Устройство для программного управления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 80145 1584 С 0 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ азвязок и блока 1 от сигналов помехи во времяотсутствия импульса генератора. Расширение функциональных возможностейустройства достигается тем, что второй выход блока 9 таймера соединенс третьим входом блока 5 логики, авыход блока 10 запрета через блок 12задержки - с вторым входом блока 5,на третий вход которого, а также навторой вход блока 1 подключен выходблока 11, что позволяет применятьустройство для программного управления для реализации алгоритмов, в которых есть временные этапы. 8 ил. О УП -РО(5) Изобпрограммн ИСТВ ретени ройств к возм граммногосчетчикаблок 3 фоления, блблок 5 ло ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НСМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Украинский государственный проектный институт "Тяжпромавтоматика" (72) Л.Б. Фонарев и Ю.А. Черняк (53) 621.503.55(088,8)(56) Авторское свидетельство СССР Р 877475, кл. С 05 В 19/18 1979.Авторское свидетельство СССР 9 1238034, кл. С 05 В 19/18,1985,ретене относится к системам ого управления. Цель изобповышение надежнг".ти уст - расширение его ,.:кциональжностей, Устройство для проуправления содержит блок 1 этапов, блок 2 дешифратора, рмирователя команд управок 4 контроля и индикации, гики, блок 6 гальванических 7 датчиков механизмов механизмов запрета, б 12 эадержк устройстве рой вход б динен с в ра, что пр вязи с оператором, блок оложения исполнительных лок 8 исполнительных блок 9 таймера, блок 10 к 11 генератора и блок Повышение надежности в остигается тем, Что втока 1 счетчика этапов соеодом блока 1 генератоятствует срабатываниюИзобретение относится к системам программного управления.Цель изобретения - повышение на; дежности устройства и расширение его функциональных возможностей.На фиг. 1 представлена схема уст" ройства для программного управления; на Фиг. 2 - вариант выполнения блока контроля и индикации; на фиг.З - 10 вариант выполнения блока Формирователя команд управления; на фиг. 4- , вариант выполнения и коммутации бло" ка логики, блока запрета и блока . счетчика этапов; на фиг.5 - диаграм ма импульсных сигналов на выходах и входах элементов блока счетчика эта- пов и блока логики; на фиг. 6 - вариант выполнения блока таймера; . на Фиг, 7 - вариант выполнения блока 20 задержки и его временная диаграмма; на фиг.8 - временная диаграмма сигналов на выходе блока дешифратора.Устройство для программного управления (Фиг.1) содержит блок 1 25 счетчика этапов, блокдешифратора, блок 3 формирователя команд управления, блок 4 контроля и индикации, блок 5 логики, блок 6 гальванических развязок и связи с оператором, блок 30датчиков положения исполнительных механизмов, блок 8 исполнительных механизмов, блок 9 таймера, блок 10 запрета, блок 11 генератора и блок 12 задержки. 35Блок 4 контроля и индикации содержит (Фиг.2) элементы И 13-16, элементы ИЛИ 17-19, инверторы 20-22, элемент ИЛИ 23; светодиоды 24-26, резисторы 27-29 и конденсаторы 30 40 и 3. Блок 3 Формирователя команд управления содержит (фиг.З) элемент ИЛИ 32, инверторы 33 и 34, одновибратор 35 и элементы И 36 и 37. Блок5 логики содержит элементы И 38-41 и элемент ИЛИ 42; блок 1 0 запрета - элемент И 43; блок 1 счетчикаэтапов - элемент И 44, одновибратор 45 и счетчик 46 (фиг,4). Блок 9 таймера содержит (Фиг,б) счетчики 47-49. Блок 12 задержки может быть выполнен по схеме (фиг,7) инвертор 50, диод51, резистор 52, конденсатор 53,резисторы 54 и 55, транзистор 56 иинвертор 57.55Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии на выходеЪблока 1 счетчика этапов имеется аиг, -нал, соответствующий нулевому (начальному) этапу, дешифрируемому блоком 2 дешифратора (цепи приведения устройства в исходное состояние на схеме не показаны).