Программно-временное устройство

 

1. ПРОГРАММНО-ВРЕМЕННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее генератор импульсов , задатчик начальных условий, подключенный выходами к первым входам счетчиков времени выполнения команд , к с 4мутатор, первую группу элементов И,первую и вторую группы триггеров , о тличающееся тем,что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения временного контроля и возможности продолжения процесса управления после отработки аварийных подпрограмм, введены первая группа блоков памяти, последовательно соединенные элемент ИЛИ, первый триггер, первый элемент И, вторая rpynfta элементов И и счетчики, подключенные выходами к входам элемента ИЛИ и к входам коммутатора, последовательно соединенные вторая группа блоков памяти ,второй элемент И, второй триггер и третий элемент И, выход генератора импульсов подключен к вторым входам первого и третьего элементов И, выходы которых соединены с первыми выходами счетчиков врег-ени выпол .нения команд, соединенные вторыми входами с соответствующими выходами блока задания начальных условий, третьими входами - с первыми выходами соответствующей группы блоков памяти , а выходами - с входами блоков памяти и с первыми входами цервой и второй групп триггеров, вторые входы которых подключены к выходам датчиков объекта, выходы первой группы S триггеров через первую группу элеКо ментов И подключены к выходам устройства , вторые входы первой группы .элементов И соединены с выходом первого триггера, выход коммутатора подключен к второму входу второго триггера.. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающеес я тем, что каждый блок памяти содержит последовательно соединенные входной регистр, кольbi цевой счетчик, дешифратор, регистр Н и памяти и элементы ИЛИ, выходы которых соединены с выходами блока, вход блока подключен к входу регистра. к|

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 G 05 B 19 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHRblTHA

)ъ-,, )для g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3374372/18-24 (22) 04.01.82

1 (46) 15.01.84, Бюл. М 2 (72) В.Н. Владимиров, Ю.Г. Ревякин, В.Е. Есин и В.А. Маркин (53) 62-529(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 383001, кл. G 05 В 19/10, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 805257, кл. G 05 В 19/10 ; 1979 (прототип) . (54) (57) 1. ПРОГРАММНО-ВРЕМЕННОЕ

УСТРОЙСТВО, содержащее генератор импульсов, задатчик начальных условий, подключенный выходами к первым входам счетчиков времени выполнения команд,коммутатор, первую группу элемен тов И,первую и вторую группы триггеров,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения временного контроля и возможности продолжения процесса управления после отработки аварийных подпрограмм, введены первая группа блоков памяти, последовательно соединенные элемент ИЛИ, первый триггер, первый элемент И, вторая группа элементов И и счетчики, подключенные выходами к входам элемента ИЛИ и к входам коммутатора, последовательно

„„SU„„471 А соединенные вторая группа блоков памяти, второй элемент И, второй триггер и третий элемент И, выход генератора импульсов подключен к вторым входам первого и третьего элементов

И, выходы которых соединены с первыми входами счетчиков времени выпол.нения команд, соединенные вторыми входами с соответствующими выходами блока задания начальных условий, третьими входами — с первыми выходами соответствующей группы блоков памяти, а выходами — c входами блоков памяти и с первыми входами первой и второй групп триггеров, вторые входы которых подключены к выходам датчиков объекта, выходы первой группы щ

Я триггеров через первую группу элементов И подключены к выходам устройства, вторые входы первой группы .элементов И соединены с выходом первого триггера, выход коммутатора подключен к второму входу второго Я триггера.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждый блок памяти содержит последовательно соединенные входной регистр, коль цевой счетчик, дешифратор, регистр памяти и элементы ИЛИ, выходы которых соединены с выходами блока, вход блока подключен к входу регистра. ю

1067471

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в систе.. мах,автоматического управления и контроля.

Известно программно-временное .Устройство, содер ацее генератор ив - 5 пульсов„ счетчик времени, .блок коммутации,, элемент И и триггеры, обЕспеЧ1щани@ее построение линейных циклогравеа Д).

