Устройство для подсчета числа ответвлений диаграммы

Номер патента: 1539766

Авторы: Андерсон, Катков, Хохлов

Есть еще 1 страница.

Смотреть все страницы или скачать ZIP архив

Текст

25 35 Изобретение относится к автоматике, конкретно к программному управлению технологическим оборудованием,Цель изобретения - повышение фун 5кциональных возможностей устройстваза счет реализации режима тестированияНа фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг,2 - структурная схема блока формирования двухимпульсов; на фиг,3 - временная диаграмма работы блока формированиядвух импульсов; на фиг,4 - временнаядиаграмма работы устройства; нафиг,5 - алгоритм работы устройства;на фиг.6 - конкретная переключательная схема, изображенная в виде лестничной диаграммы,Устройство для подсчета числа ответвлений диаграммысодержит сумматор 1 по модулю два, триггер 2, элемент И 3, элементы ЗАПРЕТ 4-8, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, элементы ЗАПРЕТ 10 и 11, элементы ИЛИ 12-14,счетчик 15, элементы ИЛИ 16-18,блок 19 формирования двух импульсов,элементы И 20-22, элементы ЗАПРЕТ23-27, Блок формирования двух импульсов содержит элементы НЕ 28 и 29,элемент 30 задержки и коммутатор 31,Устройство работает следующим образом,Логические блоки устройства (фиг,5)выполняют следующие действия:блок 32 - установить состояниесчетчика 15, равное "0", и состояниетриггера 2, равное "1";блок 33 - устройство работает врежиме 140блок 34 - состояние счетчика 15равно "0" ;блок 35 - действительное значениеарумента совпадает со значением,.указанным на лестничной диаграмме,иесть, ответвление справа вниз или несовпадает и нет ответвления справавниз ;блок 36 - запомнить наличие илиотсутствие сигнала 1 Ответвление справа вниз" в триггере 2;блок 37 - ответвление справа вниззафиксировано в триггере 2 ;блок 38 - есть ответвление справавниз ;блок 39 - есть ответвление слевавнизблок 40 - есть ответвление справавверх ; блок 41 - уменьшить содержимоесчетчика 15 на единицу;блок 42 - увеличить содержимоесчетчика 15 на единицу;блок 43 - увеличить содержимоесчетчика 15 на два;блок 44 - установить состояниетриггера 2, равное "0";блок 45 - уменьшить содержимоесчетчика 15 на два;блок 46 - состояние триггера 2равно "1"Устройство имеет два режима работы; режим вычисления булевых функцийалгебраических уравнений и режим"Тест" - проверки наличия ошибок вуправляющей памятиДля любой переключательной схемывычисление ведется в следующем порядке, Вычисление начинается с аргумента, расположенного в верхней левойчасти схемы (для диаграммы на фиг,6это аргумент Х 1), затем проверяютсяпоследовательно все.аргументы, расположенные на этой ступени лестничнойдиаграммы, от ближайшего ответвления до аргумента справа внизПри наличии ответвления справа вниз опускаемся на следующую ступень лестничной диаграммы вниз и продолжаем вычис-ление по этой ступени, начиная скрайнего левого аргумента, и т,д,После проверки аргумента, имеющего толь-,ко ответвление справа вверх, поднимаемся на верхнюю ступень лестничнойдиаграммы и продолжаем вычисление втом же порядке: аналогично описанному (на фиг,6 все аргументы пронумерованы в порядке вычисления),В начала вычисления (фиг,5).