Устройство для программного управления

 

Изобретение относится к технике программного управления и может быть использовано в устройствах управления агрегатами, в дискретной автоматике. Цель изобретения - повышение надежности. Изобретение позволяет увеличить надежность и исключить аварии управляемого оборудования при отказах в блоке набора программ. Увеличение достоверности контроля и запрет выдачи управляющих команд при отказах производится за счет введения триггера задержки, регистра, блока четности, триггера контроля, формирователя и элемента И-ИЛИ -НЕ. Устройство содержит генератор импульсов, дешифраторы, триггеры, элементы И, ИЛИ, НЕ, датчики состояния, датчики положения, блок набора программ, элементы задержки, блок контроля четности, регистр, формирователь, счетчик. Генератор подключен к первому элементу И. Элемент И соединен со счетчиком, который подключен к дешифратору. Дешифратор подключен к блоку набора программ. Блок набора программ соединен с дешифратором и триггерами. 4 ил.

сОюэ сОВетских

СОциАлиСтичЕСних

РЕСПУБЛИК пэ сэ щ) С 05 В 19/18

Я м1 ",Д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изон евгениям и отнРытиям

ПРИ ГННт ССО (21) 4375400/24-24 (22) 30.12.87 (46) 30.09.90. Бюл. М 36 (» ) Специальное конструкторское бюро

"Титан" (72) Ю.И. Куликов и В.И. Юлдашев (53) 621.503 ° 55(088.8) (56) Авторское свидетельство CCCP

Г 1269096, кл. О 05 B 19/18, 1985.

Авторское свидетельство CCCP

И 1012205, кл. G 05 В 19/18, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАМИНОГО УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технике программного управления и может быть использовано в устройствах управления агрегатами, в дискретной автоматике.

Цель изобретения - повышение надеж" ности. Изобретение позволяет увеличить надежность и исключить аварии управИзобретение относится к программному управлению и может быть использовано в программных автоматах для управления исполнительными механизмами технологических систем.

Целью изобретения является повышение надежности устройства sa счет увеличения достоверности контроля.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства для программного управления; на фиг. 2 - временная диаграмма; на фиг. 3 " схема RS-триггера . с запрецающим входом на элементах

2И-НЕ; на фиг. 4 - формирователь импульсов.

2 ляемого оборудования при отказах в блоке набора программ. Увеличение достоверности контроля и запрет выдачи управляющих команд при отказах производится за счет введения триггера задержки, регистра, блока четности, триггера контроля, формирователя и элемента И-ИЛИ-НЕ, Устройство содержит генератор импульсов, дешнфряторы, триггеры, элементы И, ИЛИ, Н1, л,ттчики состояния, датчики положения, hl)pj< набора программ, элементы задержки, блок контроля четности, регистр, ðмирователь, счетчик. Генератор подключен к первому элементу И. 9лемент И соединен со счетчиком, который подключен к дешифратору. Дешифратор подключен к блоку набора программ. Блок набора программ соединен с дешифратором и триггерами. 4 ил.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, первый элемент И 2, первый счетчик 3 импульсов, второй счетчик 4 импульсов, первый дешифратор 5, блок

6 набора программ, первую группу RSтриггеров 7, объекты 8 управления, элементы 9 задержки, первый элемент

ИЛИ 10, второй дешифратор 11, третий дешифратор 12, вторую группу элементов

И 13, вторую группу RS-триггеров 14, третий элемент ИЛИ 15, датчики 16 по- Ъ ложения исполнительных механизмов, третью группу RS-триггеров 17, второй элемент ИЛИ 18, элемент НБ 19, третьи элементы И 20, датчики 21 состояния объекта управления, триггер 22 задерж

3 15963 ки, регистр-защелку 23, блок. 24 контроля четности, триггер 25 контроля, формирователь 26 импульсов, элемент

И-ИЛИ-HE 27.

Устройство работает следующим образом.

