Интегрирующее устройство

 

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧННИХ

РЕСПУБЛИК

ЗСЮ 4 06 7 18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3399145/18.-24 (22) 22. 02. 82 (46) 07.05.83. Бюл. Р 17 (72) Л.A.Èâàíîâ и A.Ñ.Êóçíåöîâ (71) Специальное конструкторское бюро систем промышленной автоматики Чебоксарского производственного объединения Промприбор (53} 681.335(088.8) (56) 1. Liste RL7, Па епЬВа RE325.

АиздаЬе АргЮ,1968. Рекламный проспект фирмы "Hartmann und Braun" (ФРГ) .

2. Отечественный каталог и фирменный каталог HAT и "Energoinvest" (СФРЮ.) .

3. Шидлович Л.Х. и др.,"Блоки динамических преобразований".-"Механизация и автоматизация производства", 1979, 9 5 (прототип). (54)(57) ИНТЕГРИРУКЩЕЕ УСТРОИСт1ВО, содержащее реверсивный счетчик, входы сложения и вычитания которого через логический переключатель, группа управляющих входов которого является группой управляющих входов устройства, соединены с источником импульсов, а разрядные выходы являются выходами устройства и подключены через элементы И группы к входам запоминающего регистра, вторые входЫ элементов И группы соединены с выходом формирователя импульсов, входом подключенного к первому выходу порогового блока, вход которого соединен с выходом блока питающего напряжения, а второй выход подключен к первому входу формирователя, второй вход которого является установовчным входом интегрирующего устройства, а выходы подключены соответственно к установочному входу реверсивного счетчика и входу разрешения считывания запоминающего регистра, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения надежности, ю

С2 введены блок памяти, группа элемен- 1 тов ИЛИ и элемент И, входы которого соединены соответственно с установочными; входам устровства,вторым выхОдом роро- (: гового блока и одним из выходов формиро вателя,а выход подключен к входу раз- Я решения считывания блока памяти, первые входы элементов И группы сое, динены.с выходамн блока памяти, вто- (, ) рые входы — c выходаьею запоминающего регистра, а выходы нодключены к входам уставки реверсивного счетчика. ф ) 1036796

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть также применено в вычислительной технике.

Известен интегрирующий блок, входящий в агрегатный комплекс "Contro—

n1c" содержащий моторный интегратор, значение выходного сигнала которого определяется положением подвижной системы электродвигателя, которое не сбивается как при отсутствии, так 10 и во время переходных процессов выключения — включения электропитания блока (1 .

И э вестны и нтегрирующи е блоки, предназначенные, в основном, для ввода задания в регулятор от вычислительной машины, содержащие счетчик, а также входной регистр со схемой управления, образующие интерФейсный узел, обес- 20 печивающий прием информации -от шины данных вычислительной машины и перезапись принятого информационного цифрового сигнала в. счетчик (2 J.

Однако эти интегрирующие блоки не обладают свойством восстановления информации после перерыва электропитания.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является интегрирующее устройство, содержащее реверсивный счетчик с раздельными входами сложения и вычитания, подключенными через логический переключа-. тель к источнику импульсов, с общим входом сброса и отдельными для каждо-З5 го разряда входами установки единиц, запоминающий регистр, выполненный на трансформаторах с сердечниками из феррита с прямоугольной петлей гистереэиса, сохраняющий ин- 40

Формацию при отсутствии электропитания, с информационными входами, подключенными через соответствующие элементы И к выходам разрядов реверсивного счетчика, с выходами разрядов, подключенными к соответствующим входам установки единиц реверсивного счетчика, и с общим входом разрешения считывания, триггер шмидта, вход которого сбединен с блоком пита- 0 ния, а выходы — с динамическими входами запуска первого и второго формирователей,причем, выход первого формирователя подключен к вторым входам элементов И, а первый..и второй выходы второго формирователя подключены соотвеТственно к входу сброса

Реверсивного счетчика и к входу разрешения считывания запоминающего регистра. Источник импульсов снабжен входом аналогового сигнала, преобра-; 60 зователем сигнала в частоту (ПНЧ), генератором импульсов высокой частоты и входами логического управления передачей той или иной частоты иа тот или иной выход. -65

К выходу реверсивного счетчика подключены также цифро-аналоговый преобразователь, выход которого является аналоговым выходом блока, и первая и вторая схемы сравнения кодов, ко вторым входам которых присоединены источники фиксированных кодов ))„„,„„ и Э,,„„ соответственно, а выходы — к шестому и восьмому входам управления источника импульсов, соответственно. Кроме этого, интегрирующий блок снабжен двумя компараторами и двумя вентилями, причем неинвертирующий вход первого компаратора и инвертирующий вход второго компаратора соединены между собой и с первой клеммой, вторые входы первого и второго компараторов подключены через первый. и второй органы масштабирования к второй и третьей клеммам соответственно, а выходы— к пятому и седьмому входам управления источника импульсов через первый и второй вентили соответственно.