устанавливается значение функции (выходустройства) равное "1",В процессе вычисления функции может принимать значение 0 в двух случаях: если действительное значение аргумента, имеющего ответвление справа вниз, совпадаетсо значением аргумента, указанногона лестничной диаграмме, и значениефункции при проверке предыдущего аргумента быдло равно "1" или если действительное значение аргумента, неимеющего ответвления справа вниз,противоположно значениюаргумента,указанному на лестничной диаграмме, изначение функции при проверке предыдущего аргумента было равно "1",В первом случае по наличию ответвления справа вниз обнаруживаетсяЗЧ 766 5 15 диэъюнкзивный член для той части функ ции, в которук 1 входит проверяемый аргумент, и установка значения "О" для функции (выхода устройства) означает, что проверяемый член дизъюнкции равен "1", следовательно, вся дизъюнкция равна "1" и остается найти последний аргумент последнего члена дизъюнкции, после проверки которого функция вновь должна принять значение, равное "1",Дпя нахождения последнего аргумента последнего члена дизъюнкции по ходу вычисления подсчитывается числоответвлений от аргументов справавниз и справа вверх, Шаг вычислений,в котором число ответвлений справавверх превышает на единицу число ответвлений справа вниз, указывает напоследний аргумент последнего членадизъюнкцииПри этом функция (выходустройства) вновь принимает значение,равное"1", и вычисление продолжается,Во втором случае необходимо определить, имеет ли часть функции, в которую входит только что проверенный аргумент, дизъюнктивный член, Для нахождения дизъюнктивного члена по ходувычисления функции подсчитывается количество ответвлений от аргументаслева вниз и справа внизШаг вычисления, в котором число ответвленийсправа вниз превышает на единицу число ответвлений слева вниз, указываетна наличие дизъюнктивного члена к тойчасти функции, которая приняла значение "О", При этом н следующем шагевычислений функции (выход устройст ва) вновь принимает значение Я 1" ивычисление продолжается,Описанный порядок и правила вычисления позволяют однозначно определить значение функции любой переключательной схемы,В режиме "Тест" устройство ведет подсчет ответвлений от аргумента слева вниз, справа вниз и справа вверх, Если программа в управляющей памяти записана верно, то количество ответвлений справа вниз равно количеству ответвлений слева вниз и на одно больше количества ответвлений справа вверх, Если при наличии признака катушки реле илпное соотношение не выполняется, н выходе устройства появляется си 1 яал ошибки,В режим вычислс пия булевых функций алгебраических уравнений устройство работает следукщим образом(фиг,4).В начале вычисления счетчик 5находится в исходном состоянии (содержимое равно 01, значение выходного сигнала, а следовательно, и функции равно ). В процессе вычисленияпоследовательно по шагам для каждогоаргумента переключательной схемысхема 1 сложения по модулю два проверяет нечеткость сигналов: эначепеаргумента, указанное на лестничнойдиаграмме: Действительное состояниеаргумента" и нОтветвление справавниз, Если для какого-либо аргумен-,та его действительное состояние сов падает со значением, указанным налестничной диаграмме и имеется сигнал "Ответвление справа вниз" илидействительное состояние аргументане совпадает со значением, указанным 25 на лестничной диаграмме и отсутствует сигнал "Ответвление справа вниз",то на выходе сумматора 1 по модулюдва появляется сигнал, увеличивающийна единицу через элементы И 3, ИЛИ 12 3 О значение содержимого счетчика 15,а значение сигнала "Ответвление справа вниз" запоминается в триггере 2,Когда значение содержимого счетчика 15 становится отличным от исходного, значение его выходного сигнала,а следовательно, и функции становитсяравным "О"Если в триггере 2 было записаноналичие сигнала "Ответвление справа 4 вниз", то на суммирующий вход счетчика 15 через элементы И 3 и ИЛИ 12 подается сигнал нОтветвление справавниз , а на вычитающий вход счетчика 15 через элементы ЗАПРЕТ 7 и ИЛИ 3 45 подается сигнал Ответвление справавверх", Если в триггере 2 было записано отсутствие сигнала нОтветвлениесправа вниз", то через элементы ЗАПРЕТ 5 и ИЛИ 12 на