Однако оно ие позволяет осущест- )Q влять подачу любого количества сигналов необходимой длительности незаЬиеимо друг от друга, а @анже построение разветвленных программ.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является программновременное устройство., содержащее генератор импульсов, счетчик времени, первый и второй коммутаторы, первые и вторые элементы И, триггеры, распределитель информации, элементы задержки, задатчик начальных условий, запускающий блок, первый и второй формирователи импульсов f23.

Указанное устройство обеспечивает воэможность построения разветвленных

ПроГраМм, а также выбор программ по приоритетным командам.

Однако это устройство не позволяет продолжить программу после отработки 30 по приоритетной команде новой подпрограммы, так как не фиксирует момент прихода приоритетной команды, кроме того, отсутствует временной контроль за выполнением выдаваемых 35 команд, Все это приводит к снижению эффективности систем автоматическоiso управления и контроля, построен-! ных на основе этих устройств.

Цель изобретения — расширение . jg функциональных возможностей устройства за счет обеспечения временного контроля и возможности продолжения процесса управления после отработки аварийных подпрограмм. . 45

Указанная цель достигается тем, что в программно-временное устройство, содержащее генератор импульсов, задатчик начальных условий, подключенный выходами к первым входам счетчиков времени выполнения команд, коммутатор, первую группу элементов

И, пеРвУю и втоРУю группы триггеров, введены первая группа блоков памяти, последовательно соединенные элемент

ИЛИ, первый триггер, первый элемент

И, вторая группа элементов И и счетчики, подключенные выходами к вхо.дам элемента ИЛИ и к входам коммутатора, последовательно соединенные вторая группа блоков памяти, второй 60 элемент И, второй триггер и третий элемент И, выход генератора импульсов подключен к вторым входам йервого и третьего элементов И, выходы которых соединены с первымн входами счетчиков времени выполнения команд, соединенные вторыми входами с соответствующими выходами блока задания начальных условий, третьими входамис первыми выходами соответствующей

Группы блоков памяти, а выходамис входами блоков памяти и с первыми входами первой и второй групп триггеров, вторые входы которых цодключены к .выходам датчиков объекта, выходы первой группы триггеров через первую группу элементов И подключены к выходам устройства, вторые входы первой группы элементов И соединены с выходом первого триггера, выход коммутатора подключен к второму входу второго триггера.

Каждый блок памяти содержит после довательно соединенные входной .Регистр, кольцевой .счетчик, дешифратор, регистр памяти и элементы ИЛИ, выходы которых соединены с выходами блока, вход блока подключен к входу регистра.

На фиг.1 приведена структурная схема программно-временного устройства; .на фиг.2 - схема счетчика времени выполнения команд; на фиг.3 схема блока памяти.

Устройство содержит задатчик 1 начальных условий, вторую группу счетчиков 2 времени выполнения команд, программный блок 3, вторую группу триггеров 4, первую группу элементов 5 -5„ И, датчики объекта

6, первый триггер 7, первый элемент

8 И, элемент 9 ИЛИ,коммутатор 10, второй триггер 11, второй элемент

12 И, третий элемент 13 И, генератор

14 импульсов, .первую группу 15 -15„, счетчиков импульсов, вторую группу блоков 161 -16„ памяти, первую группу триггеров 17, -17,„, шины 18 н 19 устройства, первую группу блоков памяти 20, -20, счетчики импульсов 21, вторую групйу элементов И 22, клавиатуру 23, элементы И 24, формирователь 25 одиночного импульса, коммутатор 10, включающий группу элементов ИЛИ 26 -26,„.

Блок 2 содержит элемент ИЛИ 27, регистр 28, двоичный счетчик 29, вы ходной регистр ЗО.