Интегрирующее устройство обеспечивает воэможность быстрой установки выходного сигнала на требуемый (например, по условиям безопасности работы системы, в которой он используется) уровень, установленный первым или вторым органом масштабирования, либо являющийся верхним или нижним пределом изменения выходного сигнала (33.

Однако при использовании интегрирующего устройства и системах автоматического регулирования или управления часто вознкает необходимость быстрой установки его выходного сигнала на какой-либо другой уровень.

Например, если интегрирующее устройство используется в качестве выходного. блока программного (по времени) эадатчика регулируемого параметра, то для регулируемого параметра обычно назначены сравнительно узкая рабочая область значений, границы которой могут быть установлены органами масштабирования интегрирующего устройства, а также фиксированное начальное (безопасное) минимальное значение, с которого начинают увеличивать параметр в начале процесса и до которого следует быстро уменьшить параметр при возникновении аварийной ситуации, причем это начальное значение ниже нижней границы рабочей области, но выше нулевого значения.

Быстрое уменьшение его выходного сигнала до нижней границы рабочей области, установленной вторым органом масштабирования, обеспечивается путем подачи логического сигнала определенного уровня на третий вход управления источника импульсов, а дальнейшее уменьшение — путем подачи логического сигнала определенного уровня также на второй вход второго вентиля, т.е. с использованием двух

3 1016796

4 внешних логических сигналов, причем динен с блоком 9 пи тающего напряжеп екращение уменьшения выходного сиг- ния, инверсный выход 10 — с динамиР нала в момент достижения им упомяну- ческнм входом запус ф того начального значения может быть ll импульоов, к выходу которого подобеспечено снятием в этот момент ключены вторые входы ГРУ пп элементов либо первого, либо второго из этих 5 H 6, прямой выход 12 — с динамическим логических сигналов, однако само входом 13 запуска Формирователя 14, интегрирующее устройство не содержит к первому выходу 15 _#_ Po ото ГО подклютехнических средств для автоматичес- чен общий вход 17 с р б оса счетчика 1, к кого выполнения этой операции, так второму выходу 16 — общий вход .18 о требует я совместное испольэова- 10 разрешения считывания регистра 5, Q i Q с нтегрирующим устройством по блок 19 памяти, выходы разрядов хо ами кра не ме айней мере внешнего компаратора. которого соединены с вторыми Э д

Цель изобретения — упрощение уст- группы элементов ИЛИ 7, общи хрд и в ройства и повышение его надежности. разрешения считывания 20 — с выходом поставленная цель доотигается 45 элемента и 21, первый вход кОторого тем, что в интегрирукицее устройство, соединен с клеммой 22, второй вход содержащее реверсивный счетчик, входы с прямым выходом 1 р сложения и вычит

ыч тания -которого через вход — со вторым выходом 1б Формиро- логкческий переключатель, группа управ- вателя 14, а формироват ляющкх входов которого является груп- 0 вторым динамическим входом 23 запуска к клемме 22 являющейся пой управляющих входов устройства, подключенным к клемме соединены с источником .импульсов, а установленньаа входом устройства. разрядные выходы являются выходами . Формирователь 11 импульсов предустройства и подключены через элемен- ставляет собой одчовкбратор. ты И группы к входам запоминающего 5 Формирователь 14 выполнен любым иэрегистра, вторые входы элементов И известным образом так, что при любых группы соединены с выходам формирова", фиксированных логических уровнях на теля импульсов, входом подключенного входах он выдает на обоих выходах к первому выходу порогового блока, уровня 0, а по 0 а положительный ска-- .чок любого иэ входных сигналов вызыта его нап яжения, а второй вает появление одиночного импульса о 1 сначала на выходе выход подключен к первому входу фор- с уровнем сн ч мирователя, второ вход к ор т ой вход которого явля- 1.5, а затем — на выходе 16, например, ется установочным входом интегрирую- он содержит схему ИЛИ, входы котой а выходи подключены рой являются входами 13„ 23, а выход новиб асоответственно к установочному входу 5 соединен с входом первого однови рареверсивного счетчика и входу разре- тора, выход которого является анкошенкя считывания запоминающего ре дом 15, и через элемент задержкигистра, введены блок памяти, группа с входом второго одновибратора, выэлементов ИЛИ и элемент И, входы ко- хоц которого является выходом 16. торого соединены соответственно с 40 Запоминающий регистр 5 выполнен установочным входом уст о ом устройства, вто- на запоминающих элементах, сохраняврым выходом порогового блока и одним щих записанную информацию при отсчтиз выходов формирователя, ователя а выход ствки электрического питания, таким оду разрешения считы- образом, что подача импульса с Уфовподключен к входу

