Система для контроля и управления

 

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в качестве системы контроля и управления нижнего уровня в сп ециализированных -программных контрольно-проверочных и управляющих комплексах для АСУТП. Цель изобретения - повьшение оперативности и достоверности контроля. Цель достигается за счет оперативного учета состояния объекта и автоматического формирования в соответствии с ним управляющих воздействий; учета исходного состояния объекта и формирования в зависимости от этого сигнала пуска, а также за счет количественного контроля параметров обыекта управления. Система для контроля и управления содержит блок задания режима, блок синхронизации, блок управления сум;мированием , блок пуска, блок управления записью, блок контроля, блок индикации, блок триггеров, блок формирования импульсов, блок формирования операндов, преобразователь кодов распределитель потенциалов, четыре регистра, счетчик импульсов, сумма;тор , первый, второй, третий и четвертый коммутаторы, злемент И, злемент ИЛИ. 3 з.п.ф-лы,-.9 ил. § (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51) 4 G 06 F 15/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (21) 3959368/24-24 (22) 30.09.85 (46) 30.08.87.Бюл. В 32 (71) Научно-исследовательский институт автоматизации управления и производства (72) А.И.Павлов,А.П.Решетников, С.В.Суярко, Г.Н.Тимонькин, С.Н.Ткаченко и В.С.Харченко (53) 681 .323 {088.8 .) (56) Авторское свидетельство СССР

В 690499, кл. G 06 F 15/46, 1979.

Авторское свидетельство СССР

9 693384, кл. G 06 F 15/46, 1979. (54) СИСТЕМА ДЛЯ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может: быть использовано в качестве системы контроля и управления нижнего уровня в специализированных программных контрольно-проверочных и управляющих комплексах для АСУТП. Цель иэобрете.„„SU„„1334162 ния — повышение оперативности и дос товерности контроля. Цель достигается за счет оперативного учета состояния объекта и автоматического формирования в соответствии с ним управляющих воздействий; учета исходного состояния объекта и формирования в зависимости от этого сигнала пуска, I а также за счет количественного конт. роля параметров обыекта управления.

Система для контроля и управления содержит блок задания режима, блок синхронизации| блок управления суммированием, блок пуска, блок управления записью, блок контроля, блок индикации, блок триггеров, блок фор- . Я мирования импульсов, блок формирования операндов, преобразователь кодов распределитель потенциалов, четыре регистра, счетчик импульсов, сумматор,первый, второй, третий и четвертый коммутаторы, элемент И, элемент

ИЛИ. 3 з.п.ф-лы;,9 ил.

1 133

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в качестве системы. контроля и управления нижнего уровня в специализированных программных контрольно-проверочных и управляющих комплексах для АСУ ТП.

Цель изобретения — повышение оперативности и достоверности контроля.

На фиг.l (а и б) изображена функциональная схема предлагаемой системы; на фиг.2 — схема блока синхронизации; на фиг.3 — схема блока управления записью; на фиг.4 — схема блока контроля; на фиг.5 — схема блока управления суммированием; на фиг.б — схема блока формирования импульсов; на фиг.7 — схема блока формирования операндов; на фиг.8 схема преобразования кодов", на фиг.9 — схема распределителя потенциалов.

Система содержит блок 1 задания режима, блок 2 синхронизации, блок 3 управления суммированием, блок 4 пуска, блок 5 управления записью, блок

6 контроля, блок 7 индикации, блок

8 триггеров, блок 9 формирования импульсов, блок 10 формирования операндов, преобразователь 11 кодов, распределитель 12 потенциалов,, первый регистр (регистр заданного значения)

13, второй регистр (регистр текущего значения) 14, третий регистр (регистр результата) 15, четвертый регистр (регистр операнда) 16, счетчик

17 импульсов, сумматор 18, первый (первый коммутатор данных ) 19, второй (второй коммутатор данных ) 20, третий коммутатор сигналов ввода )

21 и четвертый (коммутатор сигналов записи ) 22 . коммутаторы, элемент

И 23 и элемент ИЛИ 24. Позициями

25 — 65 обозначены входы и выходы блоков системы,бб — управляющий выход системы, 67 — выход "Отказ системы", 68 — вход "Исходное состояние объекта", 69 -"вход "Задание,им.пуль ов", первый 70 и второй 71 информационные входы системы, Блок 2 синхронизации, содержит генератор 72 импульсов, первый 73 и второй 74 счетные триггеры, делитель 75 частоты, состоящий из счетчика 76 импульсов, дешифратора 77 и элемента И 78.