Блок памяти 20 содержит входной регистр 31, кольцевой счетчик 32, дешифратор 33, регистры памяти 34, элементы ИЛИ 35 и 36 °

Выходы задатчика 1 начальных условий подключены к первым входам второй группы счетчиков 2 времени выполнения команд, выходы которых соединены с вторйми входами программного блока 3, а третьи входы - с первыми выходами этого блока. Вторые выходы программного блока 3 подключены к первым входам второй группы триггеров 4, а третьи входы - к первым входам группы элементов 5 И и

1067471

n — t,, 40 где n - код заполнения двоичного счетчика 29; код времени выдачн.или выполнения команд.

Для выдачи управляющих воэдейст- 45 вий на объект 6 устройство содержит я каналов . Так как эти каналы иден» тичны по построению, то рассмотрим работу устройства на примере работы первого канала, содержащего счетчик

2 времени, блок 20 памяти, счетчик 21 времени выполнения команд, элемент 22). И, триггер 4 и 4лемент

5 И.

Устройство работает следующим образом.

После включения устройство приводится в исходное состояние, при котором счетчики 2 и 15 времени. обнулены и триггеры 4, 7, 11 и 17 сброшены. Нулевые потенциалы с вых<щовГ N триггеров 7 и 11 поступают соответст»;: венно на элементы 8 и 13 И и запрещают прохождение имнульсов с генератора 14.

На клавиатуре задатчика l начальных условий набирается код первых регист-Я

50 выходам группы триггеров 4, вторые входы которых соединены с вторыми выходами датчиков объекта б. Выходы первой группы элементов 5 И подключены к входам датчиков объекта б, а вторые входы — к выходу первого триггера 7 и к первому входу первого элемента 8 И. Второй вход первого триггера 7 соединен с выходом элемента 9 ИЛИ. Выход коммутатора 10 соединен с первым входом второго 0 .триггера 11, второй вход которого подключен к выходу второго элемента

12 И, а выход - к первому входу третьего элемента 13 И. Генератор импульсов 14 через второй вход пер- 15 вого элемента 8 И соединен с вторыми входами счетчиков 2..

Калане задатчика 1. начальных условий позволяет начинать как основную программу управления, так и лю- 70 бую иэ программ с любого, заданного оператором, момента времени. Для этого на клавиатуре набирается код регистра 34 памяти, в котором записано время выдачи той команды, с кото- 25 рой необходимо начать обработку новой подпрограммы. Этот код через счетчик 2 времени и входной регистр

31 блока 20 памяти поступает на второй вход кольцевого-счетчика 32, и с соответствующего регистра 34 памяти информация поступает через элемент 27 ИЛИ на входной регистр

28 счетчика 2 времени.

Перед началом работы в регистры

34 памяти блоков 20 памяти заносится время выдачи и время выполнения команд в виде двоичного кода, равного ров 34 памяти. Этот код через счетчики 2 и 15 времени и входной регистр 31 блоков 16 и 20 памяти поступает на второй вход кольцевого счетчика 32. Возбуждаются первые регистры 34 памяти, и на входные регистры 28 через элемент 27 ИЛИ счетчиков 2 и 15 времени поступает код

n-t<, где t — код времени выдачи первой команды.

Устройство начинает работу после выдачи на входную шину 18 нулевого потенциала,по которому перебрасывается триггер 7. С выхода этого триггера положительный потенциал 1 .поступает на первый вход элемента 8 И и на второй вход элемента

5 И. Импульсы с генератора 14, частота которых соответствует минимальной дискретности программ управления, поступают через второй вход счетчика 2 времени на двоичный счетчик. 29 и на первый вход элемента 22 И. При заполнении двоичного счетчика 29 импульс через выходной регистр 30 поступает на блок

20 памяти. Одновременно импульс сбрасывает входной регистр 28 и поступает на триггер 4 и переводит

егоs единичное состояние.