суммирующий 50 вход счетчика 15 подается сигнал "Ответвление слева вниз , а на вычитающий вход счетчика 15 через элементыЗАПРЕТ 6 и ИЛИ 13 - сигнал "Ответвление справа вниз", Когда значение содержимого счетчика 15 станет равнымисходному, значение его выходногосигнала, а следовательно, и функциистанет равным "1", и вычисление продолжается, Посл проверки всех аргу 15397 ббментов реализуемой переключательнойсхемы значение функции ("1" или "О")снимается с выхода устройства,Рассмотрим в качестве конкретногопримера работу устройства по диаграмме на фиг,б,Для определенности предположим, например, что аргументы Х 1, Х 2, Х 4,Х 5,Х 9 Х 11 находятся в состояниях,замыкающих электрическую цепь, а остальные аргументы - в состояниях,размыкающих электрическую цепь,Перед началом вычисления значениеФункции (выход устройства) устанавливается равным "1", что соответствуетсостоянию "О" счетчика 15,Вычисление начинается с аргуменгаХ 1, его действительное состояние равное "1" (включено). Значение Х 1,указанное на лестничной диаграмме,равно "1" (нормально открытый контакт)и совпадает с действительным значением аргумента, Ответвление справавниз от аргумента Х 1, указывающее, 25что существует дизъюнктивный член проверяемой части Функции, отсутствует,Таким образом, значение Функции (выхода) не меняет своего значения,Действительное значение аргументаХ 2 равно "О" (включен) и совпадаетсо значением Х 2, указанным на лестничной диаграмме (нормально закрытыйконтакт). Ответвление от аргументаХ 2 справа вниз отсутствует. Функция(выход) не меняет своего значения,Действительное значение аргументаХЗ равно п 01 и противоположно егозначению, указанному на лестничнойдиаграмме, равному "1", Ответвлениесправа вниз отсутствует, Таким образом, выполняются условия для установки после проверки аргумента Х 3.значения функции (выхода), равного "О"(состояние счетчика 15 изменяется иувеличивается на единицу), а отсутствие сигнала Ответвление справа вниз"запоминается в триггере 2,Со следующего шага начинается подсчет ответвлений от аргументов слевавниз и справа вниз,После проверки аргумента Х 4 состояние счетчика 15 увеличивается наединицу и становится равным "+2",После проверки аргумента Х 5 состо 55яние счетчика уменьшается на единицуи становится равным "+1"При проверке аргументов Хб и Х 7состояние счетчика не изменяется,После проверки аргумента Х 8 состояние счетчика 15 уменьшается на единицу и становится равным "О", а значение функции (выход) принимает состояние, равное "1",При проверке аргументов Х 9 и Х 10состояние функции (выхода) ие меняетсвоего значенияДействительное состояние аргумента Х 11 совпадает со значением, указанным на лестничной диаграмме, иесть ответвление справа внизВыполняются условия для установки послепроверки Х 11 значения функции (выхода), равного "О" (увеличение состояния счетчика 15 на единицу)Наличиеответвления справа вниз у аргументаХ 11 запоминается в триггере 2Со следующего шага начинается подсчет ответвления справа вниз и справа вверх,После проверки аргумента Х 12 состояние счетчика 15 уменьшается наединицу и становится равным "О",значение функции выхода становитсяравным "1"Действительное состояние аргумента Х 13 противоположно значению, укаэанному на лестничной диаграмме, инет ответвления справа вниз, поэтому после проверки Х 13 состояниесчетчика 15 увеличивается на единицу, Отсутствие ответвления справавниз запоминается в триггере 2, асостояние Функции (выхода) становится равным "О"Со следующего шага (катушка реле)начинается подсчет ответвлений слевавниз и справа вниз, Так как катушкаимеет ответвление справа вниз, послеее проверки состояние счетчика 15уменьшается на единицу и становитсяравным "О", Значение функции (выхода)становится равным "1"Устройство готово к последующим вычислениям, Вшаге вычисления, когда проверяетсякатушка, значение функции (выхода)"считывается" как результат вычисления, т,е, в данном случае катушка до;.,лжна быть включена,В режиме "Тест" устройство работает следующим образом (Фиг,3 и 4).