Программно-временное устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (ii) 1003025

//-— г

< (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 231081 (21) 3348057/18-24 (51)M Кп з

G 05 В 19/18 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий ($3) УДК 621. 50. .355(088.8) Опубликовано 070383. Бюллетень Мо9

Дата опубликования описания 070383

Б.В. Белов, A.ß. Мальчик, К.).. Палке -оРг

Л. Н. Файнштейн и Г. Д. Ц1гбульскйй:.;".", =,,:

Р

)

Особое конструкторское бюро.станйострбЕйуя . (72) Авторы изобретения. (71) Заявитель (54) ПРОГРАММНО-ВРЕМЕННОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для управления станками, автоматическими линиями, а также другими объектами, где по технологическому циклу управления работой требуется осуществлять различные временные задержки выдачи или снятия управляющих сигналов и команд.

Известно программно-временное устройство, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, блок управления, распределитель импульсов, представляющий собой счетчик с дешифраторами, выходами соединенный через наборное поле с входами компараторов, выходы которых подключены к первым входам триггеров, а вторыми входами соединены с вторым выходом управления, второй вход которого подключен к первому выходу первого триггера, группа элементов И, входы которых соединены с.выходами соответствующих триггеров, выходы которых соединены через первые ключи с выходами устройства, а также группу согласующих элементов, входами подключенных к выходам датчиков, сумматор и вторые ключи, первые входы которых соединены с соответствуюшими выходами группы согласующих элементов, вторые входы — с соответствующими выходами группы элементов

И, а выходы вторых ключей через сумматор — с входом генератора импульсов .

Это устройство обеспечивает формирование и динамическую корректировку длительности пяти интервалов, следующих последовательно один за другим.

Сигнал запуска с блока управления устанавливает группу триггеров в единичное состояние. Одновременно с этим импульсы генератора через блок управления поступают последовательно на распределитель импульсов и через наборное поле — на компараторы, которые поочередно выдают импульсы на. счетные входы групп триггеров, устанавливая их в исходное состояние. Далее сигналы через элементы И и группы первых ключей поступают на входы исполнительных устройств через заданные интервалы времени 1,1).

Недостатком этого устройства яв-. ляется низкая точность реализуемых временных задержек, обусловленная относительно узким диапазоном фор1003025 мируемых временных интервалов . A также ограниченные функциональные возможности, состоящие в том, что необходимо иметь число каналов формирования временных интервалов, равное числу каналов управления и строчную последовательность формирования временных интервалов. Это обусловливает дополнительные аппаратные затраты и снижает надежность устройств. 10

На фиг.1 дана схема устройства; на фиг.2 — структура командного слова °

Устройство содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, счетчик 3 команд, первый блок 4 памяти, дешифратор 5, второй блок б памяти, схему 7 сравнения, счетчик 8 времени, блок элементов И 9, токовые ключи 10, объект 11 управления.

Командное слово (фиг.2) имеет три информационных поля: поле 12, которое содержит код номер выбранной дискреты времени (в данном примере — шесть разрядов); поле 13, которое содержит код адреса соответствующего выхода на

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство, которое содержит генератор импульсов, гРуппу элементов И, делитель частоты, счетчик времени, дешифратор, запоминающий блок, счетчик номера команды, первый элемент

ИЛИ, выходом соединенный с счетным входом счетчика времени, выход которого подсоединен к счетному входу счетчика номера команды, выходами подсоединенного к входам запоминающего блока, выходы запоминающего блока соединены с входами счетчика времени и дешифратора, выходы которого соединены с первыми входами группы элементов И, реверсивный счетчик, токовые ключи, блок коррекции реверсивного счетчика, блок управления реверсивным счетчиком, элементы И выбора счетных входов реверсивного счетчика, элемент НЕ, первый элемент И, второй элемент И, второй элемент ИЛИ, первый вход которого подсоединен к выходу первого 35 элемента И, первый вход элемента И подсоединен к одному из выходов запоминающего блока, а второй вход к выходу первого элемента ИЛИ, первый вход которого подсоединен к вы- 4Q ходу делителя частоты, а второй — к выходу второго элемента И, первым входом подсоединенного к одному из выходов дешифратора, а вторым — к первым входам группы элементов И 45 и к выходу генератора импульсов, выход выбора счетных входов реверсивного счетчика, выходы которых подсоединены к соответствующим счетным входам, вторые входы элементов

И соединены соответственно с первым выходом блока управления ревероивным счетчиком, входами соединенного с выходами счетчика номера команды, а вторым выходом — с входом блока коррекции реверсивного счетчика, выходы которого через реверсивный счетчик подсоединены к входам токовых ключей.

