Устройство для дистанционного программного управления электроприводными механизмами

 

Изобретение относится к системам автоматики и может быть использовано в автоматизированных системах управления машинами, механизмами, поточными линиями и т. д. Целью изобретения является повышение быстродействия и упрощение конструкции. Принцип действия устройства рассмотрен на примере работы электропривода механизма в зависимости от результата вычисления функции а.а.-а,- + . На первом такте активизируется верхняя шина 39 блока задания программы 34, и на командных шинах С1, С5, С9, СЮ появятся сигналы, обеспечивающие подачу входного сигнала а2 через элементы И 3, 8 и ИЛИ 11 на первый вход вьтислительного блока 23, а переменной а4 из блока 30 оперативной памяти - на вход блока 5 коммутации м через элементы И 21 и ИЛИ 22 на второй вход блока 23. Полученный на выходе блока 23 результат вычисления функции . за счет команды с шины СЗ запишется в первый триггер памяти 10 блока 5. На втором такте активизируется, вторая пшна 39 блока 34 и под действием команд с шин С4, С17, С9, СЮ переменная a1 из блока 30 через элементы считывания 33, И 21 и ИЛИ 22 блока 5, а также результат а,, а,, через элементы И 9 и ИЛИ 11 поступают на входы блока 23, на выходе которого появляется результат aj а,, который запишется в блок 30. На третьем такте активизируется третья шина 39 блока 34 и под действием команд с шин С4, С5 результат а, из блока 30 через элементы 33, 7 и 11 блока 5 поступит на первый вход блока 23, а под действием команд с шин С2, С6, С8 С10 сигнал а через элементы 3, 14, .16 поступит на вход триггера 17 памяти и одновременно через элементы И 20 и ИЛИ 22 сигнал а поступит на второй вход блока 23, где на его выходе ; V появится результат i .,, который по команде с шины С запишется в элемент 32 памяти. На четвертом такте активизируется четвертая шина 39 блока 34, ив результате аналогичных действий на выходе блока 23 появится . результат , который запишется в триггер 10 памяти. На пятом такте активизируется пятая шина 39 блока 34, на выходе блока 23 появится результат . а, а,+ а а., который под действием команды с шины С14 поступит в выходной блок 29. 3 п. ф-лы, 1 ил. (Л to ел «к1 0) i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК св> а>

А1 (5D 4 G 05 В 19/08

РЩ3Чр.>.;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3800042/24-24 (22) 17.10.84 (46) 15.09.86. Бюл. № 34 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по трубопроводным контейнерным системам (72) Б.Г.Терехин, Н,Е.Бельчук, И.Г,Усердный и М.А.Тимошенко (53) 621.503.55(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 773672, кл. G 08 С 19/16, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1071999, кл. G 05 В t9/08, G 08 С 19/16, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО

ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДНЫМИ МЕХАНИЗМАМИ (57) Изобретение относится к системам автоматики и может быть использовано в автоматизированных системах управления машинами, механизмами, поточными линиями и т. д. Целью изобретения является повышение быстродействия и упрощение конструкции. Принцип дей- . ствия устройства рассмотрен на примере работы электропривода механизма в зависимости от результата вычисления функции а . а . а, ° а + а а . На первом такте активизируется верхняя шина 39 блока задания программы 34, и на командных шинах С1, С5 С9, С10 появятся сигналы, обеспечивающие подачу входного сигнала а2 через элементы И 3, 8 и ИЛИ 11 на первый вход вычислительного блока 23, а переменной а4 из блока 30 оперативной памяти — на вход блока 5 коммутации и через элементы И 21 и ИЛИ 22 на второй вход блока 23. Полученный на выходе блока 23 результат вычисления функции а а за счет команды с шины СЗ запишется в первый триггер памяти 10 блока 5. На втором такте активизируется вторая шина 39 блока 34 и под действием команд с шин С4, С17, С9, С10 переменная а1 из блока 30 через элементы считывания 33, И 21 и ИПИ 22 блока 5, а также результат а а через элементы И 9 и ИЛИ 11 поступают на входы блока 23, на выходе которого появляется результат а а4 а,, который запишется в блок 30. На третьем такте активизируется третья шина 39 блока 34 и под действием команд с шин д