Вначале производится установкасчетчика 15 и триггера 2 в исходноесостояние (значение сигнала на выходесчетчика 15 и на выходе триггера 2равно "1")У каждого первого аргумента переключательной схемы всегда присутствует ответвление слева внизПоэтомув первом шаге подсчета ответвлений5при отсутствии ответвления от аргумен"та справа вниз, сигнал "Ответвлениеслева вниз" через элементы ИЛИ 17 и12 поступает на суммирующий вход счетчика 15, а сигнал синхронизации ссинхровхода устройства через элементИЛИ 18 поступает на вход блока 19 формирования двух импульсов, с выходакоторого два синхроимпульса черезэлемент ИЛИ 14 поступают на синхровход счетчика 15, при этом содержимоесчетчика 15 станет равным "+2" ,Если у первого аргумента переключательной схемы есть ответвление справа вниз, то содержимое счетчика 15 2 О.не изменяется,С приходом первого синхроимпульса .с входа синхронизации устройства насинхровход триггера 2 в него черезэлемент ЗАПРЕТ 8 записывается "О"25Для любого аргумента переключа-.тельной .схемы при наличии одновременно ответвлений справа вниз, справавверх, слева вниз содержимое счетчика 15 не изменяется, 30Если у аргумента переключательнойсхемы есть ответвление справа вверхили ответвление слева вниз и ответвление справа вниз, то сигнал "Ответвление справа вниз" через элементыЗАПРЕТ 6 и ИЛИ 13 поступает на вычитающий вход счетчика 15, а на синхровход счетчика 15 через элементы ЗАПРЕТ 11 и ИЛИ 14 поступает сигнал.синхронизации и счетчик 15 уменьшает 4 Освое состояние на единицу,Если у аргумента есть ответвлениесправа вниз и отсутствуют ответвления слева вниз и справа вверх, тосигнал Ответвление справа вниз через элементы ЗАПРЕТ 6 и ИЛИ 13 поступает на вычитающий вход счетчика 15, а сигнал синхронизации с синхровхода устройства поступает на входблока 19 формирования двух импульсов5 ОС выхода блока 19 два синхроимпульсачерез .элемент ИЛИ 14 поступают насинхровход счетчика 15, при этом содержимое счетчика 15 уменьшаетсяна два,55Если у аргумента переключательнойсхемы есть или ответвление справавверх или ответвление слева внизи нет ответвления справа вниз, то сигнал с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ 9 через элементы ЗАПРЕТ 5 иИЛИ 12 поступает на суммирующий входсчетчика 15, а сигнал синхронизациичерез элементы ЗАПРЕТ 11 и ИЛИ 14поступает на синхровход счетчика 15При этом содержимое счетчика 15 увели"чивается на единицу.Если у аргумента переключательнойсхемы есть ответвление справа вверхи слева вниз и нет ответвления справа вниз, то сигнал с выхода элемента И 20 через элементы ЗАПРЕТ 25,ИЛИ 17 и ИЛИ 12 поступает на суммирующий вход счетчика 15, а сигналсинхронизации через элемент ИЛИ 18поступает на вход блока 19 формирования двух импульсов, С выхода блока 19два синхроимпульса через элементИЛИ 14 поступает на синхровход счетчика 15При этом содержимое счетчика 15 увеличивается на,два,В качестве конкретного примера рассмотрим работу устройства в режиме"Тест" по диаграмме на фиг,6Перед началом подсчета ответвлений счетчик 15 и триггер 2 устанавливаются в исходное состояниеЗначение сигнала на выходе счетчика 15(выходе устройства) и на выходетриггера 2 равно "1"Подсчет ответвлений начинается саргумента Х 1 лестничной диаграммы,У аргумента Х 1 имеется только ответвление слева вниз, поэтому состояние счетчика 15 становится равным"+2", а значение сигнала на выходетриггера 