Устройство для програмного управления производственными процессами от эвм

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для программного управления производственными процессами от ЭВМ. Цель изобретения - расширение области применения устройства. Устройство для программного управления производственными процессами от ЭВМ состоит из двух модулей ввода-вывода, каждый из которых содержит узел управления, блок кодового управления, блок адреса и блок ввода, а также из первого и второго коммутаторов. Кроме того, в устройство введены аналого-цифровой преобразователь и третий коммутатор. Данное устройство позволяет повысить пропускную способность устройства за счет возможности одновременного приема информации о состоянии управляемых объектов и передачи управляющих воздействий для двух групп управляемых объектов, удваивает емкость первого и второго коммутатора, т.е. расширяется область применения. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИН (51)4 G 05 В 19 )8!.Л1Е, i,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Е,! Б.„, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4261 7 69/24-24 (22) 1 5 . 06. 87 (46) 23. 11 .89. Бюл. Р 43 (75) В. И. Тарадымов, М.В. Тарадь|мов, В.М.Шкарин и В.Г.Ивакин (53) 621.503.55 (088.8) (56) Модуль кодового управления бесконтактный А 641-9. Руководство по эксплуатации (3 ° 035.049 РЭ).

Авторское свидетельство СССР

М 1293700, кл. С 05 В 19/18, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРА?1?1?1ОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЪ1?1И ПРОЦЕССАМИ ОТ ЭВМ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для программного управления производственными процессами от ЭВМ.

Цель изобретения — расширение обласИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для программного управления производственными процессами от ЭВМ.

Цель изобретения — расширение области применения устройства.

На фиг.1 и 2 представлена функциональная схема устройства для программного управления производственными процессами от ЭВМ; на фиг.3 электрическая принципиальная схема узла управления, на фиг.4 — электрическая принши иальная схема блока ввода, на фиг.5 — электрическая принципиальная схема блока кодового управления, на фиг.6 — электрическая принципиальная схема усилителя мощÄÄSUÄÄ 1524023 А1

2 ти применения устройства. Устройство для программного управления производственными процессами от ЭВМ состо-. ит из двух модулей ввода-вывода, каждый иэ которых содержит узел управления, блок кодового управления, блок адреса и блок ввода, а также из первого и второго коммутаторов. Кроме того, в устройство введены аналогоцифровой преобразователь и третий коммутатор. Данное устройство позволяет повысить пропускную способность устройства за счет возможности одновременного приема информации о состоянии управляемых объектов и передачи управляющих воздействий для двух . групп управляемых объектов, удваивает емкость первого и второго коммутатора, 1..е. расширяется область применения. 2 э.п. ф-лы, 10 ил. ности, на фиг.7 — электрическая принципиальная схема узла коммутации первого коммутатора; на фиг.8 — электрическая принципиальная схема узла коммутации второго коммутатора; на фиг.9 — электрическая принципиальная схема формирователя строба третьего коммутатора; на фиг.10 — электрическая принципиальная схема блока комму" тации третьего коммутатора.

Управпяемь е объекты устройства должны управляться сигналами постоянного тока до 200 ?1А, напряжением до

24 В и выдавать информашю от двухпо-. зиционных релейных и бесконтактных

I I I I датчиков с уровнем логического О (О - 4,8) В и логической "1" — (19,21524023

28,8) В, а от датчиков аналогичных сигналов — с уровнем напряжения (О10) В.

В состав устройства входят два мо5 дуля 1 ввода-вывода, каждый иэ которых состоит иэ узла 2 управления, блока 3 ввода, который включает в себя шестнадцатираэ рядные инвертирующие клапан 4, нормализатор 5 и узел Ь !0 гальванической развяэ ки 6, блока 7 кодового управления, которьп» включает н себя шестнадцатиразрядный триггерньп» регистр 8, узел 9 гальванической развязки и выходные ключи 10. !

Блок 11 адреса состоит из п блоков 7 кодового управления и усилителя 12 мощности на 16 и каналов. Первый коммутатор 13 состоит из двух идентичных блоков 14 коммутации, каждь»й иэ кото- 20 рых состоит иэ 16 и узлов 15 коммутации, выполненных в виде шестнадцатиканальных нормалиэаторов 17 и ключей

16 с индикацией. Второй коммутатор 18 состоит из двух идентичных блоков 19 коммутации, каждый из которых состоит из 16 и узлов 20 коммутации, выполненных в виде шестнадцатиканальных нормализаторов 21 и ключей 22 с индикацией. Третий коммутатор 23 состоит из формирователя 24 и двух идентич— ных блоков 25 коммутации, устройство также включает аналого-цифровой пре— образователь (АЦП) 26 и управляемые объекты 27.