С4, С5 результат а а ° а из блока

30 через элементы 33, 7 и 11 блока S С„ поступит на первый вход блока 23, а под действием команд с шин С2, С6, С8 Я

С10 сигнал а> через элементы 3, 14,,16 поступит на вход триггера 17 памя-. ти и одновременно через .элементы И 20, и ИЛИ 22 сигнал а поступит на второй; вход блока 23, где на его выходе; " появится результат а -а4 а а кото-. ©> рый по команде с шины С15 запишется в элемент 32 памяти. На четвертом такте «Ь« активизируется четвертая шина 39 блока 34, и в результате аналогичных действий на выходе блока 23 появится, результат а а, который запишется в триггер !О памяти. На пятом такте,ф активизируется пятая шина 39 блока д

34, на выходе блока 23 появится результат а а„. а, а + à,, а» который под действием команды с шины Ct4 поступит в выходной блок 29. 3 и. ф-лы, 1 ил.

7614 2 заны) по команде из программного блока 34.

В устройстве запись информации, поступившей на верхние входы элементов 32 памяти, осуществляется по заднему фронту импульсов (команд) С15 и

С16. Реализация такого режима работы элементов памяти возможна при использовании стандартных триггеров.

10 Дешифраторы 27 и 31, управляющие элементами 28 и 33 считывания соответственно, имеют по два выхода, один из которых в зависимости от значения команды с шины С13 для дешифратора 27

15 и С17 для дешифратора 31 активизируется.

Верхние выходы дешифраторов 27 и31 активизируются, т. е. принимают значения, соответствующие сигналу логи20 ческой 1 а нижние выходы активизиУ руются при наличии на входах С13 и

С17 сигналов, соответствующих логическому "0".

Условимся, что на всех остальных

25 дешифраторах, кроме 41, верхние выходы активизируются при наличии на вхо-дах сочетания сигналов "10", средние

11 jt выходы " при сочетании сигналов 0 на входах, а нижние выходы — при со30 четании сигналов "11" на входах, Генератор 43 импульсов подает импульсы на счетчик 42 импульсов. Сигналы с выходов счетчика 42 поступают на входы дешифратора 41, при этом на выходах последнего поочередно сверху

35 вниз активизируются горизонтальные шины 39.

Блок 30 оперативной памяти работает .следующим образом.

Информация, поступающая на верхние входы элементов 32 памяти, записывается в них только тогда, когда на нижних входах присутствует команда, разрешающая запись с шины С15 для

45 верхнего элемента 32 памяти и. с шины

С16 для нижнего элемента 32 памяти, т. е. информация записывается в верх-. ний элемент 32 памяти только тогда, когда команда с шины С15 принимает значение, соответствующее сигналу ло50 гической i, а в нижний элемент 32

1t 11 памяти — только тогда, когда команда с шины С16 принимает значение, соответствующее сигналу логической "1".

1 125

Изобретение относится к системам автоматики и может быть использовано в автоматизированных системах управления машинами, механизмами, поточными линиями и т д, Целью изобретения является повышение быстродействия и упрощение конструкции °

На чертеже представлена функциональная схема устройства для дистанционного программного управления, электроприводными механизмами.

Устройство состоит из входного блока 1, содержащего дешифратор 2, элементы И 3 и общий выход 4, блока 5 коммутации, содержащего дешифратор 6, элементы И ?-9, триггер 10 памяти, элемент ИЛИ 11, дешифратор 12, элементы И 13-15, элемент ИЛИ 16, триггер 17 памяти, дешифратор 18, элементы И 19-21 и элемент ИЛИ 22, вычислительного блока 23, содержащего элементы ИСКЛ10ЧА10ЩЕЕ ИЛИ 24, элемент ИЛИ

25, элемент И 26, дешифратор 27 и элементы 28 считывания, выходного, блока 29, блока 30 оперативной памяти, содержащего дешифратор 3 1, элементы 32 памяти и элементы 33 считывания, и блока 34 задания программы, содержащего вертикальные шины 35, инверторы 36, диоды 37, клемму 38 питания, горизонтальные шины 39, резисторы 40, дешифратор 41.и счетчик 42 импульсов. Устройство содержит также генератор 43 импульсов.