° I 4 3 и вхо 18 аз-. вания лок б а памяти первые входы эле-45 нем 1 . на его общи вх д р тк аз ементов группы

И пы соединены с выходами решения считывания приводи р р а и к выблока памяти, вторые вх орые входы — с выхо- шавщему считыванию информ ци дами запоминающего ре ющего регистра а вы- даче на выходах всех тех разрядов, овин хо подключены к входам д одам уставкк ре- в которые ранее были записаны ур х ды д одам 1, после чего до повторной запиверсивного счетчика. 50 овни иэоб ажена функциональ- си во всех разрядах хранятся уров

На чертеже иэо раж

I I Е ная по ача- имная схема интегрирующего устройства. 0, так что повтор д

Интегрирующее устро ство с ойство содер- пульса разрез ения считывания не призо-: н миз жит реверсивный счетчик ., к р тчик 1 к раздель-: дит к появлению импульсов Hll на од о ным входам 2 сложения и 3 вычитания выходов 9> 9, ., и на всех этих. выоединены соответствую- ходах сохраняются уровни 0 . которого присоедине ст S может предке выходы логического переключате- . Например, реги р щке выходы ля 4, запоминающий регистр с ин р5 фо - ставлять собой линейку запоминающих (D - D ) подклю-,,трансформаторов. с сердечниками из мационными входами (<т-, ьной петлей ченными через группу э уппу элементов И 6 материала с прямоугол ам аз ядов (и +(} j реверсив-.. 60 гистереэиса. В этом случае ды е вхо

Ф 9 Э Э дрогу пр жвля ь обой одни ного счетчика 1, и с выходами ., + „ т гке выво-. их аэрядов, подключен-, выводи обмоток записи, -другие BHB -. соответствующих разряд в, подключены к. общей шине з пп элементов ИЛИ 7 к ды которых подключе ограничительные сопротивлевходам уставки „-. 5„

5 - счетчика 1, по- через ия; Выхо 6 - . и могут представлять роговый элемент 8, вход которого сое 65 ния; Выходи

1016796 собой одни выводы обмоток чтения, другие выводы которых подключены к общей шине, а выход С „может представлять собой один вывод общей обмотки трансформаторов, другой вывод которой поцключен через ограничительное сопротивление к общей шине..

Блок 19 памяти в простейшем случае может представлять собой контактное устройство, позволяющее устанавливать соединения каждого из 10 выходов со входом С „ например, путем установки. между ними съемных перемычек. В более сложном случае оно может. представлять собой запоминающий регистр, принимающий инфор- )5 мацию с дополнительного цифрового входа интегрирующего блока (не пока" зан) .

Интегрирующее устройство работает следующим образом.

При наличии нормального напряжения питания, поданного извне на блок 9 питания, последний создает на входах питания всех узлов блока нормальные для их работы напряжения, а на входе порогового элемента 8— напряжение, превышающее его порог срабатывания, при этом на выходе 12 порогового блока имеет место фиксированный уровень 1, который не приводит в действие по динамическому входу 13 формирователь 14, но является разрешающим уровнем для элемента И 21 по ее остальным вкодам. На выходе 10 порогового блока

8 имеет место фиксированный уровень 0, который не приводит в действие формирователь 11, на выходе которого имеет место уровень 0 . Основную часть .времени работы блока 40 на клемме 22 с помощью внешнего средства поддерживается уровень 0, не приводящий в действие формирователь 14 по его динамическому входу

23 и создающий с помощью элемента И 45

21 на входе разрешения считывания

С „ блока 19 памяти уровень 0, запрещающий считывание его содержи-" мого. При этом на выходах 15 и 16 формирователя 14 имеют место уров- 5g ни 0, а на всех установочных входах S, R счетчика 1 — уровни 0 . не препятствующие его действию по счетным входам сложения и вычитания, и счетчик изменяет свой выходной циф-55 ровой сигнал 1> в соответствии с количествами импульсов, поступивших раздельно во времени на входы сложения и вычитания. Разрешение выдачи источником 4 импульсов на тот или иной его выход создается логичес,кими сигналами P, поступающими на входы логического управления 24, выходной цифровой сигнал D счетчика 1 либо непосредственно используется как выходной сигнал интегриру-65 ющего блока, либо подается на выходную клемму через цифро-аналоговый преобразователь.