По команде оператора (например "Пуск" ), которая поступает через блок 6 гальванических развязок и связи с оператором, на выходе блока 5 логики формируется сигнал готовности первого этапа, который через блок 10 запрета поступает на первый вход блока 1 счетчика этапов, что приводит к переключению последнего на один шаг (этап). Это состояние расшифровывается блоком 2 дешифратора как состояние первого шага (этапа). Сигнал с выхода блока 5 логики через блок 10 запрета и блок 12 задержки поступает также на второй вход бяока 9 таймера и устанавливает его в исходное состояние, при этом в таймере начинается отсчет времени текущего (первого) этапа. По сигна- лу этапа с выхода блока 2 дешифратора через блок 3 формирователя команд управления включается исполнительный механизм первого этапа программы в блоке 8 исполнительных механизмов,После выполнения операций первого этапа на выходе блока 7 датчиков возникает сигнал о выполнении операций первого этапа.Наличие на втором входе блока 5 логики сигнала о выполнении операции первого этапа (с выхода блока 6) и сигнала этапа (первого) на первом входе, поступающего с выхода блока 2 дешифратора, обеспечивает Формирование на выходе блока 5 логики сигнала готовности второго этапа.Сигнал с выхода блока 5 логики, проходя через блок 10 запрета, переключает блок 1 счетчика этапов на очередной второй) этап. Одновременно по этому сигналу с выхода блока 10 запрета через блок 1 2 задержки происходит обнуление (установка в исход - ное состояние счетчика) блока 9 таймера и начинается отсчет времени очередного этапа второго), Сигнал с . выхода блока 2 дешифратора включает исполнительный механизм этого этапа в блоке 8 исполнительных механизмов.Далее процесс повторяется аналогично. При этом следует иметь ввиду, что после переключения блока 1 счетчика этапов и блока 2 дешифратора30 35 40 45 на очередной этап на выходе блока5 исчезает сигнал готовности этапа,так как на очередном (вновь возникшем) этапе еще нет подтверждения овыполнении операций этого этапа, т,е. автоматически формируется импульс на переключение блока 1 счетчика. Сигнал готовности формируется в блоке 7 датчиков положения после того, как исполнительные механизмы, управляемые на этом этапе, придут в нужное положение.Для реализации возможности осуще-, ствления в алгоритме временных этапов, т.еэтапов,на которых не происходит воздействия на механизмы, а осуществляется выдержка времени, на третий вход блока 5 логики с второго выхода блока 9 таймера вводится сигнал времени соответствующего временного этапа, Готовность следующего этапа в,этом случае формируется при совпадении на соответствующей ячейке И блока 5 логики сигналов этапа и времени, соответствующего длительности этог. временного этапа. Но таккак этим сигналом готовности (прошедшим через блок 1 О запрета) обнуляется блок 9 таймера и при этом исчезает сигнал времени, то длительности сигнала готовности ь .цостаточно для перевода блока 1 счет":ика в следующее состояние. Поскольку блок 9 таймера обнулен и готовности нет, товновь начинается отсчет вг ени - ситуация повторяется и прог 1. мма "зави,сает. Для устранения этого явлениявводится блок 12 задержки, который задерживает команду (сигнал готовности этапа) на обнуление блока 9 таймера на время, достаточное для перехода блока 1 счетчика этапов в следующее состояние и не влияющее на время выполнения этапа (время переходных процессов в счетчиках измеряется микросекундами, а время этапов - от нескольких секунд до десятков минут).Если при выполнении операций какого-либо этапа программы команда на выполнение операции не выполнена за время, установленное для этого этапа, и: не появляется сигнал готовности очередного этапа, который бы обнулил, блок 9 таймера, то достигнуто время этапа, которое не должно быть превышено. При этом под действием сигнала времени этапа, поступающего с блока 9 таймера, на первом выходе блока 4 5 1 О 5 20 25 контроля и индикации формируется сигнал превышения времени этапа, который в качестве останова таймера поступает на первый вход блока 9 таймера. Останов таймера необходим для сохранения сигнала, характеризующего время этапа.