На чертеже обозначены командные шины С1, ..., С17, по которым посту- . пают соответствующие команды из программного блока, двоичные переменные, Ы и ц4, которые были вычислены ранее и записаны в элементы 32 памяти блока

30 оперативной памяти сигналы д 2, й3, ц 5 на входах входного блока 1, поступающие от дискретных датчиков (не показаны).

K клемме 38 подключается источник напряжения питания устройства.

Двоичные переменные д1 и а4, записанные в блоке 30 оперативной памяти, распределены следующим образом: переменная а1 записана в верхнем элементе 32 памяти, а переменная 04 - в нижнем элементе 32 памяти блока 30 оперативной памяти.

Выходной блок состоит из стандартных ячеек памяти и соответствующих усилителей (не показаны), передающих логические сигналы из ячеек памяти на электроприводные механизмы (не покаСчитывание информации из элементов

32 памяти осуществляется с помощью дешифратора 31 и элементов 33 считы-. вания. В качестве элементов 33 считы12576 ванпя можно использовать двухвходовые логические элементы И. Для управления двумя элементами 33 считывания достаточно. одной команды с шины С17, поступающей на вход дешифратора 31 ° 5

Если команда с шины С17 принимает значение, соответствующее сигналу логической "1",. то активизируется верхний выход дешифратора 31 и на нижний вход верхнего элемента 33 считывания поступает сигнал логической "1", разрешающий считывание информации из верхнего элемента 32 памяти. При этом с нижнего выхода дешифратора 31 на нижний элемент 33 считывания поступа-<5 ет сигнал логического "0", запрещающий считывание из нижнего элемента 32 памяти, Если команда с шины C1? имеет значение, соответствующее сигналу логи- Ю ческого "0", то активизируется нижний выход дешифратора 31 и сигнал логическои "1", поступив на верхний вход нижнего элемента 33 считывания, разрешит считывание информации из нижне- 5 го элемента 32 памяти. При этом с верхнего выхода дешифратора 31 на ниж. ний вход верхнего элемента 33 считы11 TI вания поступит сигнал логического 0 запрещающий считывание информации из ЗО верхнего элемента 3 2 памяти .

Если при выполн ении операций на каком-либо такте н е пользуются теми переменными, которые записаны в блоке

30 оперативной памятч, т о элементы И З5

7, 1 5 и 2 1 будут заперты сигналами, поступающими с нижних выходов д ешифр атор ов 6, 1 2 и 1 8 соответственно .

Таким образом, информация хотя и считывается из нижнего элемента 3 2 памяти блока 30 оперативной памяти, однако на работу блока 5 коммутации в данном случае н е влияет .

Вычислительный блок 2 3 работает следующим образом .

На первый (верхний) и второй (нижний) входы вычислительного блока 23 поступает информация с соответствующих выходов блока 5 коммутации,.На входах вычислительного блока 23 стоят5О элементы ИСКЛ1ОЧА1ОЩЕЕ ИЛИ 24, которые в зависимости от реализуемой программы пропускают перменные информационные сигналы без изменения или инвертируя их в зависимости от команд с шин С11 и С12. С выходов элементов 24 переменные сигналы поступают на входы элементов ИЛИ 25 и И 26.

14 4

На выходе элемента ИЛИ 25 появляI ртся сигнал, соответствующий логической сумме переменных, поступивших на его входы, а на выходе элемента И 26— сигнал, соответствующий логическому произведению переменных, поступивших на его входы.

Для получения на выходе вычислительного блока 23 логической суммы переменных сигналов, поступивших на его входы, необходимо произвести считывание результата вычисления из элемента 25. Для этого команда с шины

С13, поступающая на вход дешифратора

27, должна принять значение, соответствующее логической "1". При этом активизируется верхний выход дешифратора 27 и результат вычисления из элемента 25 через верхний элемент 28 считывания поступает на выход вычислительного блока 23.

Для получений на выходе вычислительного блока 23 логического произведения переменных сигналов необходимо произвести считывание результата вычисления из элемента 26, что достигается подачей на вход дешифратора 27 команды с шины С13, имеющей значение, соответствующее сигналу логического "0".

На одном такте блок 23 может вычислить одну из следующим логических функций: А<, А, А,, А, A А, А, +

+ А, где А, и А — входы блока 23, А — есть инверсия А.