Блок 5 управления записью содержит первый 79, второй 80, третий 81, 41 62

2 четвертый 82 и пятый 83 элементы И и элемент ИЛИ 84.

Блок 6 контроля содержит триггер 85, элемент И 86 и элемент

ИЛИ 8 .

Блок 3 управления суммированием содержит коммутатор 88, элемент ИНЕ 89, одновибратор 90, первый 91

ip и второй 92 элементы НЕ.

Блок 9 формирования импульсов содержит счетчик 93 импульсов, генератор 94 импульсов, мультиплексор 95, элемент 96 сравнения, коммутатор 97

15 и элемент 98 задержки.

Блок 10 формирования операндов содержит преобразователь 99 кода и коммутатор 100.

Преобразователь 11 кодов содер20 жит преобразователь 101 и коммутатор 102.

Распределитель 12 потенциалов содержит первый 103, второй 104, третий 105 и четвертый 106 триггеры и элемент И 107.

Система работает следующим образом.

Система осуществляет выдачу управляющих сигналов на объект в зависиЗ0 мости от его состояния — кода текущего значения параметра К объекта, базового значения параметра К < (первого эталона ), определяющего исходное "смещение" контролируемого

З5 параметра и заданного значения этого параметра К . Система может работать в трех режимах: в режиме абсолютных значений (АЗ ); в режиме приращений (ПР); в режиме возврата в абсолютный

40 нуль (ВА ) .

Основным режимом работы системы является режим абсолютных значений (АЗ). В этом режиме выполняются следующие операции:

45 1. Вводится значение кода К,.

2. Производится сравнение К, и

К и вычисляется отклонение текущеБ го значения от базового: Б 0 Б

3. Осуществляется сравнение неличин К и К вЂ” максимально возТ5 можного значения контролируемого параметра. Если К 7.> > К>, то фиксируется отказ объекта и производится останов системы. Если К т (К, то выполняется следующая операция.

4.Производится сравнение К и Кз и вычисляется отклонение текущего базового значения от заданного: — тб

13341

5. Формируется последовательность импульсов, число которых пропорционально величине К. 5

Операции 1 — 5 могут повторяться многократно.

В режиме абсолютных значений (АЗ) система работает следующим образом.

В исходном состоянии все элементы памяти обнулены. Блок 1 задания ре-. жима.на выходе 26 задает код управления параметрами импульсов, формируемых блоком 9, а на выходе 28 — код

К6. Единичный сигнал также выдается

15 на выходе 31 и одном из выходов 32.

По сигналу пуска с выхода 25 блок

4 пуска (в случае нахождения объекта в исходном состоянии, о чем свидетельствует единичный сигнал на входе 68) формирует потенциальный и импульсный сигналы на выходах 39 и

40 соответственно. По сигналу с выхода 39 запускается блок 2 синхрони25 зации и генератор 94 блока.9. Импульсным сигналом с выхода 40 блока

4 пуска в регистр 13 записывается код К и устанавливается в единич3 ное состояние соответствующий триггер блока 8 триггеров. (На выходах 33 — 35 блока 2 синхронизации появляются последовательности синхроимпульсов, поступающих в блок 5 и распределитель 12. Распределитель 12 потенциалов формирует последовательности сигналов на выходах 52 — 55, по которым выполняются операции 1-4.

В первом такте осуществляется: обнуление регистра 16 .сигналом с выхода 36 блока 3 управления суммированием; установка в единичное состояние триггера блока 8 триггеров; запись кода К, в регистр 14 и регистр 16, причем код К заносится в регистр 16 по цепи: регистр 14— коммутатор 20, блок 10 формирования операнда (в прямом коде), сумматор

18, преобразователь 11 (в прямом коде с избытком три).

Во втором такте выполняется операция вычисления К . Для этого код

Кб через коммутатор 20 и блок 10 формирования операнда поступает в сумматор IS где осуществляется onepaf ция К, — К б. Результат вычисления

К» через блок формирования резуль62

4 тата заносится в коце с избытком три в регистр 16 и в двоично-десятичном коде в регистр 15 по импульсам, формируемым на выходах 44 и 42 блока 5 управления записью соответственно.