Устройство имеет только один канал формирования заданного временно- 6О го интервала для всего диапазона значений временных задержек. формирование заданных временных интервалов происходит последовательно один за другим в зависимости от номера к оманды, причем формиров ание величины заданного интервала происходит с помощью одних и тех же элементов устройства (2).

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, состоящие в том, что формирование временных интервалов осуществляется только последовательно и исключена возможность одновременного независимого формирования временных команд.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей за счет формирования значений временных интервалов независимо и одновременно или заданных в любой произвольной последовательности при одновременном упрощении устройства и сохранении широкого диапазона временных интервалов.

Поставленная цель достигается тем, что в программно-временное устройство, содержащее счетчик времени, первый блок памяти, соединенный адресными входами с выходами счетчика команд, первыми информационными выходами — с входами дешифратора, подключенного выходами к первым входам блока элементов И, делитель частоты, связанный счетным входом с первым выходом генератора импульсов, введены схема сравнения и второй блок памяти, соединенный адресными входами с первыми выходами первого блока памяти, информационными входами — с выходами счетчика времени, управляющим входом — с вторым выходом генератора импульсов, а выходами — с установочными входами счетчика времени и с первыми входами схемы сравнения, подключенной вторыми входами к вторым выходам первого блока памяти, выходом к вторым входам блока элементов И и к входу сброса счетчика времени, соединенного счетным входом с выходом делителя частоты, подключенного установочными входами к третьим выходам первого блока памяти.

1003025 объект управления и адрес ячейки в блоке 6 (в примере — восемь разрядов); поле 14, в котором содержится код требуемой величины выдержки времени {в примере — восемь разря- 5

-дов) .

Счетчик 3 команд представляет собой двоичный счетчик, для приведенного примера должен быть восьмиразрядным, и может быть реализован на двух последовательно соединенных интегральных микросхемах К155ИЕ5.

Первый блок 4 памяти выполнен как перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство, работающее толь- 5 ко в режиме считывания записанной в нем информации.

Максимальное количество программируемых временных интервалов в данном примере — двести пятьдесят шесть, и объем блока 4 памяти команд может составлять двести пятьдесят шесть двоичных слов по двадцать два информационных разряда. Блок 4 может быть выполнен на трех параллельно соединенных по адресным входам интегральных микросхемах К573РФ1.

Делитель 2 частоты выполнен в виде двоичного счетчика с предварительной установкой коэффициента деления и реализован в рассматриваемом примере на одной интегральной микросхеме К155ИЕ8.

Второй блок 6 памяти представляет собой оперативный блок памяти, имеющий как режим записи, так и режим 35 считывания информации. Блок 6 (оперативной) памяти имеет, для данного примера, объем двести пятьдесят шесть слов по восемь разрядов и может быть выполнен на восьми параллельно сое- 40 диненных по адресным входам интегральных микросхемах КР188РУ2.

Счетчик 8 представляет собой двоичный счетчик с предварительной установкой начала счета и имеет 45 счетный вход и вход установки в ноль.

Для данного примера счетчик 8 может быть реализован как восьмиразрядный двоичный счетчик с предустановкой на двух последовательно соединенных интегральных микросхемах К155ИЕ7.

Количество элементов И 9 зависит от числа каналов управления и в данном прьМере составляет двести пятьдесят шесть. Число токовых ключей 10 также составляет двести пятьдесят шесть и они могут быть выполнены на ста двадцати восьми интегральных микросхемах К155ЛП7.

Устройствî работает следующим образом. 60

Счетчик 3 команд в соответствии с поступающими на его счетный вход импульсами с генератора 1 импульсов устанавливает на адресных входах блока 4 памяти команд адрес очередной команды. Содержимое блока 4, хранящееся по этому адресу, устанавливается одновременно на первых, вторых и третьих информационных выходах, количество которых определя- ется полями 12 — 14 соответственно.

