Устройство для программного управления

 

1. УСГРОЙСГВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее блок выбора режима управления, генератор импульсов, выходом соединенный с первым входом элемента 2И-НЕ, и последовательно соединенные группу первых триггеров, счетчик, делитель частоты и первый элемент 2И, выход элемента 2И-НЕ подключен к счетному выходу делителя частоты, информационные выходы блока выбора режима управления соединены с информационными входами группы первых триггеров, отличающее ся. тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит формирователь импульса, два элемента 2И, элемент 2ИЛИ, второй триггер, дифференцирующий элемент и третий триггер, прямой выход которого подключен ко второму входу первого элемента 2И, первым установочным входом - к соответствующему управлянвдему выходу блока выбора режима управления, вторым установочным входом через второй элемент 2И - к соответствующему управляюще 1у выходу блока выбора режима управления и к первому входу третьего элемента 2И, вторым входом соединенного с соответствующим управляющим выходом блока выбора режима управления, а выходом с первым входом элемента 2ИЛИ и с первыми установочными входами группы триггеров, вторые установочные входы которых подключены к выходу формирователя импульса, выход счетО чика через дифференцирующий элемент 9 соединен со вторым входом элемента (Л CZ 2ИЛИ, выход которого подключен к входу разрешения запиА счетчика, 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что блок выбора .режима управления содержит группу элементов 2ИЛИ-НЕ, деимфратор и группу элементов 2ИЛИ, выходы э которых подключены к управляющим выходам блока выбора режима управления , а выходы элементов группы 2ИЛИ-НЕ - к информационным выходам данного блока, информационные входы которого подключены к входам элемен:о эо тов группы 2ИЛИ-НЕ, установочные входы блока через дешифратор сое; нены с первьлми входакн элементов . 2ИЛИ, вторые входы которых подклю- , чены к соответствующим установочнЕ входам блока.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН (I9) (И) 3(5В G 05 В 19 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3412248/18-24 (22) 23.03.82 (46) 07.02.84 Бюл. У 5 (72) Н.Л.Кукарцев (71) Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института "Цветметавтоматика" (53) 621.316.71(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 436982, кл. G 01 P 11/00;

G 05 D 7/00, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР.

Р 842712, кл. G 05 В 19/02, 1979 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙС(ВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее блок выбора режима управления, генератор импульсов, выходом соединенный с первым входом элемента 2И-НЕ, и последовательно соединенные группу первых триггеров, счетчик, делитель частоты и первый элемент 2И, выход элемента 2И-НЕ подключен к счетному выходу делителя частоты, информационные выходы блока выбора режима управления соединены с информационными входами группы первых триггеров, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит формирователь импульса, два элемента 2И, элемент 2ИЛИ, второй триггер, дифференцирукщий элемент и третий триггер, прямой выход которого подключен ко второму входу первого элемента 2И, первым установочным входом — к соответству. ющему управляющему выходу блока выбора режима управления, вторым установочным входом через второй элемент 2И вЂ” к соответствующему управляющему выходу блока выбора режима управления и к первому входу третьего элемента 2И, вторым входом соединенного с соответствующим управляющим выходом блока выбора режима управления, а выходомс первым входом элемента 2ИЛИ и с первыми установочными входами группы триггеров, вторые установочные входы которых подключены к выходу формирователя импульса выход счетt

И чика через дифференцирующий элемент g соединен со вторым входом элемента

2ИЛИ, выход которого подключен к входу разрешения запиЖ счетчика.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок выбора режима управления содержит группу элементов 2ИЛИ-НЕ, дешифратор и группу элементов 2ИЛИ, выходы; которых подключены к управляющим выходам блока выбора режима управления, а выходы элементов группы

2ИЛИ-НЕ - к информационным выходам данного блока, информационные входы которого подключены к входам элемен-. тов группы 2ИЛИ-НЕ, установочные входы блока через дешифратор соединены с первыми входами элещ.нтов, 2ИЛИ, вторые входы которых подключены к соответствукщим установочным входам блока.