Модуль 1 ввода-вывода имеет вхо35 ды 28, 29, 30,,..., 30,, выходы 31, 32,... 32,; блок 3 ввода имеет вход 33; узлы 15 коммутации имеют входы 34,,..., 34,; блок 25 коммута—

40 ции имеет вход 35; АН1 имеет входы

36 и 37, выход 38; управляемые объек— ты имеют входы 39,,..., 39»».

Узел 2 управления (Лит .3) входит

45 в состав модуля 1 ввода-вывода дискретных сигналов и предназначен для приема комайд ЭВМ с сопряжением по интерфейсу 2К на вход 28 и Ьормирои вания по конъюнкции сигналов . Прием" (ПР-К) и Выборка" (ВБРО-К) в и»верторе 40 строба записи, который

»»В выходе»»нвертора 41 выставляется логической "1, а также формирование

II 11 по конъюнкции сигналов Выдано (ВД-К) и Выборка" (ВБРО-К) в инверторе 42 строба выдачи данных, который на выходе инвертора 43 выставля—

11 11 ется логической 1

Блок 3 ввода (фиг. 4) состоит из шестнадцатиканальных иннертирующего клапана 4, нормализатора 5 и узла 6 гальванической развязки. Каждый канал узла 6 гальванической развязки представляет иэ себя параметрический стабилизатор, состсящий иэ баластного сопротивления 44, стабилитрона 45, добавочного ограничительного сопротивления 46 и тирис торного оптрона

47. Каждый канал нормализатора 5 собран на транзисторе 48, который работает в режиме активного ключа, и двух сопротивлениях 49 и 50. Инвертирующие клапаны 4 состоят иэ логических элементов 2И-11F 51 с открытым коллектором и представляют собой передающую часть проводного ИЛИ, приемная часть которого находится в ЭВМ.

Блок 7 кодового управления модуля

1 ввода-вывода (фиг. 5) состоит из шестнадцатиразрядных триггерного регистра 8, узла 9 гальванической развязки и выходных ключей 10.

Триггерный регистр 8 состоит иэ четырех триггеров 52. Каждый иэ шестнадцати каналов узла 9 гальванической развязки состоит иэ входного транзистора 53 с с:л»ротивлениями 54 и 55, т»»рпсторнаго оптрона 56, эмиттерного понг рителя 57 с входным сопротивление»; 58 и параметрического стабилизатора, построенного на сопротивлении 59 и стабилитроне 60.

Каждый иэ шестнадцати вьгсодных ключей 1 0 состоит иэ составного транзистора 61 и 62, сопротивлений 63 и

64, демпфирующего диода 65 и светодиода 66 с гасящим сопротивлением 67.

Усилитель 12 мощности блока адреса 11 модуля 1 ввода-вывода (фиг.6) состоит из 16 и каналов, в состав каждого иэ которых входит делитель из сопротивлений 68 и 69 и опорного диода 70, мощный электронный ключ с индикацией, состоящий из транзистора 71 и светодиода 72 с гасящим сопротивлением 73.

Узел 15 коммутации блока коммутации 14 первого коммутатора 13 (фиг.7) состоит иэ шестнадцатиканальных нормализатора 17 и ключей 16 с индикацией. В состав каждого из шестнадцати каналов нормализатора 17 входит делитель иэ сопротивлений 74 и 75 и опорного диода 76, транзистор 77. В состав каждого ключа с индикацией

1524023 входит делитель из сопротивлений 78 и 79, транзистор 80, снетодиод 81 с гасящим сопротивлением 82 и диодный нен тиль 83 .

Узел 20 коммутации блока 19 коммутации второго коммутатора 18 (фиг. 8) состоит из шестнадцатиканальных нормализатора 21 и ключей 22 с индикацией, каждый из шестнадцати каналов нормалиэатора 21 имеет входной диодный вентиль 84, делитель из сопротивлений 85 и 86 и опорный диод

87, транзистор 88. В состав каждого ключа с индикацией 22 входит делитель иэ сопротивлений 89 и 90, транзистор

91 и светодиод 92 с гасящим сопротивлением 93.