До начала работы все триггеры, входящие в устройство, предварительно установлены в нулевое состояние. Цепи установки в исходное состояние условно не показаны. Тактовые импульсы с выхода генератора 1 через элемент И поступают на вход счетчика 3 импульсов (единиц). Каждый десятый импульс с выхода счетчика поступает на вход счетчика 4 импульсов (десятков), На выходах дешифратора 5 последовательно появляются сигналы управления (уровень лог. "О"), которые поступают на 20 блок 6 набора программ, представляющий собой диодную матрицу, При поступлении сигнала управления с блока 6 набора программ (уровень лог. "1") на единичный вход одного из триггеров 25

7 включается объект 8 управления, который находится во включенном состоянии до поступления сигнала управления на нулевой вход триггера. Сигнал управления (уровень лог. "!"), поступающий на вход одного из элементов. 9 задержки, вызывает формирование на его выходе сигнала "Запрет" (уровнем лог. "О") заданной длительности, который через элемент ИЛИ 10 проходит наЗ5 вход элемента И 2 и останавливает считывание программы до истечения выдержки времени, Элемент ИЛИ 10 представляет собой схему ИЛИ по "нулям", т.е. на его выходе будет лог, "О", если 40 имеется лог. "О" на любом из входов.

В качестве такого элемента может быть использована, например, микросхема

533 ЛИ!.

Элемент 9 задержки, как пример, приведен на фиг. 1. При наличии лог. "О" на входе емкость С заряжена.

При поступлении на вход лог. "1" на выходе формируется уровень лог."О "-.

Пс окончании разряда емкости на выхо- >О де формируется уровень лог. "1". Таким образом, элемент задержки останавливает считывание программы до истечения выдержки времени, При поступлении сигнала управления уровнем лог. "О" на вход S одного из

6 триггеров 14 и при отсутствии сигнала (уровня лог. "О") на входе R от сост07 ветствующего датчика 16 положения исполнительных механизмов триггер переключается в состояние единицы, лри этом на выходе Q триггера (нулевой выход триггера) формируется сигнал

"Запрет" (уровнем лог. "0"), который через элемент ИЛИ 18 поступает на вход элемента И 2,. останавливая считывание программы. Элемент ИЛИ 18 аналогичен элементу 10,. т.е. представляет собой схему ИЛИ по "нулям", т.е. на его выходе будет лог. "0", если имеется лог. "О" на любом из выходов.

При поступлении на вход R триггера

14 сигнала от датчика 16 положения в виде уровня лог. "О" триггер 14 переключается в положение нуль, при этом на выходе триггера Q возникает сигнал лог. "1". (т.е. снимается сигнал "Запрет") и считывание программы возобновляется.

Запрос датчика 21 состояния объекта управления происходит при поступлении сигнала управления уровнем лог.

"1" на вход элемента И 20 уровня лог. "1"., от датчика 21 состояния на выходе элемента И 20 формируется уровень лог. "1", который поступает на вход S триггера 17 и производит его переключение в состояние "1 .

Пример триггера !7, находящегося в режиме хранения, который переключается сигналами лог. "1", а при наличии на входах S u R уровня лог. "О", приведен на фиг. 2.

При отсутствии сигнала от датчика 21 состояния (т.е. при отсутствии лог. "1") триггер 17 не переключается выполняются все команды согласно программе. При наличии сигнала от датчика 21 состояния триггер 17 переключается в единичное состояние, приэтом сигнал лог. "О" с выхода триггера Q (нулевой выход) поступает на элемент ИЛИ 15. Элемент ИЛИ 15 аналогичен элементам ИЛИ 18, ИЛИ 10, т.е. на его выходе сигнал лог. "О" появляется, если имеется лог. "О на любом из входов. Уровень лог. "Он с выхода элемента ИЛИ l5 поступает ",à управляющий вход дешифратора 5, запрещая появление на его выходах сигналов управления уровня лог, "0"„

Дешифратор с управляющим входом разрешения-запрещения может быть выполнен на микросхеме 533 ИД7, причем он может быть настроен таким образом, что вь,ходные сигналы будут запрещены 15963 при подаче на управляющий вход сигнала лог. "0".

