Программное часовое устройство

9)8 А 1 ммам.асширеойство 8) ССР69.8. - 38,етельствоС 23/02,4153, кл. ОВОЕ УСТРОС осится к использо бъектами заСОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ С(57) Изобретение о матике и может быт управления многими 51) 5 0 05 В 19/О данным индивидуальным прог Целью изобретения являетсч ние области применения, Ус содержит стабилизированный импульсов 1, делитель част счетчиков текущего времени дешифраторов 4, блок индик программирующий блок 6, Пр щий блок б содержит К форм цепочек 7 , наборное 1) триггеров 9,99 1) зле ванической развязки 10) ходных шин устройства 11 . генератороты 2, блок3, блокации 5,ограммируюирующихполе 8,ментов галь1 Оц, И вы, 11,Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для управления многими объектами по заданным индивидуальным программам.Пель изобретения - расширение области применения.На Фиг,1 представлена функциональная схема программного часового устройства; на Фиг,2 и 3 - соответствен О но наборное поле формирующей цепочки и наборное поле программирующего блока; на Фиг,4 - пример технической реализации наборного поля формирующей цепочки, матрицы программированных интервалов времени, элементов ИЛИ.Программное часовое устройство содержит стабилизированный генератор импульсов, делитель 2 частоты, блок 20 3 счетчиков текущего времени, блок 4 дешифраторов, блок 5 индикации, программирующий блок 6, Программирующий блок 6 содержит К формирующих цепочек 7, ,7 наборное поле 8, И триг геров 99, Б элементов гальванической развязки 1010, И выходных шин устройства 11 11 Каждая Формирующая цепочка 77содержит наборное поле 12, матрицу 13 програм О мированных интервалов времени, четы- ре элемента ИЛИ-НЕ 14, элемент НЕ 15Наборное поле 12 Формирующей цепочки содержит десять входных шин разрядов единиц секунд 16 16 о, шесть входных шин разрядов десятков секунд 17, ,17, десять входных шин разря-дов единиц минут 1818,0, шесть входных шин разрядов десятков минут 19, ,19, десять входных шин разря дов единиц часов 20 20 три входные шины разрядов десятков часов 21,21, ключи 22, М выходные шины наборного поля 2323. Наборное поле 8 программирующегд блока содер жит К входные шины 2424 , ключи 25, Б выходные шины на К-входы триггеров 2626, И выходные шины на Б-входы триггеров 2727.Программное часовое устройство расчитано для управления включениями и выключениями Б исполнительных меха-низмов с суточным циклом.Программное часовое устройство настраивается на заданную программу работы. Для настройки программного часового устройства необходимо: программы включений и выключений М исполнительных механизмов дифференцировать на К подпрограмм возможной реализации на формирующих цепочках 7 ..7 и тем самым определить число К нужньп Формирующих цепочек; на каждой Формирующей цепочке запрограммировать одну подпрограмму:а) рассчитать число М нужных для программирования конкретной подпрограммы ключей 22 на наборном поле 12;б) на наборном поле 12 на входы М ключей 22 перемычками привести нужные ,разряды с выходов дешифраторов 4;в) запрограммировать матрицу программирования интервалов времени 13;На наборном поле 8 собрать из подпрограмм программы включений и выключений конкретных исполнительных, механизмов".а) рассчитать число необходимых объединений Формирующих цепочек и число необходимых ключей 25;б) на входы ключей 25 перемычками привести выходы конкретных Формирующих цепочек;в) на К- и Б-входы И триггеров 99 перемычками привести выходы отдельных ключей 25.Вертикальные и горизонтальные шины матрицы 13 программирования интервалов времени располагаются по разным сторонам печатных плат. Программирование осуществляется соединением вертикальных и горизонтальных шин через высверленные отверстия,Работа программного часового устройства осуществляется следующим образом. При включении питания в.