Многоканальная система программного управления объектами

 

Изобретение относится к автоматическому управлению и предназначено для управления группой объектов (станков) , имеюа1их локальные системы управления. Целью изобретения является повьшение надежности работы путем контроля прохождения информации по каналам управления. Многоканальная система содержит ЭВМ, регистры адреса с дешифратором каналов,.регистры данных и каналов управления, контроллер каналов, счетчик адреса с дешифратором и в каждом канале управления компараторы, на которых информационные шины как собственные, так и смежного канала попарно соединены в кольцо. Контроллер каналов при передаче информации по обслуживаемому каналу организует параллельную передачу этих же данных по информационным шинам смежного канала и по совпадению информации на компараторе обслуживаемого канала фиксирует исправность данного канала. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. СЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 05 В 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3900462/24-24 (22) 29.05.85 (46) 23.12.86. Бюл. Ф 47 (72) А.Л.Белогорский, В.Н.Тычи щн и А.В,Торопов (53) 621.503.55(088.8) (56) Электронная проввинленность, 1983, Ф 3, с. 24-27.

Интегральные микросхемы: Справочник. /Под ред. Б.В.Тарабрина. М.:

Радио и связь, 1984.

Авторское свидетельство СССР

Р 603953, кл. G 05 В 19/18, 1978.

Авторское свидетельство СССР

1Г 746426, кл. G 05 В 19/18, 1980. (54) МНОГОКАНАЛЬНАЯ СИСТЕМА ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТАЖ (57) Изобретение относится к автоматическому управлению и предназначено для управления группой объектов (станков), имеющих локальные системы

ÄÄSUÄÄ 1278813 А1 управления. Целью изобретения явля- ется повышение надежности работы путем контроля прохождения информации по каналам управления. Многоканальная система содержит ЭВМ, регистры адреса с дешифратором каналов,.регистры данных и каналов управления, контроллер каналов, счетчик адреса с дешифратором и в каждом канале управления компараторы, на которых информационные шины как собственные, так и смежного канала попарно соединены в кольцо. Контроллер каналов при передаче информации по обслувжваемому каналу организует параллельную передачу этих же данных по информационным шинам смежного канала и по совпадению информации на компараторе обслуживаемого канала фиксирует исправность данного канала. 2 s.ï. ф-лы, 4 ил. системы программного управления объектами; на фиг . 2 — функциональная схема канала управления, на фиг ° 3 функциональная схема контроллера каналов, на фиг. 4 — функциональная схема импульсного дешифратора.

Система содержит ЭВМ 1, контроллер 2 каналов, регистр 3 адреса, дешифратор 4 адреса, регистр 5 данных, счетчик 6 адреса каналов, импульсный дешифратор 7, каналы 8 управления, одновибратор 9, элемент ИЛИ 10 и объект 11 управления .

ЭВМ 1 состоит из тактового генератора 12, центрального процессора 13, системного контроллера 14 ЭВМ, запоминающего устройства (ЗУ) 15 устройства 16 ввода-вывода и контроллера

17 прерываний.

Каналы 8 управления содержат при емный регистр 18 данных, компаратор t9, элемент 2 (ЗИ вЂ” ИЛИ) 20 и выходной регистр 21 данных.

Контролллер 2 каналов состоит из триггера 22, элемента И 23, генератора 24 импульсов, счетчика 25 импульсов, дешифратора 26, первого и второго элементов ИЛИ 27 и 28.

Система работа.,ет следующим образом.

Программы обработки изцелий вводятся с помощью устройства 16 в ЗУ

15 ЭВМ 1. Из ЗУ 15 процессор 13 выдает в объекты управления отдельные кадры программ. Связь объектов 11 управления с ЭБМ осуществляется через каналы 8 управления, где имеется выходной регистр 21 данных. Таким образом, объект 11 управления имеет буферную память, выполненную в виде выходного регистра 21 данных для хранения одного кадра программы. Для переписи информации из регистра 21 в объект 11 управления сигнал одно1I 12

Изобретение относится к автоматическому управлению и предназначено для использования в качестве системы программного управления группой прошивоч ных „раскладывающих провода в жгуты станков и других аналогичных объектов с локальными системами управл е ния .

Цель изобретения — повышение надежности работы многоканальной системы программного управления объектами .

На фиг. 1 представлена функциональная блок-схема многоканальной

78813 3 временно поступает и на управляющий вход контроллера 17 прерываний ЭВМ 1, извещающий о том, что регистр 21 переписан и в него можно загрузить очередной кадр программы. ЭВМ обслуживает каналы управления поочередно (т.е. в любой момент времени информация пересылается иэ ЭВМ только по одному каналу), поэтому имеется воз19 можность использования информационных шин смежного канала для органиэации контроля правильности прохождения информации из ЗУ ЭВМ в регистр 21 без введения дублирующих

1з информационных шин или каналов управления. Это позволяет выявить неисправные информационные шины для их последующего отключения и выдачи сообщения оператору через устройст20 во 16 ЭВМ. При этом исключается ввод искажений информации в регистр 21 памяти и тем самым устраняется сама воэможность порчи обрабатываемой детали или поломки оборудования

25 от выполнения неправильной команды.

Получив запрос от объекта управления, ЭВМ по адресным шинам в сопровождении с управляющим сигналом передает в регистр 3 адреса адрес

3g обслуживаемого канала (i) а по шиHGM данных в сопровождении управляющего сигнала в регистр 5 данных передает информацию следующего кадра программы обслуживаемого объекта управления. Адрес иэ регистра 3 дешифрируется дешифратором 4, разрешая прием информации в выходной регистр соответствующего канала управления.