107199 И

Изобретение относится к устройствам автоматического управления и может быть использовано для управления импульсными доэаторами реагентов в технологических процессах цветной металлургии, 5

Известно устройство для автоматического доэирования реагентов, содержащее преобразователь, генератор, .множитель сигналов, реле времени и усилитель мощности, соединенный с электромагнитами дозаторов реагентов С1) .

Но так как на вход устройства подается аналоговый сигнал, то необходимы его дополнительные преобразо- f5 вания при работе устройства совместно с цифровыми вычислительными машинами (ЦВИ) в системах автоматизированного управления технологическим процессом. 2О

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для программного управления, содержащее генератор импульсов, блок выбора режима управления, последовательно соединенные формирователь импульсов, усилитель мощности и исполнительный элемент, элемент И, элемент ИЛИ, триггеры первую и вторую группы элементов И-НЕ и счетчик. Это устройство может быть подключено непосредственно к ЦВМ так как входным сигналом устройства является цифровой код Г21 °

Для получения необходимой точности следования импульсов управления количество триггеров, элементов И-НЕ и разрядносхь счетчика должны быть значительньнии, но при этом надежность устройства, обратно пропорциональная 4О количеству используемых элементов, будет низкой. Работоспособность элементов ИЛИ и третьего И, выполняющих функцию защиты от появления на выходе устройствa постоянного сигнала при 45 нулевом состоянии триггеров, которое может возникнуть в момент включения устройства, также влияет на надежность последнего, так как они расположены в цепи следования импульсов 5О управления. Кроме того, устройство не позволяет изменять длительность импульсов управления, что необхо,димо для получения оптимальной характеристики регулирования устройства.

Целью изобретения является упрощение устройства, расширение возможностей регулирования изменением длительности иыпульсов управления и интервала их следования.

Указанная цель достигается тем, что устройстЪо для программного управления, содержащее блок выбора режима управления, генератор импульсов, выходом соединенный с I;ервым входом элемента 2И-НЕ, и последовательно соединенные группу первых триггеров, счетчик, делитель частоты и первый элемент 2И, выход элемента

2И-HE подключен к счетному входу де-. лителя частоты, информационные выыдды блока выбора режима управления соединены с информационными входами группы первых триггеров, содержит формирователь импульса", два элемента 2И, элемент 2ИЛИ, второй триггер, дифференцирующий элемент и третий триггер,. прямой выход которого подключен ко второму входу первого элемента 2И, первым установочным входом - к соответствующему управляющему выходу блока выбора режима управления, вторым установочным входом через второй элемент 2И. — к соответствующему управляющему выходу блока выбора режима управления и к первому входу третьего элемента 2И, вторым входом соединенного с соответствующим управляющим выходом блока выбора режима управления, а выходом — с первым входом элемен-а 2ИЛИ и с первыми установочными входами группы триггерон, вторые установочные входы которых подключены к выходу формирователя импульсоэ, выход счетчика импульсов через дифференцирующий элемент соединен со вторым входом элемента 2иЛИ, выход которого подключен ко входу разрешения записи счетчика.

Блок выбора режима управления содержит i-.руппу элементов 2ИЛИ-НЕ, дешифратор и группу элементов 2ИЛИ, выходы которых подключены к управлякщим выходам блока выбора режима управления, а выходы элементов группы 2ИЛИ-НŠ— к информационным выходам данного блока, информационные входы которого подключены ко входам элементов группы 2ИЛИ-НЕ, установочные входы блока через дешифратор соединены с первыми вхо-, дами элементов 2ИЛИ, вторые входи которых подключены к соответствующим входам блока.