Таким образом, на входах предварительной установки делителя 2 частоты устанавливается код заданной по программе дискреты времени. Де-. литель 2 частоты формирует по этому коду счетные импульсы через заданные интервалы времени.

На первых информационных выходах блока 4 устанавливается, в данном примере, восьмиразрядный код адреса, который с помощью дешифратора 5, блока элементов И 9 и токовых ключей 10 определяют момент включения нужного канала объекта 11 управления.

{Этот же код адреса поступает на адресные входы блока 6 и выбирает соответствующее этому коду восьмиразряд ное слово. Это слово представляет собой двоичное число, которое определяет число импульсов, формируемых делителем 2 частоты по данному каналу управления. Этот код устанавливается на выходах блока 6 памяти и поступает на первые входы схемы 7 сравнения. На вторые входы схемы

7 сравнения с вторых информационных выходов. блока памяти 4 поступает восьмиразрядный код требуемой величины выдержки времени включения для заданного канала управления.

В случае несовпадения этих двух кодов схема сравнения не запрещает прохождение счетного импульса на вход счетчика 8. B этом случае содержимое счетчика 8 увеличивается на единицу и с информационных входов блока 6 записывается в этот же блок по тому же адресу.

В случае совпадения кодов на первых и вторых входах схемы 7 сравнения, т.е. при достижении заданной величины временного интервала, схема 7 сравнения выдает команду на установку в ноль счетчика 8 и разрешение на вторые входы блока элементов И 9, что приводит к включению заданного канала объекта 11 управления. В этом случае по заданному в команде адресу в блок 6 записываются нули во все разряды, соответ-. ствующие адресу слова, что говорит о включении заданного канала объекта управления и окончании выдержки времени.

Независимо от результата сравне- ния на схеме 7 счетчик 3 команд переходит к следующей команде по следующему импульсу генератора 1 и последовательно перебирает таким образом все каналы управления. После исполнения последней команды по переполнению счетчик 3 переходит вновь

1003025 к адресу первой команды и весь цикл работы повторяется, подключая заданные сигналы управления через заданные интервалы времени.

Таким образом, можно управлять более сложным объектом, одновременно, и по многим каналам выдавать команды с задержкой.

Предлагаемое устройство может быть использовано на любых станках и других установках, где по техническому циклу управления работой требуется осуществлять различные временные задержки выдачи или снятия сигналов и команд.

Введение в устройство второго 15 блока (оперативной) памяти и схемы сравнения позволяет существенно расширить функции временного устройст— ва, так как при этом команды подаются одновременно на много каналов р() управления, что очень важно, когда объект управления сложный, а время выдачи команд ограничено. Кроме того, существенно упрощается схема устройства и повышается надежность. 25

По сравнению с блоком релейной автоматики с электромагнитными задержками на включение и на отключение серийных расточных .станков модели 2А622Ф2-1 предлагаемое устройство позволяет изменять величины задержек в широких пределах и без внесения изменений в схему (без перепаек).Это позволяет сократить сроки отладки станков и обеспечивает удобство обслуживания, так как для внесения изменений не требуется дополнительный монтаж.

Формула изобретения

Программно-временное устройство, содержащее счетчик времени, первый блок памяти, соединеннЫй адресными входами с выходами счетчика команд, первыми информационными выходами с входами дешифратора, подключенного выходами к первым входам блока элементов И, делитель частоты, связанный счетным входом с первым выходом генератора импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены схема сравнения и второй блок памяти, соединенный адресными. входами с первыми выходами первого блока памяти, информационными входами — с выходами счетчика времени, управляющим входом — с вторым выходом генератора импульсов, а выходами — с установочными входами счетчика времени и с первыми входами схемы сравнения, подключенной вторыми входами к второму выходу первого блока памяти, выходом — к вторым входам блока элементов И и к входу сброса счетчика времени, соединенного счетным входом с выходом делителя частоты, подключенного установочными входами к третьим выходам первого блока памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 826277, кл. G 05 В 19/18, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

9 647655, кл. G 05 В 19/18, 1976 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 1548/29

Тираж 872 Подписное

Филиал ПЦП "Патент", г.Ужгород, Ул.Проектная,4