При исчезновении электропитания интегрирующего блока выходные напряжения, создаваемые блоком 9 питания на его выходе 25 Одд, некоторое время сохраняются в допустимых пределах для работы узлов блока.. В течение этого времени входное напряжение порогового блока 8 снижается до его порога отпускания, при этом напряжение на его выходе .12 скачком принимает уровень 0, т.е. совершает орицательный скачок, на который формирователь 14 не реагирует, а на выходе 10 — уровень 1, т.е. совершает положительный скачок, в ответ на который формирователь 1 выдает импульс, поступающий на вторые входы схем И 6, и разрешающий передачу выходных уровней 1 на соответствующие информационные входы Э„ -Dg запоминающего регистра 5, где эта информация записывается в виде соответствующих физических состояний рабочих элементов разрядов, например, в виде определенных магнитных состояний сердечников, и сохраняется все время, пока отсутствует электропита ние блока.

При восстановлении электропитания блока напряжение на входе порогового блока 8 нарастает и в момент достижения им порога срабатывания сигнал на выходе 10 совершает отрицательный скачок, на который формирователь 11 не реагирует, а сигнал на выходе 12 совершает положительный скачок, в ответ на который формирователь 14 сначала выдает импульс на выходе

15, который сбрасывает в 0 все разряды счетчика 1, а затем импульс на выходе 16, который разрешает считывание состояний всех разрядов запоминающего регистра 5, но не проходит через элемент И 21, так как пока предполагается, что сигнал

P = 0, поэтому на входах группы элементов ИЛИ 7, соединенных с выходами блока 19 памяти, имеют место уровни 0, не препятствующие прохождению через группу элементов ИЛИ импульсов, возникающих на их других входах при считывании единичных состояний регистра 18, так что эти импульсы поступают на установочные входы 3„ -:S ñ÷åò÷èêà 1 и восстанавливают то же состояние счетчика, ко,торым он обладал до перерыва электропитания блока. Таким образом восстанавливается значение выходного сигнала блока. Отметим, что вследствие указанного выше выполнения запоминающего регистра 5 с разрушающим считыванием после считывания и по крайней мере до восстановления электропитания блока во всех разрядах

1016796

ВНИИПИ Заказ 3387/48 Тираж 706 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород,ул,Проектная,4 запоминающего регистра 5 хранятся нулевые логические значения.

Блок 19 памяти доступен для записи в него кода, например, путем установки перемычек в соответствующие положения. Например, в него записан код 9, соответствующий значению выходйого цифрового сигнала счетчика 1, которое считается нулевым значением выходного сигнала блока.

При подаче на клемму 22 импульса с уровнем 1 фронт"этого импульса запускает цо входу 23 формирователь

14, который аналогично тому, как он действует при восстановлений электропитания блока, выдает сначала импульс на выходе 15, сбрасывающий все разряды счетчика 1, а затем импульс на выходе 16., который прокодит через элемент И 21, открытую для него единичными уровнями, действующими на остальных входах, и возбуждает выходы разрядов блока 19-памяти, в которых записаны уровни 1 . Активизированный таким образом код 9О проходит через группу элементов ИЛИ на входы

Ь„Ф5 рсчетчнка 1 и устанавливает код

9 на выходе счетчика 1. Для указанного действия блока, вызываемого подачей импульса на клемму 22, этот импульс должен иметь длительность, достаточную для того, чтобы формирователь 14 выдал импульсы по обоим своим выходам, что не представляет затруднений.

Таким образом, интегрирующее устройство обеспечивает возможность быстрой установки выходного сигнала блока на произвольный уровень путем подачи импульса на клемму. 22 независимс от имеющейся велчины этого сигнала и независимо от прочных сигналов логического управления. .Предлагаемое интегрирующее устройство может найти применение в составе агрегатного комплекса электричес". ких средств регулирования государств. венной системы приборов и средств ав,томатизации технологических процессов (ГСП).