В блоке 20 памяти импульс через входной регистр 31 поступает на пер" вый вход кольцевого счетчика 32, с выхода которого код второго регистра

34 памяти поступает на дешифратор

33. Возбуждается второй регистр 34 памяти, с первого выхода которого время выдачи второй команды через второй элемент 36 ИЛИ поступает:на третий вход счетчика 2 времени выполнения команды, а с второго выхода время выполнения первой команды через первый элемент 35-ИЛИ поступает на первый вход счетчика .21 . С выхода триггера 4 1 через открытый элемент 51 И йоступает на объект

6 и на второй вход элемента 22 И, что приводит к прохождению импульсов с генератора 14 на второй вход счетчика 21 импульсов.

Подтверждение о выполнении выданной команды поступает от объекта 6 на второй вход триггера 4«при этом возможны две ситуации: подтверждение поступило до истечения ожидаемого времени выполнения команды, что соответствует нормальной реакции объектау подтверждение поступило с опозданием или совсем не поступило, что свидетельствует об аварийном состоянии объекта.

В случае нормальной реакции объекта триггер 4 переводится в исходное состояние, что приводит к снятию команды и запрету прохождения им1067471 пульсов с .генератора .14 через элемент

22 . И, тем самым прекращается счет времени отработки команды. При достижении времени выдачи последующих ксманд работа устройства происходит аналогично.

Если подтверждение не получено в период ожидаемого времени отработки команды, то при достижении этого . времени с выхода счетчика 21 сигнал через элемент 9 ИЛИ поступает на второй вход первого триггера 7 и переводит его в исходное состояние.

С выхода этого триггера 0 поступает на элемент 8 И, прекращая прохождение импульсов с генератора t5

14, и дает запрет на прохождение команд через элемент 5 И. Одновременно этот сигнал через коммутатор

10 поступает на первый вход второго триггера 11, перебрасывая его в 20 единичное состояние. Элемент 13 И открывается, и импульсы с генератора импульсов 14 поступают на входы счетчиков 15. С этого момента времени выполняется подпрограмма отработ- д ки аварийной ситуации на объекте 6.

Реализация подпрограммы осуществляется несколькими каналами управления. При выдаче команд на объект 6 временной контроль их выполнения не производится, так как по своему назначению данные команды ориентированы на устранение аварийн и ситуации, зафиксированной при работе программного блока 3. По истечении времени выдачи команд счет ики 15 формируют. сигналы, по которым блоки памяти 16 выдают на зти счетчики время выдачи очередных команд. Одновременно эти сигналы перебрасывают триггеры 17.

Подтверждение о выполнении команд перебрасывают триггеры 17 в исходное состояние. По окончании .подпрограммы на выходах блоков памяти 16 устанавливаются единичные уровни, что приводит к появлению на выходе элемента И 12 1 4, которая приводит к сбросу триггера 11 и отключению подпрограммы от генератора импульсов 14 . Однввременно на выходной шине 19 устройства появляется сигнал, который оповещает обслуживающий персонал (оператора) об окончании отработки подпрограммы.

Если оператор примет решение о продолжении управления с момента времени, при котором произошла аварийная ситуация, достаточно подать сигнал на входную шину 18 устройства.

Переход на подпрограмму возможен не только по истечении контрольного времени выполнения команды, но и по инициативе (например, при срабатывании аварийного датчика) объекта

6, что обеспечивается непосредственно связью объекта 6 с коммутатором

10 и элементом 9 ИЛИ. На фиг.1 показана одна подпрограмма отработки аварийной ситуации. Их может быть несколько.

Устройство работает циклически, так как кольцевые счетчики блоков 20 памяти после возбуждения последнего регистра переходят на первый.

Временной контроль выполнения команд и переход на подпрограмму реакции на сбойную ситуацию с возвратом в прерванную программу позволяет расширять функциональные возможности устройства, а также повысить эффективность управления объектами, качество функционирования которых зависит от точности реализации управляющих команд.

1067471

106747l

ВНИИПИ Эаказ 11209/51 Тираж 847 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4