Принцип действия устройства рассмотрим на примере работы электропривода механизма в зависимости от результата вычисления функции a g

a,+à, о, J

EIa первом такте активизируется первая (верхняя) .шина 39 блока 34 задания программы и логические нули через соответствующие диоды 37 поступают на элементы НЕ 36, где инвертируются, и на командных шинах С1, С5, С9, С10 появляются единичные команды, соответственно обеспечивающие подачу входного сигнала а2 через элемент И 3, общий выход 4, элементы И 8 и ИЛИ 11 на первый вход вычислительного блока

23, переменной 4 из блока 30 через нижний элемент 33 считывания — на вход блока 5 коммутации и через элементы И 21 и ИЛИ 22 на второй вход выччслителъного блока 23, где по команде с шины С12 элемент ИСКЛ1ОЧАЮЩЕЕ

5 1257

ИЛИ 24 инвертирует переменную а 4. По- лученный на выходе вычислительного блока 23 результат вычисления функции а . а за счет команды с шины CÇ за2 4 писывается в первый триггер 10 памяти блока коммутации 5. ,На втором такте активизируется вторая шина 39 блока 34 задания программы и под действием команд с шин

С4, С17, С9, С10 двоичная переменная 10 а1 из блока 30 через верхний элемент

33 и элементы И ?1 и ИЛИ 22 блока 5 коммутации, а также результат вычисления функции О, ц 4 через элементы

И 9 и ИЛИ 1 1 поступают на входы вычислительного блока 23, на выходе которого появляется результат вычисления функции 0 а4- а <, который под действием. команды с шины С16 записывается в блок 30 оперативной памяти. 20

На третьем такте активизируется третья шина 39 блока 34 задания программы и под действием команд с шин

С4, С5 результат вычисления функции а . а4 Q, из блока 30 оперативной па- 25 мяти через нижний элемент 33 считывания и элементы И 7 и ИЛИ 11 блока 5 коммутации поступает на первый вход .вычислительного блока 23, а под дей.ствием команд с шин С2, С6, С8, С10 входной сигнал аЗ через элемент 3 совпадения, общий выход 4, элементы

И 14 и ИЛИ 16 поступает на вход второго триггера 17 памяти и одновременно через элементы И 20 и ИЛИ 22 сиг35 нал 3 поступает на второй вход блока 23, где по команде с шины С12 элемент 24 инвертирует сигнал аЗ, и на выходе вычислительного блока 23 появляется результат вычисления функции

0, а а, а, который по команде с шины С15 записывается в элемент 32 памяти блока 30 оперативной памяти.

614 б манде с шины СЗ записывается в первый триггер 10 памяти.

На пятом такте активизируется пятая шина 39 блока 34 задания программы и на командных шинах С9, С10 С4, С17 появляются команды, обеспечивающие подачу результата вычисления функции а, а а, а из блока 30 оперативной памяти через верхний элемент

33, элементы И 21 и ИЛИ 22 на второй вход вычислительного блока 23, а результата вычисления функции ol а„ через элементы И 9 и ИЛИ 11 — на пер,вый вход вычислительного блока 23, на выходе которого под действием команды с шины С13 появляется результат вычисления функции с1, а, а,.а, + а а> который под действием команды с шины

С14 поступает в выходной блок 29 и далее через усилитель (не показан) на электроприводной механизм (не показан).

На четвертом такте активизируется 45 четвертая шина 39 блока 34 задания программы и под действием команд с шин С1 С2, С5 входной сигнал 8 5 через элемейт И 3, общий выход 4 и эле- менты И 8 и ИЛИ 11 поступает на первый вход вычислительного блока 23„ а под действием команды с шины С9 сигнал а3, записанный на предыдущем такте в триггер 17, через элементы И t9 и ИЛИ 22 поступает на второй вход вы- 55 числительного блока 23, на выходе которого появляется результат вычиспения функции а а 4, который по коКак видно из приведенного примера, введение блока 5 коммутации и обратной связи между выходом вычислительного блока 23 и входом блока 5 коммутации позволяет вычислить предложенную функцию за 5 тактов (в устройстве-прототипе на вычисление этой же функции потребовалось бы 10 тактов, так как в этом случае еще 5 тактов необходимы для записи одной переменной в триггер записи вычислительного блока, т, е. каждый раз перед вычислением функции требовался бы отдельный такт на запись одной из двух переменных).