Г

В третьем такте осуществляется проверка условия К К . Для этого

А код Кд, задаваемый в коммутаторе 20, через блок 10 подается в сумматор 18, где производится вычисление разности

К вЂ” К

Если К „-б Кд, то на выходе 61 сумматора 18 появляется сигнал переполнения, который проходит через блок 3 управления суммированием и по импульсу с выхода 45 блока 5 управления записью фиксируется блоком 6 контроля и на выходе 46 этого блока выдаемся единичный сигнал, которым производится останов системы. Блок 7 индикации сигнализирует об этом оператору.

Если К (К4, то снгнал на выходе

61 равен нулю и система переходит к реализации следующей операции.

В четвертом такте производится операция вычисления d К = К вЂ” К ь

Для этого код К с выхода 56 регист3 ра 13 через коммутатор 20 проходит через блок 10 формирования операн1 дов в сумматор 18, где определяется величина :йК. По импульсу с выхода 43 блока 5 управления записью коммутатор 22 формирует сигнал записи кода дК в счетчик 17 и установки соответствующего состояния в блоке 8 триггеров. В результате появляется единичный сигнал на выходе 67 элемента ИЛИ 24 и разрешается поступление импульсов с выхода блока

9 формирования импульсов через элемент И 23 на управляющий выход 66 системы и счетный вход счетчика 17.

После того, как на выход 66 будет выдано L = p d К импульсов (p - коэффициент пропорциональности ),счетчик 17 обнуляется, запрещая выцачу импульсов и устанавливая в соответствующее состояние блок 8 триггеров.

После поступления единичного сигнала на вход 68 блок 4 пуска производит останов системы, Отличие режима приращений (ПР) от режима абсолютных значений (АЗ) состоит в том, что код йК формируется в виде

34162

6 вания операндов, и блок управления!

Формула поэтому в первом †третьем так ах обработка контрольной информации не производится, а в четвертом такте по сигналу с выхода 55 через коммууатор 20 передается код К> из регистра 13, который импульсом на выходе 43, проходящим через коммутатор

22, записывается в счетчик 17.

В режиме возврата в абсолютный нуль (ВА 1 код лК определяется кодом

К, без учета базового и заданного значений:

dK = К,.

В этом случае в первом такте производится занесение коца Ка в счетчик 17.

Таким образом, использование предлагаемой системы позволяет осуществлять контроль и управление объектом контроля в различных режимах путем сравнения значения контролируемого параметра (или без сравнения) с несколькими эталонами.

Повышение производительности и достоверности контроля достигается на основе оперативного учета состояния объекта; обеспечения возможности сравнения с несколькими эталонами формирования управлякщих сигналов в соответствии с результатами сравнения и обработки контрольной информации и контроля исходного состояния ,объекта и количественной оценки значений контролируемого параметра путем введения вышеуказанной совокуп" ! ности конструктивных признаков. изобретения

1. Система для контроля и управления, содержащая блок задания режима, соединенный пусковым выходом с первым управляющим входом блока пус-... ка, подключенного первым выходом к входу блока синхронизации,, вторым. выходом — к синхровходу первого регистра, а вторым управляющим входом — к первому входу блока индика-" ции, к выходу системы Отказ системы" и к выходу блока контроля, соединенного первым управляюа.:им входом с выходом режимов блока задания ра-жима, а информационным входом — с выходом переполнения блока управления суммированием, распределитель потенциалов, соединенный первым выходом с управляющим входом блока формирозаписью, подключенный первым выходом к синхровходу второго регистра, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения оперативности и достоверности контроля, в нее введены преобразователь кодов, блок триггеров, третий и четвертый регистры, счетчик импульсов, сумматор, четыре коммутатора, элемент И, элемент ИЛИ и блок формирования импульсов, подключенный первым управляющим входом к выходу управления импульсными последовательностями блока задания режима, вторым управляющим входом— к первому выходу блока пуска, информационным входом — к входу "Задание импульсов системы, а выходом — к первому входу элемента И, связанного вторым входом с выходом элемента ИЛИ и с первым управляющим входом блока триггеров, а выходом — с управляющим выходом системы и с вычитающим входом счетчика импульсов, подключенного разрядными выходами к входам элемента ИЛИ, информационным входом — к информационному входу третьего регистра и к первому выходу преобразователя кодов, установочным входом— к первому выходу блока триггеров и к первым управляющим входам третьего и четвертого коммутаторов, а синхровходом — к выходу четвертого коммутатора и к второму управляющему входу ,блока триггеров, соединенного третьим и четвертым управляющими входами соответственно с вторым выходом блока пуска и выходом блока контроля, 40 синхровходом — с первым выходом распределителя потенциалов, с первым информационным входом третьего коммутатора, с первым управляющим вхо-, дом блока управления записью и с пер45 вым управляющим входом блока управления суммированием, а вторым выходом — с вторым управляющим входом третьего коммутатора и с вторым управляющим входом четвертого комму50 татора, подключенного первым информационным входом к первому выходу блока управления записью, вторым информационным входом — к третьему выходу блока управления записью, а третьим управляющим входом — к nepG5 вому выходу режима блока задания режима, связанного вторым выходом режима с третьим управляющим входом третьего коммутатора, третьим ву.—

4. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок контроля содержит триггер, элемент ИЛИ и элемент И, подключенный первым входом к второму управляющему входу блока, вторым входом — к выходу элемента

ИЛИ, третьим входом — к синхровходу блока, а выходом — к синхровходу триггера, соединенного прямым выходом с выходом блока, а информацион7 13341 ходом режима — с вторыми управляющими входами третьего коммутатора и блока контроля, выходом "Базовое значение параметра" — с первым ин5 формационным входом второго коммутатора, а выходом "Управление индикацией" — с управляющим входом первого коммутатора, подключенного первым информационным входом к выходу 10 третьего регистра, выходом — к второму входу блока индикации, а вторым информационным входом — к выходу второго регистра и к второму информационному входу второго коммутатора, соединенного третьим информационным входом с выходом первого регистра, первым, вторым и третьим управляющими входами соответственно с пер-вым, вторым и третьим выходами треть- 20 его коммутатора, а выходом — с информационным входом блока формирования операндов, подключенного выходом к первому входу сумматора, соединенного вторым входом с выходом четверто- 25 го регистра, выходом переполнения— с информационным входом блока управления суммирования, а информационным выходом — с информационным входом преобразователя кодов, подключенного З0 с выходом к информационному входу четвертого регистра, соединенного синхровходом с четвертым выходом блока управления зацисью, подключенного пятым выходом к синхровходу блока контроля, вторым управляющим входомк второму информационному входу третьего коммутатора, к второму выходу распределителя потенциалов и к второму управляющему входу блока 40 управления суммированием, связанного первым, вторым и третьим управляющими выходами соответственно с уста— новочным входом четвертого регистра, с первым и с вторым управляющими 45 входами преобразователя кодов, третьим управляющим входом — с третьим выходом распределителя потенциалов и с третьим информационным входом третьего коммутатора, а четвертым управляющим входом — с четвертым выходом распределителя потенциалов, с четвертым управляющим входом второго коммутатора и с третьим управzsemHM sxopoM блока yrrpaazzeHHa за- 55 писью, связанного четвертым управляющим входом с третьим выходом третьего коммутатора, вторым выходом — с синхровходом третьего регистра, первым и вторым синхровходами — с первым и вторым выходами блока синхронизации, а третьим синхровходом — с третьим выходом блока синхронизации и с входом распределителя потенциалов, причем первый и второй информационные входы системы соединены соответственно с информационными входами первого и второго регистров, а вход

"Исходное состояние объекта" системы — с информационным входом блока пуска.

2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я- с я тем, что блок синхронизации содержит генератор импульсов, два счетных триггера и делитель частоты, подключенный входом к выходу первого счетного триггера и к первому выходу блока, а выходом — к второму выходу блока и к входу второго счетного триггера, связанного выходом с третьим выходом блока, соединенного входом с входам генератора импульсов, подключенного выходом к входу первого счетного триггера.

3. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок управления записью содержит пять элементов И и элемент ИЛИ, подключенный первым входом к первому выходу блока и к выходу второго элемента И, вторым входом — к выходу третьего элемента И и к второму выходу блока, а выходом — к четвертому выходу блока, соединенного первым, вторым и третьим синхровходами соответственно с первым, вторым и третьим входами первого элемента И, связанного выходом с первыми входами второго, третьего, четвертого и пятого элементов И> вторые выходы которых подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому управляющим входам блока, соединенного третьим выходом с выходом четвертого элемента И, а пятым — с выходом пятого элемента И.

9 1334162 10 ным входом — с информационным входом управляющего входа с входами элеменблока, связанного разрядами первого та ИЛИ

1334162

13341 62

0а5п каJ

1334!62 рие. Е

От

1334! 62

Составитель Н.Горбунова

Редактор А.Ревин Техред И.Попович

Корректор С.!Цекмар

Подписное

Заказ 3964/46 Тираж 672

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

)3035, Москва> Ж-35, Раушская наб °, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгор д, у . р о л. П оектная, 4