Сигнал (уровень лог. "0") с выхода элемента ИЛИ 15 одновременно через элементов НЕ 19 поступает е виде лог.

"1" на управляющий вход дешифраторов

11, 12, подключенных соответственно к счетчикам 3 и 4 импульсов, при этом разрешается работа дешифраторов 11,12, При достижении заданного номера команды на выходе элемента И 13 появля тся сигнал лог. "1", перебрасывающий триггер 17 в нулевое состояние по входу R. На выходе Q триггера

17 формируется сигнал лог, "1", на выходе элемента ИЛИ 15 появляется сигнал лог. "1", который поступает на управляющий вход дешифратора 5 20 и разрешает его работу, при этом с его выходов поступают сигналы управления, начиная с команды до момента поступления, которой дешифратор был закрыт. Таким образом, при наличии сиг- 25 налов состояния объекта управления происходит пропуск заданного участка программы., При поступлении на вход 28 импульсного сигнала "Контроль" (фиг, 2) последний поступает на первый вход регистра 23 и по переднему фронту импульса происходит запись состояния счетчиков 3, 4 в регистр 23. Сигнал с входа 28 поступает также на вторые

35 входы (входы R) счетчиков 3, 4 и производит их сброс. Одновременно импульсный сигнал с входа 28 (уровень лог. "1") поступает на установочный вход S триггера 22 и производит его установку в единицу. Триггер 22 может быть выполнен по схеме, приведенной на фиг. 2.

Выходной сигнал (уровень лог. "1") с единичного выхода (Q) триггера 22 поступает на четвертый вход элемента .

И-ИЛИ-НЕ 27, выходной сигнал (уровень лог. "0") с нулевого выхода (Q) триггера 22 поступает на первый вход эле- 0 мента 27. Сигнал лог. "1" с триггера

22 поступает также на запрещающие вхо" ды триггеров 7.

Тактовые сигналы от генератора поступают на счетчик 3 без участия элемента И 2. Таким образом происходит перебор адресов счетчиков, формирование сигналов на блок 6 набора про- граммы, но передача сигналов управ07 6 ления на объекты 8 управления заблокирована.

Все сигналы с блока 6 набора программы вместе с контрольным разрядом поступают на блок 24 контроля четности, При отсутствии отказа в блоке 6 набора программы блок контроля четности не вырабатывает управляющего сигнала (лог. "0") на установку в единицу триггера 25 контроля и процесс повторяется, так как элемент И 2 в работе участия не принимает. При переходе старшего разряда счетчика 4 из

"1" е "0" происходит запуск формирователя 26. Уточненный пример построения формирователя 26 приведен на фиг. 3.

Импульсный сигнал с формирователя

26 (фиг. 2) производит установку триггера 22 го входу К в нулевое состояние, этот же сигнал поступает на входы записи счетчиков 3, 4, при этом происходит перезапись информации из регистра 23 в счетчики 3, 4.

Так как триггер 22 перешел в нулевое состояние, запрещающий сигнал с триггеров 7 снимается, импульсы на счетчики 3, 4 начинают поступать через элемент И 2 и продолжение программы управления возобновляется.

При наличии отказа в блоке 6 набора программы (например, отказ диода) уровень лог ° "Он с блока 24 контроля четности устанавливает в единицу триггер

25 контроля.

Выходной сигнал (уровень лог."0") с нулевого выхода триггера 25 снимает разрешение на элементе 27 в р жиме приостанова (т.е. когда не выдается команды на управление технологическим оборудованием) и на элементе И 2 е режиме управления технологическим оборудованйем. С единичного выхода триггера 25 сигнал (уровень лог. "1") поступает на шину индикации, как отказ устройства.