В состав формирователя 24 строба третьего коммутатора 23 (фиг. 9) входят триггер 94, диодные вентили 95 и 96, Блок 25 коммутации третьего коммутатора 23 (фиг. 10) состоит иэ 16 п каналов нормализации аналоговых сигналов, н каждый из которых входит делитель иэ сопротивлений 97 и 98 и опорный диод 99, транзистор 100 и выходной диодный вентиль 101, а также транзисто рная последовательная ячейка, состоящая иэ транзисторов 102 и

103, сопротивлений 104 — 106, светодиода 107 с гасящим сопротивлением

108, выходного диодного вентиля 109.

Управляемые объекты условно разбивают на две группы. При управлении производственными процессами подключение каждой группы производится поочередно. Каждая группа управляемых объектов 27 упранляется через свой модуль 1 ввода-вывода. Для лодключе— ния первой группы управляемых объектов 27 используется один модуль 1 ввода-вынода, первый блок 14 коммутации первого коммутатора 13, первый блок 19 коммутации второго коммутатора 1 8,,первый олок 25 коммутации и формирователь 24 сброса третьего коммутатора 23, аналого-цифровой преобразователь 26.

Для подключения второй группы управляемых объектов 27 используется другой модуль 1 ввода-вывода, второй блок 14 коммутации первого коммутатора l3, второй блок 1 9 коммутации второго коммутатора 18, второй блок

25 коммутаиии и формирователь 24 строба третьего коммутатора 23, аналого-цифровой преобразователь 26 °

1О

6

Управление каждой группы управляемых объектов 27 идентично, Исходя иэ этого рассмотрим управление одной группы управляемых объектов 27 °

Управлецие производственным rrpoцессом лри помощи предлагаемого устройства происходит следуюшим образом:

Позиционный код, соответствующий управляемому объекту 27, поступает с

ЭВ!! с сопряжением по интерфейсу 2К на входы 30 модуля I ввода-вывода и далее через входь. блока 11 адреса на входы триггерного регистра 8 блока 7 кодового управления. Сигнал разрешения на запись. кода в соответствующий триггерный регистр 8 блока 11 адреса поступает от 3ВМ с сопряжением ло интерфейсу 2К через узел 2 управления.

Узел 2 управления предназначен для приема команд ЭВ!! и формирования сиг.— налов Строб записи и Строб выдачи данных . По совпадению позиционного кода и строба выдачи данных происходит зались позиционного кода в триггерньй регистр 8, с выходом которого код поступает через узел 9 гальнанической развязки, коммутатор 10, усилитель 12 мощности.

По индикации определяется правиль— ность прохождения позиционного кода через блок 1) адреса. Для повышения нагрузочной способности блока 7 кодового управления используется усилитель 12 мощности.

Усиленный позиционный код, соответствующий управляемому объекту 27, поступает одновременно на улранляющие входы первого 13, второго 18 и третьего 23 коммутаторов °

В соответствии с поступившим кодом происходит подключение одного иэ узлов 15 и 20 коммутации и одного блока 25 коммутации одновременно. В результате шестнадцатиканальные входы узла 15 коммутации первого коммутатора 13 подключаются к соответствующим шестнадцати иэ 16 л ныходов дискретной информации управляемых объектов 27 и один из л выходов аналогоной информации управляемых объектов 27. Далее происходит передача дискретной информации через шестнадцатиканальный нормалиэатор !7 шестнадцатиканальный ключ !6 с индикацией на выходы первого коммутатора

13, соединенных с входами модуля ввода-вывода. Дискретная информация с входов блока 3 ввода поступает на

)524023 входы узла Ь гальванической развязки и далее через нормализатор 5 на инвертирующий клапан 4, на стробирующий вход которого через узел 2 управления поступает Строб записи" на считывание дискретной информации о состоянии управляемьгх объектов 27 от ЭВИ с сопряжением по интерфейсу

2К. Узел 6 гальванической развязки предназначен для гальванической развязки входов блока как относительно электрического нуля выходных цепей, так и относительно друг друга.

В то же время шестнадцатиканальные

15 входы соответствующего узла 20 коммутации второго коммутатора 18 подключаются к соответствующим шестнадцати входам управляемых объектов 27 и осуществляется управление их по коман20 дам от ЗВИ.