Сигнал превышения времени этапа индицируется в блоке 4 светодиодом 24, предупреждая оператора об остановке программы по превышению времени этапа. Программа продолжается только тогда, когда исполнительный механизм принимает нужное положение (устранена причина неисправности и механизм отработал нужную команду от местного или дистанционного управления или установлен в нужное положение вручную). При этом замыкается нужный конечный выключатель в блоке 7 датчиков положения, и в блоке 5 логики на соответствующем элементе И происходит совпадение сигналов этапа . и положения механизма, в результате чего формируется сигнал готовности очередного этапа, который переводит блок 1 счетчика этапов в следующее состояние и обнуляет блок 9 таймера,вследствие чего исчезают сигнал времени на первом выходе блока 9 тай" мера и, соответственно, сигнал превышения времени этапа в блоке 4 контроля.Так как время исполнения операций на разных этапах различное, то. каждому сигналу этапа с блока 2 дешиф-ратора соответствует свой сигнал времени от блока 9 таймера. Этим обеспечивается избирательность контроля длительности каждого этапа,Если операция этапа выполняетсяза заданное время, не превышающеевремя этапа, то блок 5 логики черезблок 10 запрета воздействует на блок1 счетчика этапов и блок 2 дешифратора и осуществляется переход к выполнению операций следующего этапа с одновременным обнулением блока 9 таймера,Если при выполнении операций какого-либо этапа программы исчезают сигналы технологических параметров в блоке 6 гальванических развязок, которые должны иметь место на данном этапе, то из-за невозникновения сиг". нала готовности этапа не наступаеточередной этап, в блоке 9 таймеравозникает сигнал времени, которое33 50 5 4569 не должно быть превышено, в блоке 4 контроля Формируется сигнал превышения времени этапа, от которого про-. исходит запрет на продолжение проб граммы. Причина запрета индицируется в блоке 4 контроля светодиодом 25 как несоответствие параметра на данном этапе. Продолжение программы в этом случае возможно только при снятии сигнала запрета, т.е, появлении технологического параметра, при котором Формируется сигнал готовности этапа,Если после завершения операции какого-либо этапа устройство переходит в состояние следующего этапа, на котором по технологическим причинам все операции уже выполнены, т.е. на входах блока 5 логики уже есть сигналы С блока 6 гальванических 20 развязок в момент появления сигнала этапа с выхода блока 2 дешифратора, то, если не принять специальных мер, , формируется только один. импульс готоности этапа (имея ввиду и предыду" 2 б щий) и программа "зависает". Но в схеме устройства переключение блока 1 счетчика происходит при совпаде" нии сигналов готовности этапа и импульса блока 11 генератора, поэтому 30 исчезновение импульса блока генератора "разрезает" двойной импульс готовности, на вход блока 1 счетчика наступают два импульса, и сбоя в работе системы нет.ЗбИз диаграммы импульсных сигналов на выходах элементов блока 1 счетчика этапов и блока 5 логики и счетном входе счетчика 46 блока 1 счетчика этаповФиг,5 Видно, что при наличии 40 сигнала от блока 6 гальваническихразвязок на входе элемента И 41 в момент появления этапа от блока 21дешифратора на втором входе элемента И 41, сигнал на выходе элемента И 41 4 б появляется одновременно с исчезновением сигнала предыдущего этапа от блока 2 дешифратора на входе элемента И 40 (и, следовательно, сигнала на выходе элемента И 40);.