Рассмотрим наличие разрешающего сигнала по управляющему входу на дешифраторе 5 в исходном состоянии.

При подаче питания все триггеры и счетчики устанавливаются в нулевое состояние. Цепи сброса условно не показаны. На всех входах элемента

ИЛИ 15 будут присутствовать сигналы лог. "1", так как на него сигналы по" ступают с выходов О триггеров 17, следовательно, на выходе элемента

ИЛИ 15 будет сигнал лог. "1", которая является разрешающим сигналом для де1596307 шифратора 5. Первый импульс с генератора переводит младший разряд счетчика в лог. "1", на соответствующем выходе дешифратора 5 появляется сигнал лог. "0", на выходе блока б программ появляется первое управляющее слово и начинается работа устройства по программе.

Формула изобретения

Устройство для программного управления содержащее датчики состояния объекта управления, генератор импуль-. 5 сов, выход которого подключен к первому вход." элемента И, выход первого счетчика импульсов подключен к первому входу первого дешифратора, второй выход - к информационному входу второго счетчика импульсов, первым выходом йодключенного к второму входу первого дешифратора, группа выходов которого соединена с группой входов блока набора программ, первая и вторая группы выходов которого соединены соответственно с установочными первыми и вторыми входами RS-триггеров первой группы, а третья группа выходов - с входами элементов задержки группы, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента ИЛИ, выход- которого соединен с вторым вхо- . дом элемента И, третий вход которого подключен к выходу второго элемента

ИЛИ, входы которого соединены с ин-. версными выходами соответствующих

RS-триггеров второй r ðóïïû, S-входы которых подключены к четвертой группе выходов блока набора программ, а R.входы - к выходам датчиков положения исполнительных .элементов, а также третий элемент ИЛИ, входы которого под ключены к инверсным выходам соответствующих RS-триггеров третьей группы, 45 выход - к третьему входу первого дешифратора и через элемент НЕ - к пер" вым входам второго и третьего дешифраторов, подключенных вторыми входами соответственно к информационным выходам первого, второго счетчиков

50 импульсов, первая и вторая группы выходов первого и второго дешифраторов подключены соответственно к первой и второй группам входов элементов И первой группы, выходы которых соединены с R-входами соответствующих RSтриггеров третьей группы, S-входы которых соединены с выходами элементов И второй группы, первые входы которых подключены к пятой группе выходов блока набора программ, а вторые входы - к выходам датчиков состояния объектов управления, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены триггер контроля, триггер задержки (управления), блок контроля четности, формирователь импульсов, элемент И-ИЛИ-НЕ и регистр-защелка, причем первый вход триггера задержки соединен с входом управления и входами установки в "0" регистра-защелки, первого и второго счетчиков импульсов, а второй вход триггера задержки — с выходом формирователя импульсов и с входами записи первого и второго счетчиков импульсов, вход формирователя импульсов подключен к выходу старшего разряда второго счетчика импульсов, группа информационных входов регистра-защелки подключена к соответствующим выходам первого и второго счетчиков импульсов, выходы регистразащелки соединены соответственно с установочными входами первого и второго счетчиков импульсов, вход триггера контроля соединен с выходом блока контроля четности, входы которого подключены к соответствующим выходам блока набора программ, инверсный выход триггера контроля подключен к четвертому входу первого элемента И, а прямой выход - к выходу устройства, прямой и инверсный выходы триггера задержки соединены соответственно с первым и вторым входами элемента 2И-ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика импульсов, третий вход - к выходу генератора импульсов, четвертый вход - к выходу первого элемента И, а пятый вход - к инверсному выходу триггера контроля.

1596307

4и2 1

ЯюггД3 ,Щ

gy + 1/АФ

1596307

Фиг. 4

Составитель И. Швец а

"В

Редактор М. Бандура Техред М,.Õoäàíè÷ Корректор M. Самборская .

: Заказ 2809 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изооретвниям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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