На чертеже приведена функциональная схема устройства. устройство содержит блок 1 выбора режима управления с элементаы

2ИЛИ-НЕ 2 -2к, дешифратором 3 и двумя группами элементов 2ИЛИ: 4 -4 и 5-7, формирователь б импульса, каналы 9q -9 управления, содержащие первую группу триггеров 10 -10к, элемент 2ИЛИ 11, первый 12 н второй

13 элементы 2И, генератор 14 импульсов, счетчик 15, дифференцирунх4ий элемент 16, элемент 2И-НЕ .L7, делитель 18 частоты, третий триггер 19, третий элемент 2И 20 и второй триггер 21.

1071998

На блок 1 ныбора режима управления поступает код, содержащий информация об интервале следования импульсов управления, от ЦВМ на входы 22» — 22» и от оператора на входы 23, — 23 ., информацию об адресе

5 канала управления: от ЦВМ на входы

24», — 24» и от оператора — на входы

25» — 25а . После преобразований она следует на выходы блока 1. Команды обращения к группе триггеров и к третьему триггеру, команда на изменение длительности импульса управления поступает соответственно на входы 26 и 27,. 28 и 29, 30 и 31, Объединенные элементами 5-7, они подаются на пер- 15 вый, второй и третий 32, — 32 и

33-35 выходы управления блока 1. На вход 36 формирователя импульсов пода. ется напряжение от источника питания устройства. 20

Команда обращения к триггерам яв . ляется взаимно независимой во време- ° ни по отношению к командам обращения. к третьему триггеру и на изменение длительности. Она подается на устройство при необходимости занесения информации в триггеры, позволяя сигналу с какого-либо из выходов 32 ;—

32 пройти на входы разрешения записи триггеров. После этого команда снимается.

Команда обращения к триггеру-фик сатору подается на устройство при изменении длительности импульса уп- 35 равления. Последовательность поступления этой команды и команды на изменение длительности, подаваемой только при уменьшении длительности, может быть любой при работе устройства совместно с пультом оператора, так как команды на нем фиксируются и снимаются после нажатия кнопки адреса требуемого канала управления. При работе устройства совместно с ЦВМ эти команды поступают на него н одной посылке с кодом адреса канала, управления, т.е. одновременно, но длительность команды на изменение длительности должна быть больше,чем у двух других сигналов.

Это требование определяется синхронным типом триггера 19, При работе устройства совместно с ЦВМ последняя в соответствии с введенной в нее программой производит периодический опрос датчиков, и по результатам анализа параметров технологического процесса определяет необходимость подачи той или иной информации на устройство. В неавто- 60 матическом режиме эта операция произвсдится оператором в соответствии с накопленным у него практическим опытом по результатам анализа показаний вторичных приборов и по непосед 65 редственным наблюдениям за ходом технологического процесса.

Счетчик 15 представляет иэ .себя дноичный счетчик с предварительной записью информации, он работает в режиме непрерывного счета импульсов, поступающих íà его счетный вход. Счетчик 18 — двоичный, работает периодически, по окончании цикла отработки счетчиком 15 заданного интервала следования импульсов,и до появления сигнала на первом или втором его выходах, в зависимости от того, каким из иих сбрасывается триггер 21. Первый выход счетчика отведен от среднего из счетных триггеров, последовательность которых его образует (в этом случае коэффициент деления счетчика имеет меньшее значение), а второй - от последнего из них (в этом случае коэффициент деления;вдвое бс>льше).

3а счет этого реализуется работа устройства с различными значениями длительностей импульсов управления.