начальный момент времени обнуляется блок 3 счетчиков текущего времени. триггеры 9..9 и запускается стабилизированный генераторимпульсов (обнуление блока счетчиков текущего времени 3 и триггеров 99 в начальный момент времени на фиг.1 не показано) . С выхода делителя 2 частоты на вход блока 3 счетчиков текущего времени начинают поступать импульсы с частотой 1 Гц, на выходах блока счетчиков текущего времени 3 начинают Формироваться двоичнодесятичные коды секунд, минут, часов текущего времени, которые в блоке дешифраторов преобразуются в позиционные сорокапятиразряднь;е коды текущего времени, подаваемые в блок 5 ин. дикации и программирующий блок 6 в блоке индикации 5 осуществляется отображение текуще 1 о времени с начл59330 6де четвертого элемента ИЛИ и на входе элемента НЕ, который на выходеэлемента НЕ 15 превращается в логическую единицу, Логические единицы свыходов элементов НЕ 15 поступают напредварительно подсоединенные ключи25 наборного поля 8, преобразуютсяна их выходах в логические нули, которые затем поступают на предварительно подсоединенные Б- и К-входы триггеров 991 формируя на их вь 1 х- дах логические единицы - сигнал. навключе ие и логические нули - сикалына-в ,почение конкретных испол ит льны м ханизмов. В каждый момент текуц. го времени .состояния выходов три геров ",9 отображаются в блокеиндикации, Для помехоустойчивости н;: 20 выходах триггеров 99 р установленыН элементов гальванической развязки10,10.Например, нужно рассчитать программное часовое устройство для пода чи к трем исполнительным механизмамтрех массивов команд на включениеи выключение, Массивы команд запишутся как шесть программ. Программа 2(выключение первого исполнительного механизма) Секунды Минуты Мину- Секун- Часыты ды Часы 03,08,11,16 03,08,11,16 23 5 15 ла цикла). В программирующем блоке 6 сорокапятиразрядные позиционные коды текущего времени поступают на входы наборных полей цепочек 12, 121 на которых отобранные в результате предварительной настройки разряды через ключи 22 приводятся на вертикальные шины матрицы программирования интервалов времени 1313 В запрограммированные на каждой формирующей цепочке 77 ц моменты текущего времени логические единицы с отобранных шести разрядов, формирующих каждый момент времени (по одному разряду: единиц и десятков секунд, единиц и десятков минут, едичиц и десятков часов), на своих ключах 22 преобразуются в логические нули, которые. через матрицы 13 программирования интервалов времени приводятся соответственно на входы первого, второго, третьего элементов ИЛИ, В результате в эти моменты текущего времени на выходе первого, второго третьего и входах четвертого элементов ИЛИ появляются логические нули, формирующие логический ноль на выхоЛрограмма 1(включение второго исполнительного механизма) Мину Секун- Часы Мину- Секунты дыты ды Часы 03,08,11,16 03,08,11,16 40 3043 3046 3030 ОО 23л 42 44 47 30 30 30 30 00 22 Программа 5(включение третьего исполнительного механизма) Программа 6 выключение третьего исполнителъного механизма) Рину- Секун- Часы Мину- Секунты ды ты ды Часы 05,. О,34,2223 03,09,11,2123 30 30 30 00 ОО ОО ОО секунд аналогично для общих часови секунд - с разрядами минут, для общих минут и секунд - с разрядамичасов). На матрице 13 могут быть реализованы две такие группы сменой горизонтальных шин единиц и десятковпри лрограммирорании изменяющихсясоставляющих минут или секунд, иличасов,Всего к трем исполнительным ме- ханизмам подается 181 команда. Из заданных шести программ выделяются подпрограммы возможной реализации на формирующих цепочках 7. Выделение подпрограмм осуществляется по принципу Формирования групп команд содержащих, например, общие часы и минуты с общими разрядами десятков секунд, или единиц секунд, или с полностью повторяющимися комбинациями из