2 становится равным. "О",У аргумента Х 2 имеется толькоответвление слева вниз, состояниесчетчика 15 увеличивается на единицуи становится равным "+3"У аргумента ХЗ нет ответвлений,поэтому состояние счетчика 15 не изменяется,У аргумента Х 4 есть только ответвление слева внизСостояние счетчика 15 увеличивается на единицу и становится равным "+4"У аргумента Х 5 есть только ответвление справа вниз, поэтому состояниесчетчика 15 уменьшается на два и становится равным "+2",У аргументов Хб, Х 7, Х 9, Х 10,Х 13 нет ответвлений, поэтому при проверке этих аргументов состояние счетчика 15 не изменяется, 1539766 12У аргумента Х 8есть ответвлениясправа вниз и справа вверх и нет ответвления слева вниз, Состояние счетчика 15 уменьшается на единицу и ста 5новится равным "+1",У аргумента .Х 11 есть ответвленияслева вниз, справа вниз и справавверх, Счетчик 15 не изменяет своегосостояния 1 ОУ аргумента Х 12 есть только ответ-,вление справа вверх, Состояние счет-чика 15 увеличивается на единицу истановится равным "+2" .Следующим шагом после проверки аргумента Х 13 проверяется катушка реле,Так как катушка реле имеет ответвление справа вниз, то после ее проверкисостояние счетчика 15 уменьшается надва и становится равным "О", Значение 2 Осигнала, на выходе счетчика 15 (выход Нде устройства) становится равным 1Значение сигнала на выходе считыва 11ется" как результат вычисления, т,е,в данном случае программа записана 25правильно и сигнал ошибки на выходеустройства отсутствует,Формула из обр ет енияЗОУстройство для подсчета числа ответвлений диаграммы, содержащее сумматор по модулю два, триггер, первый, второй, третий, четвертый элементы ЗАПРЕТ, первый и второй элементы ИЛИ, счетчик, первый элемент И, причем суммирующий и вычитающий входы счетчика соединены с выходами первого и второго элементов ИЛИ соответствен- . но, первый и второй входы второго элемента ИЛИ соединены с выходами третьего и четвертого элементов ЗАПРЕТ соответственно, первый прямой вхбд четвертого элемента ЗАПРЕТ соединен с первым прямым входом первого элемента ЗАПРЕТ, с выходом триггера, с первыми инверсными входами второго 1 и третьего элементов ЗАПРЕТ, второй инверсный вход третьего элемента ЗА. ПРЕТ соединен с инверсным входом четвертого элемента ЗАПРЕТ, с первым инверсным входом первого элемента ЗАПРЕТ, с вторым инверсным входом второго элемента ЗАПРЕТ, с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом сумматора по модулю два, первый вход которого соединен с входом признака "Ответвление справа вниз" устройства, с прямым входом третьего элементаЗАПРЕТ, с вторым прямым входом первого элемента ЗАПРЕТ, выход которогосоединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И,третий вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом второго элемента ЗАПРЕТ, вход аргумента устройства соединен с вторым входом сумматора помодулю два, третий вход которого соединен с входом признака "Значение аргумента, указанное на лестничной диаграмме" устройства, вход признака"Ответвление справа вверх" устройства и,вход установки устройства в исходное состояние соединены соответственно с вторым прямым входом четвертого элемента ЗАПРЕТ и входом установки нуля счетчика, выход К 9 тоцогРявляется выходом устройства, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей за счет реализации режима тестирования, оно содержит с первогопо шестой элементы ИЛИ, второй, третий ичетвертый элементы И, с пятого по.двенадцатый элементы ЗАПРЕТ, элементИСКЛ 10 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок формированиядвух импульсов, причем выход блокаформирования двух импульсов соединенс первым входом третьего элементаИЛИ, второй вход и выход которогосоединены соответственно с выходомшестого элемента ЗАПРЕТ и синхровходом счетчика, выход которого соединен с прямым входом пятого элементаЗАПРЕТ, выход которого соединен с инверсным входом четвертого элементаЗА 1 РЕТ.