Временной связи между подачей команд с пульта оператора и сигналами с выходов счетчика 18 нет. Команды могут подаваться в любой момент, независимо от состояния счетчика, задержка в изменении длительности может быть не больше, чем на один цикл (это ке имеет существенного значения), Инверсный код интервала следования импульсов управления с инверсных информационных выходов блока 1 выбора режима управления подается на установочные входы триггеров 10» "

10к . Запись информации производится по команде обращения со входов 26

% и 27 в триггеры того канала 9 -9 управления, в котороМ на первый вход элемента 2И 12 поступает, кроме того, адрес канала - сигнал логической единицы с выходов элементов 4» 4„. В результате совпадения этих сигналов на выходе элемента 12 появляется импульс, поступающий на входы разрешения записи триггеров

10„ -10», производящий запись информации. Этот же импульс через элемент

2или 11 поступает на вход разрешения записи счетчика 15. так как информация о коде -интер вала следования импульсов управления инвертируется дважды элементами 2 и 10, то в счетчик оиа запишется s том виде, в котором поступает на вход блока 1 выбора режима управле" ния. Каждый импульс генератора 14 импульсов, поступая на счетный вход счетчика 15, будет изменять ceo содержимое на единицу, пока его состояние не станет нулевьм. При этом сформируется фронт сигнала окончания отработки заданного интер« вала. Для того, чтобы цикл отработ1071998 кн егоповторился,,необходимо в счетчик 15 записать вновь содержимое т ри ггеров первой группы 10 -10, Для этого сигнал с его выхода через дифференцирукщий элемент 16 н элемент 2ИЛИ 11 подается на вход разрешения записи счетчика. В результате в нем снова записывается код, содержащийся в триггерах, и цикл обработки заданного интервала повторяется. Дифференцирукщий элемент 16 необходим для ограниче» ния длительности выходного сигнала счетчика 15, чем устраняется возможность перевода счетчика в единичное состояние импульсом генера- 15 тора 14, следуке им после отработки заданного интервала.

При включении устройства на вход

36 формирователя импульсов 8 подается напряжение питания. В результате 2{) на его выходе в момент включения появляется нулевой логический уровень, устанавливакхций триггеры 10„10» всех каналов в нулевое состояние, т.е. на их инверсных выходах 25 появляются сигналы с уровнем логической единицы, которые переписываются и в счетчик 15. В результате на его выходе будут появляться сигналы с максимально возможным интервалом следования; определяеьйам коэффициентом деления счетчика, до первого обр щения к данному каналу управления оператора или ЦВМ. Благодаря этоМу устраняется опасность появле- 35 ния: на выходе устройства постоянного сигнала.

Появившийся по окончании отработки заданного интервала следования импульсов управления на выходе счетчика 15 сигнал запустит спусковой триггер 21, чем сформирует фронт импульса управления, обнулит делитель

18 и разрешит поступление на его вход импульсов с генератора 14 импульсов.

В зависимости от того, какой сигнал находится на выходе триггера 19 с единичным или нулевым логическим уровнем — триггер 21 будет приведен в исходное состояние сигналами или с первого, или со второго выходов делителя 18 при поступлении ик на его входы - соответственно счетный или сброса. Этим будет сформирован спад импульса управления меньшей или большей длительности. Изменение состояния триггера 19, т.е. длительности импульса управления, производится подачей команды с уровнем логических нуля или единицы с выхода 35 блока 1, которая заносится в триггер-фиксатор 19 при появлении на его входе разрешения записи сигнала логической единицы, являющейся результатом совпадения на входах элемента 2И 13 вдреса канала управления и команды обращения к триггеру-фиксатору 19, подаваемой с выхода 34 блока 1.

Использование элемента 2И 12 и 13 позволяет разделить во времени изменение состояний триггеров 10 - 10 и триггера 19, т.е. обеспечивает независимость регулирования периода (интервала) следования импульсов управления и их длительности.

Применение предлагаемого устройства взамен известного позволяет увеличить его надежность и снизить стоимость за счет сокращения количества элементов, расширить воэможности регулирования благодаря изменению как интервала следования импульсов управления, так и их длительности.

ВНИИПИ Закаа %23/39 Тираж 842 Подписное

ЮЮ ЮЮЮЮ В В Ю «4 Ю

Филиал ППП "Патент", r. Уж1ород, ул. Проеткная,4