возрастающих значений разрядов единиц ЗО Из программы 1 могут быть выделены следующие подпрограммы. Подпрограмма 1 Группа Часы Мину- Секун- Группа Часы Мину- Секунди ты ды 03,08 1 1 1 11 01 05 08 21 25 28 5 55 58 30 ЗО ЗО ЗО 30 30 ЗО ЗО 30 2 2 2 2 2 2 2 2 11,16 01051108121112512811115558 30 30 30 30 30 30 30 30 301559330 Подпрограмма 2 Часы Мину- Секунты ды ГрупГруппа Часы Мину- Секунты ды па 2 2 2 2 2 2 12 16 19 32 36 39 00 00 00 00 00 00 11,16 ОО 00 00 00 00 00 2 16 19 32 36 39 03,08 Подпрограмма 3 Часы Мину- Секун- Груп- Часы Мину- Секунты ды па ты ды Группа 11,16 42 44 11 47.30 30 30 30 30 03,08 42 03,08 44 03,08 47 2 2 1 1 1 Для реализации программы 1 понадо бятся три формирующие цепочки 77 7 и 14 ключей 22 наборного поля первой формирующей цепочки 71 (пОдпрограмма 1), 3 ключей 22 наборного поля второй формирующей цепочки 7 аПодпрограмма 1 Часы Мину- Секун- Груп- Часы Мину- Секунты ды па ты ды Группа 00 Подпрограмма 2 Саун Груп-. ЧаСы 1 ину- Секунды . дд ты дыт. Чась Мину- ты 03,08 40 43 46(подпрограмма 2), 12 ключей 22 наборного поля третьей цепочки 7 (подпрограмма 3),Из программы 2 могут быть выделенытри следующие подпрограммы,11,6 00031107111011 .1311172023и 27113011 33113711501 5311571559330 12 Подпрограмма 3 Мину- Секунты ды Часы 23 00 Для реализации программы 2 пона добятся три формирующие цепочки 7, 7, 76 - четвертая, пятая, шестая. Для наборного поля четвертой формирующей цепочки 7 понадобятся 16 ключей 22 (подпрограмма 1), для на борного поля пятой формирующей цепочПодпрограмма 1Груп-: Часыпа Часы Мину- Секунты ды Секунды Группа Минуты 03,08 40 ю 1 43 146 30 30 30 Подпрограмма 2 Минуты Часы Секунды ЗО ОО Из .программы 4 могут быть выделе 40 ны две следующие подпрограммы. Подпрограмма 1 Группа Часы Мину- Секунты ды 03,08 42 ц 44 147 30 30 ЗО Подпрограмма 2 Часы Мину- Секунты ды 30 00 23 Для реализации программы 3 понадобится к шести формирующим цепочкам добавить лишь одну седьмую форми- рующую цепочку 77, так как подпрограмма 1 программы 3 уже реализована на пятой формирующей цепочке 7 ; ки 7 - 12 ключей 22 (подпрограмма2 ) для наборного поля шестой формирующей цепочки 7 - 6 ключей 22 (подпрограмма 3). Из программы 3 могут быть выделены две следующие подпрограммы. 2 11,16 40 30 2 " 43 30 2 " 46 30 гДля наборного поля седьмой формирующей цепочки 7 понадобятся 6 ключей 22 (подпрограмма 2). Груп- Часы Мину- Секун. -па ты ды 2 11,16 42 ЗО 2 44 30 247 301559330 ПодпрограммаЧасы Мину- Секун- Груп- Часы Мину- Секунты ды па ты ды Группа 03,09 30 ОО 2 11,21 30 00 т, т Подпрограмма 2 Мину- Секунты ды Часы 00 00 Подпрограмма 1 Часы Мину- Секун- Груп- Часы Минуты ды па Груп. -па Секунды 05 30 ОО 2 00 10,14 30 Подпрограмма 2 Мину- Секунты ды Часы 22 30 00 Подпрограмма 3 Часы Мину- Секунты ды 30 00 23 Для реализации программы 4 не понадобятся дополнительные формирующие цепочки, так как подпрограмма 1 программы 4 уже реализована на третьей формирующей цепочке 79, а поДля реализации программы понадобятся две дополнительные формирующие цепочки 7 и 7 - восьмая и девятая, Для наборного поля восьмой формирующей цепочки 7 понадобятся Для реализации программы 6 понадобится к девяти формирующим цепочкам добавить одну - десятую формирующую цепочку 7 , так как подпрограмма 2 программы 6 уже реализована на седьмой формирующей цепочке 7 т, а подпрограмма 3 - на шестой формирующей цепочке 76 . Для наборного поля подпрограмма 2 программы 4 уже реали . зована на шестой формирующей цепочке 76,Из программы 5 могут быть выделены две следующие подпрограммы. десять ключей 22 (подпрограммы 1), а для наборного поля девятой форми рующей цепочки 7 - 6 ключей 22(подпрограмма 2),десятой формирующей цепочки 7 пона" добятся 9 ключей 22 (подпрограмма 1),На наборном поле 8 для объединения подпрограмм в программы необходимо.1. Выходы