на исполнительные органы 5 и запись во времязадающий блок 3 кода времени с выхода 28 блока 4 наборапрограмм. По заднему фронту сигнала с выхода элемента 11 задержки проис ходит включение генератора 1 импульсов и времязадающий блок 3 начинает отсчитывать интервал времени необходимой длительности. Длительность интервалов времени, отсчитываемых времязадающим блоком 3, выбирается равной максимальному времени работы исполнительных органов по данной программе, С выхода блока 3 в момент окончания отсчитываемого интервала 30 времени подается импульс на вход 25 блока 4 набора программ, на выходах 30 которого, соответствующих работающим по данной программе исполнитель-. ным органом, формируются импульсы, 35 поступающие на вторые входы группы элементов И 8.Вторая группа датчиков 14 времени формирует на выходах 33 в момент начала работы исполнительных органов 40 5 сигналы, длительность которых определяется минимальным временем работы соответствующего исполнительного органа. По заднему фронту сигнала на выходе 33 происходит переключение 45 триггеров 15 управления в единичное состояние, что приводит к включению. первой группы датчиков 13 времени и появлению на выходе 33 единичного сигнала. Длительность сигналов на 50 выходах 33 определяется интервалом времени между максимальным и минимальным временами соответствующего исполнительного органа. 1. Исполнительный орган прекратил работу до момента 1 , - минимальное время работы соответствующего исполнительного органа.871 0 15 20 25 35 40 45 50 55 5 129В этом случае к моменту поступле-. ния сигнала с выхода датчика 8 окончания операции, соответствующего неисправному исполнительному органу, на вход Ч дешифратора 8, на его первом входе будет присутствовать код единицы, так как на выходе датчика 14 времени сигнал присутствует, а на втором входе - код нуля, так как на выходе датчика 13 времени сигнал отсутствует. Это приводит к формирова нию сигнала на первом выходе дешифратора .18, который поступит на вход блока 15 сигнализации и регистрации сбоя (отказа).2. Исполнительный орган /5/ закончил работу на интервале 1 г. щ, Т (, - максимальное время работы соответствующего исполнительного органа; Т - максимальное время работы всех исполнительных органов по заданной программе).В этом случае к моменту поступления сигнала с выхода датчика 9 окончания операции, соответствующего неисправному исполнительному органу, на вход Ч дешифратора 18, на его первом и втором входах будут отсутствовать сигналы, Это приведет к появлению сигнала на нулевом выходе дешифратора 18, который поступит на вход блока 5 сигналазации и регистрации сбоя (отказа);3. Исполнительный орган вообще не закончил работу до момента времени Т. Так как в момент времени Т появляются сигналы на выходах 30 блока 4 набора программ, то в этом случае триггер 17 управления, соответствующий вьппедшему из строя исполнительному механизму, не переключится в единичное состояние, Импульс с соответствующего выхода 30 блока 4 набора программ проходит на один из выходов блока элементов И 8 и фиксируется блоком б сигналазации и регистрации сбоя (отказа). Во всех рассмотренных случаяхблок 6 подает сигнал о том, какойисполнительный орган вышел из строя,каков вид отказа и обнуляет триггер19 пуска, что приводит к остановкегенератора 1 импульсов, Устройствопрекратит работу. 1После устранения причины сбоя за,пуск устройства производится описанным порядком,6Таким образом, технические преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным состоят в повышении надежности функционирования и быстродействия. Формула и э обретения Устройство для программного управления циклическими процессами, содержащее генератор импульсов, делитель частоты, времязадающий блок, блок набора программ, исполнительные органы, блок сигнализации и регистрации сбоя, блок обнуления, группу эле" ментов И, группу датчиков окончания операций, первый элемент ИЛИ, элемент задержки, выход генератора импульсов соединен с входом делителя частоты, выход которого соединен