и прямым входом восьмого элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединенс первым входом четвертого элементаИЛИ, выход которого соединен с синхровходом триггера, вход установки вединичной состояние и 0-вход которого соединены соответственно с входомустановки нуля счетчика и выходомседьмого элемента ЗАПРЕТ, инверсныйвход которого соединен с первым вхо-.дом четвертого элемента И, инверснымвходом восьмого элемента ЗАПРЕТ, входом "Тест" устройства, инверснымвходом пятого, вторым инверсным входомпервого, первым прямым входом двенадцатого, первым прямым входом девятого элементов ЗАПРЕТ и с первым прямым входом десятого элемента ЗАПРЕТ,выход которого соединен с первым вхо"34 1539 766 ИОУ е. Фие дом пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с четвертым входом первого элемента ИЛИ и с первым прямым входом одиннадцатого элемента ЗАПРЕТ,выход которого соединен с первым входом шестого элемента ИЛИ, второйвход которого соединен с выходом двенадцатого элемента ЗАПРЕТ, второй прямой вход которого соединен с вторымпрямым входом одиннадцатого элементаЗАПРЕТ, синхровходом устройства, свторым входом четвертого элемента Ии с прямым входом шестого элементаЗАПРЕТ, инверсный вход которого соединен с входом блока формирования двухимпульсов и выходом шестого элемента ИЛИ, третий прямой вход двенадцатого элемента ЗАПРЕТ соединен с выходомтретьего элемента ЗАПРЕТ, первый ин- Оверсный вход десятого элемента ЗАПРЕТ соединен с инверсным входом один". надцатого, с прямым входом третьегои с инверсным входом девятого элементов ЗАПРЕТ, первый инверсный вход 25двенадцатого элемента ЗАПРЕТ соединен с вторым прямым входом четвертого элемента ЗАПРЕТ, с первым входомтретьего элемента И и с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходкоторого соединен с прямым входом второго элемента ЗАПРЕТ, третий инверсный вход которого соединен с выходомвторого элемента И, второй ход которого соединен с первым входом сумматора по модулю два, второй инверс"ный вход двенадцатого элемента ЗАПРЕТ соединен с входом приэнака "Ответвление слева вниэ", вторым входомэлемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторымвходом третьего элемента И и вторымпрямым входом девятого элемента ЗАПРЕТ, выход соединен с вторым входомпятого элемента ИЛИ, третий прямойвход девятого элемента ЗАПРЕТ соединен с выходом триггера и с вторыминверсным входом десятого элементаЗАПРЕТ, второй прямой вход которогосоединен с выходом третьего элемента И и третьим инверсным входом третьего элемента ЗАПРЕТ, прямой входседьмого элемента ЗАПРЕТ соединен свторым входом второго элемента И,выход четвертого элемента И соединенс вторым входом четвертого элемента ИЛИ,1539766 Редактор М,Петров рек орол Тираж 5 Заказ 2 одписн НИИПИ Г прн ГКНТ СС Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 Фиг.б. оставитель М,Каулехред М.Дидык ственного Комитета по изобретения 113035, Москва, Ж, Раушская

Смотреть

Заявка

4387021, 20.01.1988

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНЫЙ ЗАВОД ИМ. И. А. ЛИХАЧЕВА

КАТКОВ ОЛЕГ ВЛАДИМИРОВИЧ, АНДЕРСОН АЛЕКСАНДР ИОСИФОВИЧ, ХОХЛОВ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06F 11/22

Метки: диаграммы, ответвлений, подсчета, числа

Опубликовано: 30.01.1990

Код ссылки

<a href="https://patents.su/9-1539766-ustrojjstvo-dlya-podscheta-chisla-otvetvlenijj-diagrammy.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для подсчета числа ответвлений диаграммы</a>

Похожие патенты