Уменьшение числа тактов сокращает так же в блоке 34 задания программы число горизонтальных шин, количество диодов и выходов дешифратора.

Таким образом, использование изобретения повышает быстродействие и упрощает конструкцию устройства ° формула изобретения

1. Устройство для диста.нционного программного управления электроприводными механизмами, содержащее входной блок, вычислительный блок, соединенный выходом с блоком оперативной памяти и с выходным блоком, блок задания программы, генератор импульсов, отличающееся . тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения конструкции, в него введен блок коммутации, состоящий из трех

14 8 параллельно подключенных канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных элементов памяти и считывания, первые входы элементов памяти подключены к входу блока оперативной памяти, вторые входы элементов считывания соединены с выходами дешифратора, выходы подключены к выходу блока оперативной памяти, а вто-рые входы элементов памяти и вход дешифратора соединены с соответствующими командными шинами блока задания программы.

3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что вычислительный блок содержит дешифратор, последовательно соединенные первый элемент

ИСКЛ10ЧЛ10ЩЕЕ ИЛИ, элемент ИЛИ и первый элемент считывания, а также последовательно соединенные второй элемент

ИСКЛОЧЛ10Ц1ЕЕ ИЛИ, элемент И и второй элемент считывания, первые входы первого и второго элементов ИСКБОЧЛ10ЩЕЕ ИЛИ являются первым и вторым входами вычислительного блока соответственно, выходы первого и второго элементов ИСКЛ ОЧА10ЩЕЕ ИЛИ подключены к вторым входам элементов И и ИЛИ соответственно, элементы считывания вторыми входами соединены с выходами дешифратора, а выходами объединены и подключены к выходу вычислительного блока, вход дешифратора и вторые вывходы элементов ИСКЛЮЧА10ЩЕЕ ИЛИ соединены с соответствующими командными шинами блока задания программы.

4. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок задания программы содержит счетчик импульсов, дешифратор, командные шины с последовательно соединенньва» резисторами и инверторами, горизонтальные шины, подключенные через дешифратор к выходам счетчика импульсов, и диоды, соединяющие горизонтальные и командные шины, а вход счетчика импульсов является входом блока задания программы.

7 12576 дешифраторов, трех элементов ИЛИ, первого и второго триггеров памяти и девяти элементов И, причем первый элемент И, а также первый триггер памяти первыми входами соединены с вы- 5 ходом вычислительного блока, второй, третий и четвертый элементы И первыми входами подключены к выходу входного блока, пятый, шестой и седьмой элементы И первыми входами соединены с выходом блока оперативной памяти, восьмой элемент И входами подключен к выходу первого триггера памяти и к первому выходу первого дешифратора, второй и пятый элементы И вторыми .входами соединены с вторым и третьим выходами первого дешифратора соответственно, первый элемент ИЛИ входами подключен к выходам восьмого, второго и пятого элементов И, а выходом — к 20 первому входу вычислительного блока, первый, третий и шестой элементы И вторыми входами соединены с первым, вторым и третьим выходами второго дефратора соответственно, второй 25 элемент ИЛИ входами подключен к выходам первого, третьего и шестого эле.ментов И, а выходом через последовательно соединенные второй триггер

t девятый элемент И и третий элемент

ИЛИ подключен к второму входу вычислительного блока, девятый, четвертый и седьмой элементы И вторыми входами соединены с первым, вторым и третьим выходами третьего дешифратора соответственно, четвертый и седьмой элементы И выходами подключены к второму и третьему входам третьего элемента

ИЛИ, первый триггер памяти вторым входом и все дешифраторы обоими вхо- 40 дами соединены с соответствующими командными шинами блока задания прог" рамм, вход которого подключен к вы— ходу генератора импульсов.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а- 45 ю щ е е с я тем, что блок оперативной памяти содержит дешифратор и два

1257614

Составитель А.Исправникова

Техред М.Ходаннч Корректор А.Обручар

Редактор А.Лежнина

Заказ 4955/46 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4