Одновременно с выбранного объекта

27 аналоговая информация поступает на соотв етс твующий инфо рмационный вход

35 первого блока коммутации 25, на стробирующий вход которого с первого выхода формирователя строба 24 посry— пает. Строб разрешения на первый вход которого с узла 2 управления поступает Строб записи

Формирователь строба 24 предназначен для приема сигнала Строб записи", поступающего с выхода узла 2 управления, и формирования "Строба разрешения

При совпадении аналоговой информации, строба разрешения и позиционного кода, поступающего с выхода 32 модуля 1 ввода-вывода, аналоговая информация через первый блок 25 комму40 тации третьего коммутатора 23 поступает на информационный вход 36 АЦП

26, с информационного выхода 38 которого она считывается ЭВМ по управляющим сигналам, сформированным ЗВМ и

45 поступающим на управляющий вход 37

АЦП 26.

После анализа полученной информациии ЭВМ ч е ре з с on ряже ние по инте р<Ьейсу 2К выдает управляющие сигналы на шестнадцать выходов 29 модуля 1 ввода-вывода и через входы блока кодового управления 7 на информационные входы триггерного регистра 8, на стробирующий вход которого поступает строб выдачи данных для записи управ- 55 ляющих сигналов в триггерный регистр

8 блока 7 кодового управления, сбор— мированный узлом 2 управления ио команлам, поступающим от ЭВМ на вход

28 модуля 1 ввода-вывода. Управляющие сигналы с выхода триггерного регистра

8 через узел 9 гальванической развязки и узел вьмодных ключей 10 блока 7 кодового управления модуля 1 вводавывода, шестнадцатиканальные нормализатор 21 и ключи 22 с индикацией узла 20 коммутации первого блока 19 коммутации второго коммутатора 18 поступают на соответствующие входы 39 выбранного управляемого объекта 27.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Устройство для программного управления производственными процессами от ЭВГ1, состоящее из двух модулей ввода-вывода, каждый из которых содержит узел управления, блок кодового управления, блок адреса и блок ввода, входы которых являются информационными входами модуля ввода-вывода, выход узла управления подключен к стробирующему входу блока адреса, стробирующему входу блока кодового управления, к стробирующему выходу модуля ввода-вывода и к стробирующему входу блока ввода, выход которого является первым выходо г дуля ввода-выво— да, выходы блока кодового управления— управляющими «шкодами модуля вводавывода, подк.гюченными к инбормацион— ным входам первого коммутатора, выходы которого являются выходами устройства для подклочения к управляемым объектам, выходы блока адреса являются адресными выходами модуля вводавывода, подключенными к управляющим входам первого и второго коммутаторов, информационные входы блока ввода подключены к выходам второго коммутатора, информационные входы которого являются входами для подключения к управляемым объектам, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введены последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь и третий коммутатор, содержащий первый и второй блоки коммутации и формирователь, строба, первый вход которого соединен со стробирующим выходом модуля ввода-вывода, а первый выход соединен со стробирующим входом первого блока коммутации, управляющие входы которого соединены с выходами блока адреса первого модуля вводавывода, информационные входы соедине1524023. ны с выходами у»» pë»:ïÿå».üí объектов, а ,информационные выходы блока коммутации соед»л»»ены с выходами третьего коммутатора, второй вход формирователя строба соединен с выходом узла уп ранлен ия н то рого модуля ввода-н ыв о— да, а второй выход соединен со стро— бирующим входом второго блока коммутации, управляющие входы которого соединены с выходам.. блока адрсса второго модуля ввода-нывода, информационные входы являются входами для соединения с выходами управляемых объектов, а информационные выходы блока коммутации соединены с выходами третьего коммутатора, подключен— ными к информационным входам аналого-цифрового преобразователя.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч аюш е е с я тем, что первый и второй коммутаторы состоят из двух идентичных блоков коммутации каждь»й, в состав которых входят 16 и узлов коммутации, каждый иэ кото рых состоит из последовательно соединенных щестнадцатиканального нормализатора и шестнадцатиканального ключа с индика цией, выходы которого являются ныхо- . лами коммутатора, управляющие входы уп равл яющими входами коммутатора .

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок коммутации третьего коммутатора содержит

1 б и-канальный нормалиэатор аналоговых сигналов

152ч023

3 д е

1524023

1524023

Тг)

Фиг. 7

1524023

1524023

Составитель З.Тарадымов

Редактор Л. Зайцева Техред М.Дидык Корректор Т.Малец

Заказ 7042/49 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101