сосчетным входом времязадающего блока,выход которого соединен с управляющимвходом блока набора программ, выходкода времени которого соединен синформационным входом времязадающего блока, группа управляющих выходовблока набора программ соединена свходами исполнительных органов, выходы которых соединены с входами датчиков окончания операций, первый вход устройства соединен с входамиобнуления блока набора программ иблока сигнализации и регистрации сбоя и с первым входом блока обнуления, выход которого соединен с входом элемента задержки, группа выходов контроля блока набора программсоединена с первыми входами группыэлементов И, выходы которых соединены с первой группой входов блокасигнализации и регистрации сбоя,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повьппения надежности функционирования, введены блок сравнения, первая и вторая группы датчиков,первая, вторая и третья группы триггеров управления, группа дешифраторов, триггер пуска, второй элементИЛИ, выход элемента задержки соединен с входом записи времязадающегоблока, со счетным входом блока набора программ и с 1- и С-входамитриггера пуска, выход которого соединен с входом генератора импульсов,выход делителя частоты соединен спервой группой входов датчиков первой группы и первой группой входовдатчиков второй группы, выходы которых подключены к первым входам де7 12987 шифраторов группы и к 1- и С-входам первой группы триггеров управления, выходы триггеров управления первой группы соединены с второй группой входов датчиков первой группы, вы- ходЫ которых соединены с вторыми вхо; дами дешифраторов группы, выход блока обнуления соединен с К-входами триггеров управления, первой, второй и третьей групп, управляющие выходы 10 блока набора программ соединены с Я"входами триггеров второй группы, выходы которых соединены с первой группой входов блока сравнения, с входами первого элементаИЛИ и вторы ми входами датчиков второй группы, вы. ходы группы датчиков окончания операции соединены:с управляющими входами дешифраторов группы, первая группа выходов которых соединена с второй 208 12 8группой входов блока сигнализации и регистрации сбоя, вторая группа выхо дов дешифраторов группы соединена с третьей группой входов блока сигнализации и регистрации сбоя, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, третья группа выходов дешифраторов группы соединена со Я-входами третьей группы триггеров управления, выходы которых соединены с второй группой входов блока сравнения и вторыми входами группы элементов И, выход первого элемента ИЛИ соединен с управляющим входом блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом блока обнуления, второй вход устройства соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с Е-входом триггера пуска.(4(б 5(б О(4 г(ачал додача сигнала на блабгг, успггнсдна 6 нуле пплпмение блокаггнабсрх программ и блока б 5 Сигнализации и регистрации сбоя к пчеЗедгкгигб 17 ч арми а программе гнала перекаление тригге пггсь к а релнчег рельс нниии локб, кгача сигналоВ на дьзкедал су блока И,запуск ис узпельньа пргагюд 5, переключеиие т ге р едкничное Осяюяние реллючение гприггера асна соспюямге, запцсл генератора 1 мегюние игн(габмаиии на мкргг его сплроьепгдо Чг блока мгимпггл особ,взак запомипегг мм ином ре мейачало омснема ргмени а лги и бремязадающии дкпло аглч кончил боем ен алпель Перекмоченцг гбиникч ссслнл. ниг лггиггера /5, ниноло отбренени дамкином /Х дре оган б загонлил агом мге сигнала олмазеОго типа не вещи гзил ОпцФмнв ленью мрцггаггУлуска,гсмоцнпук гсод Зсгоргггсдуп Фю скол мггел ФОягап ббгоОКОННиЛ Фрекмгкгм нище сослнггггг горо гг, сзггбнелгге нада но д г бди гу блоло (г продлена ормилаге пюрог ггеяг оды Яакодак изб блокапили ставитель И.Ц(вец хред И.ПоповичРедактор Н,Егоров орректор Л.1(атай акав 886/49 1 одг ис но екомитета СССР ственно ретений ткрытийаб., д,4 гг 5 1130 ушска Проиаволствепно-полиграфическое предприятие, г,ужгс 1 род, ул.1 роектная,ТиражНИИПИ Государ по делам изоо Москва, Ж,З(г 5) 4(гв,гэ 1 4(ббпр