На выходе элемента ИЛИ 42 блока 5 логики эти два импульса сливаются. Наличие стробирующих импульсов от блока 11 генератора на втором входе блока 1 счетчика этапов устраняет это явление, и на переброс счетчика 46 поступают два последовательных импульса, вследствие чего сбоя системы не происходит. Кроме того, импульсы блока 1 генератора, подаваемые на второй входблока 1 счетчика этапов, делают устройство более помеха защищенным, таккак счетчик 46 может сработать только при наличии импульса генератораи готовности этапа, т.е. на времяотсутствия импульса блока 11 генератора блоксчетчика этапов оказывается защищенным от воздействия помехи.На временной диаграмме (фиг.7)обозначены:- момент прихода сигнала готовности этапа; С - моментснятия сигнала готовности (по стробирующему импульсу с блока 11); (й- длительность стробирующего импульса; (г. - ) - время задержки вблоке 12,Последовательность появления сигналов этапов на выходе блока 2 дешифратора показаиа на временной диаграмме (фиг,8), где обозначены: Вых,бл,1 - стробирующие сигналы на выходе блока 11 генератора; Вых.бл.10 -сигнал готовности (и)-го этапана входе элемента И 44 (фиг.4);Вых.бл.2 - сигнала и-го этапа на выходе блока 2 дешифратора; Вых.бл.10 -сигнал готовности и-го этапа на входе элемента И 44 (Фиг,4); Вых.бл.2 -сигнал (6+1)-го этапа на выходе блока 2 дешифратора; (з-С) и (й -з)длительность выполнения операцийи-го и (и+1)-го этапов; (С -.) и(Й) - длительность сигналовготовности (и)-го и и-го этапов.Таким образом, повышение надежности в устройстве достигается тем, чтовторой вход блока 1 счетчика этаповсоединен с выходом блока 11 генератора, что препятствует срабатываниюблока 1 счетчика этапов от сигналовпомехи во время отсутствия импульсагенератора.Расширение Функциональных возможностей устройства достигается тем,что второй выход блока таймера 9 соединен с третьим входом блока 5 логики,а выход блока 10 запрета черезблок 12 задержки - с вторым входомблока таймера, на третий вход которого, а также на второй вход блока 1счетчика этапов подключен выход блока 11 генератора, что позволяет применять устройство для программногоуправления для реализации алгоритмов,в которых есть временные этапы.7 14фо рмула изо 6 ре тения Ус тройс тво для программно го управления, содержащее блок счетчика этапов, первым входом соединенный с выходом блока запрета, а выходом - с блоком дешифратора, выход которого соединен с первым входом блока логики, блоком формирователя команд управления и первым входом блока контроля и индикации, выходы блока формирователя команд управления соединены с соответствующими входами блока ис.т полнительных механизмов, выходы которого соединены с соответствующими входами блока датчиков поло,.ения, выходы которого соединены с соответствующими входами блока гальванических развязок и связи с оператором, выход которого соединен с вторым входом блока логики и вторым входом блока 56933контроля и индикации, третий входблока контроля и индикации соединенс первым выходом блока таймера, пер вый вход блока таймера соединен с пе ррым выходом блока контроля и индикациивторой выход которого соединен с первым входом блока запрета, второй входкоторого соединен с выходом блока ло гики, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения надежностиустройства и расширения его функциональных возможностей, в него введеныблок генератора и блок задержки, 15 вход которого соединен с выходом бло"ка запрета, а выход - с вторым входомблока таймера, блок генератора соединен с вторым входом счетчика этапов,четвертым входом блока контроля и 20 индикации и с третьим входом блокатаймера, второй выход которого соединен с третьим входом блока логики.1456933 С ос тавит ель М. Люб ис тков аРедактор О. Юрковецкая Техред А.Кравчук Коррек Кравцов нзводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная Заказ 1552/46Тираж 788 ВНИИПИ Государственного комитета113035, Москва, Ж Подписноеизобретениями открытиям при ГКНТ СССРаушская наб., д; 4/5