первой, второй и третьей формирующих цепочек пропустить через ключи 25 и объединить (форми 15 1559330руется программа 1), объединенныйвыход трех ключей 25 соединить с Бвходом триггера 9 первого исполнительного механизма,2, Выходы четвертой, пятой и шестой формирующих цепочек 7 , 7, 76пропустить через ключи 25 и объединить (формируется программа 2 ), объединенный выход трех ключей 25 сое Одинить с К-входом триггера 9 первого исполнительного механизма,3. Выход пятой Формирующей цепочки 7 пропустить через второй ключ 25и соединить с выходом седьмой Формиру ющей цепочки 7 т, пропущенным черезключ 25 (Формируется программа 3),объединенный выход ключей 25 соединить с Б-входом триггера 9 второгоисполнительного механизма. 204. Выходы третьей и шестой Формирующих цепочек 7и 76 пропустить через вторые ключи 25 и соединить (Формиру ется программа 4), объединенный выход двух ключей 25 соединить с К-входом триггера 9второго исполнительного механизма.ЗО5, Выходы восьмой и девятой Формирующих цепочек 78,7 пропустить через ключи 25 и соединить (Формируется программа 5), объединенный выход двух ключей соединить с Б-входом триггера 9 третьего исполнительного механизма,6, Выход шестой формирующей цепочки 7 пропустить через третий ключ 25 40и соединить с выходом седьмой Фбрмирующей цепочки 77, пропущенным черезвторой ключ 25, и с выходом десятойформирующей цепочки 7, пропущеннымчерез ключ 25 (формируется программа 456), объединенный выход трех ключей 25соединить с В.-входом триггера 9 э третьего исполнительного механизма,В итоге для приведенных программна наборном поле 8 необходимо иметь15 ключей,Формула изобретенияПрограммное часовое устройствосодержащее последовательно соединенные стабилизированный генератор импульсов, делитель частоты, блок счетчиков текущего времени, блок дешифраторов и блок индикации, программирующий блок, входы которого соединены с выходами блока дешифраторов, о .тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения, программирующий блок выполнен в виде К Формирующих цепочек, наборного поля И триггеров, М элементов гальванической развязки, причем выходы формирующих цепочек подключены к выходам дешифраторов, а выходы - к входам наборного поля, выходы которого соответственно подключены к К- и Б-входам И триггеров, выходы которых подключены к соответствующим входам блока индикации и к входам И элементов гальванической развязки, выходы которых подключены к выходам устройства, при этом каждая формирующая цепочка содержит наборное поле, матрицу программированных интервалов времени с первого по четвертый элементы ИЛИ, элемент НЕ, входы наборного поля являются входами формирующих цепочек, выходы наборного поля подключены к вертикальным шинам матрицы программированных интервалов времени, первая и вторая горизонтальные шины матрицы программированных интервалов времени подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, третья и четвертая горизонтальные шины - соответственно к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, пятая и шестая горизонтальные шины - соответственно к первому и второму входам третьего элемента ИЛИ, выходы первого, второго и третьего элементов ИЛИ подключены соответственно к первому, второму и третьему входам четвертого элементов ИЛИ, выход которого соединен с входом элемента НЕ, выход которого вляется выходом формирующей цепочки.1559330 г, ою,ЧО 11 ООАн ШО 11 Шфайф ЙИ 1 йО 2 г 22 гг 2 Ю гю, гю, 2 ф, 23,а ж гб 2 б.,3131фе 2 Ъ фэ 273 фг 2 Ъ 5 210 581 бЬчИО бчлг ОЧ 87 БЬЮМ О 5 В 32008 Рб 59321 О бМд ю Вч ЮСФиа 4 Составитель И. Спиедактор С, Патрушева Техред А.Кравчук Малец оррект комитета по изобретен Москва, Ж, Раушска Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гаг Заказ 837 Тираж 669 ПодписноеВНИИПИ Государственного иям и открытиям при ГКНТ СССР113035, я наб д, 4/5