Одновременно с приемом адреса в ре@О гистр 3, устанавливается в единичное состояние триггер 22 в контроллере

2 каналов, и он разрешает прохожцение импульсов с генератора 24 через элемент И 23 в счетчик 25, который начинает считать импульсы, а на выходах дешифратора 26 последовательно, начиная с первого, появляются чмпульсы. При появлении импульса (первый выход контроллера 2) инфор>О мация из регистра адреса переписывается в счетчик 6. Импульсом с второго выхода дешифратора 26 через элемент ИЛИ 28 и дешифратор 7 формируется разрешающий сигнал по шине обслуживаемого. канала, так как содержимое счетчика 6 равно содержимому регистра 3. С помощью этого сигнала данные иэ регистра 5 посту3 пают в приемный регистр 18 данных обслуживаемого канала (i), с выхода которого они поступают на входы выходного регистра 21 данных, первые входы компаратора 19 и по информационным шинам на вторые входы компаратора, 19 (i+1)-го смежного канала. Но данные в регистр 21 не записываются, так как нет разрешения с элемента 2 (ЗИ-ИЛИ) 20, на первую схему И которого должны поступить, кроме разрешающего сигнала по шине с дешифратора 4 адреса, разрешающие сигналы с компаратора 19 и с конт1278 роллера каналов по шине. 15

Импульсом с третьего выхода дешифратора 26 содержимое счетчика б уменьшается на единицу, дешифратор

7 выдает разрешение на прием информации в приемный регистр 18 (i-1) — го gp смежного канала с регистра 5. Перепись происходит как только на четвертом выходе дешифратора 26 появля— ется импульс, который стробирует прием данных в регистр 18 (i-1)-го 25 каНала. Данные из последнего поступают на вторые входы компаратора

1. го канала и, так как данные на . информационных шинах должны быть одни и те же, (при исправных регист- ЗО рах 18 и информационных шинах) на выходе компаратора 19 i-го канала появляется разрешающий сигнал, т.е. на первой схеме И элемента 2 (ЗИИЛИ) 20 имеются два разрешающих сиг35 нала (на первом и третьем входах) .

Третий разр ешающий сигнал появля ет— ся при выда е импульса с пятого выхода дешифратора 26 контроллера 2 каналов по шине, соединяющейся с шиной каналов управления . По этому сигналу на выходе элемента 2 (ЗИ-ИЛИ) 20 по— является разрешение на прием данных в выходной регистр 21 i-го канала.

Этот же сигнал с элемента 2 (ЗИ вЂ И)

20 поступает на шину, соединенную с входом элемента ИЛИ 10, с выхода которого происходит запуск одновибратора 9 по зацнему фронту импульса с элементами ИЛИ 10. Сигнал с одновибратора 9 поступает на шину контроллера 2 каналов и устанавливает в

"0" триггер 22 и счетчик 25, снимая разрешение с элемента И 23. Выдача импульсов с выходов контроллера 2 прекращается, и он устанавливается в исходное положение. Если данные на первых и вторых входах компарато813 4 ра 19 i-го канала не совпадают, это говорит о неисйравности одного из двух каналов i-ro или (i-i) -ro В этом случае на первом входе элемента 2 (ЗИ-ИЛИ) 20 нет разрешения с выхода компаратора 19, и сигнал с выхода элемента 2 (ЗИ-ИЛИ) 20 при приходе импульса на шину не формируется. Счетчик 25 контроллера 2 продолжает работать, и на шестом и седьмом выходах дешифратора 26 появляются импульсы, которые через элемент

ИЛИ 27 поступают на шину, соединенную со счетным суммирующим входом счетчика 6, т.е. его содержимое становится равным (i+I). С выходов последнего через дешифратор 7 формируется разрешение на прием данных с регистра 5 в приемный регистр 18 данных (i+1) -го канала, куда эти данные поступают при появлении импульса на восьмом выходе дешифратора

26, который через элемент ИЛИ 28 поступает на шину и стробирует прием данных в регистр 18 (1+1) -го канала.

Данные с выходов этого регистра поступают на информационные шины этого канала и на первые входы компаратора

19 (i+1) -го канала, на вторые входы которого поступают данные с информационных шин i-го канала. При равенстве данных на выходе компаратора

19 (+1)-го канала появляется разрешающий сигнал, который поступает на первый вход элемента 2 (ЗИ-ИЛИ) 20 (i+1}-ro канала и через соединенные между собой шины (i+1) — го и i--ro каналов на шестой вход элемента 2 (ЗИ-ИЛИ) 20 i-ro канала. Теперь на втором элементе И элемента 2 (ЗИ-ИЛИ)

20 i-го канала есть два разрешающих сигнала, по импульсу с девятого вы— хода дешифратора 26 контроллера 2 по шине, соединенной с шиной канала управления, срабатывает второй эле— мент И элемента 2 (ЗИ вЂ И) 20, и на его выходе появляется сигнал, разрешающий прием данных в регистр 21

i-го канала и через элемент ИЛИ 10 и одновибратор 9 останавливающий работу контроллера 2, приводится в исходное состояние, как и в предыдущем случае. Раз информация на шинах i-го и (i+1}-го каналов совпадает, это говорит об исправности i-га канала, а по шинам (i-1)-го ка— нала информация идет с искажениями.

1278813

Если шины i-го канала неисправны, то при приеме данных в регистр 18 (1+1)-го канала компаратор 19 (1+1)ro канала не срабатывает и на его выходе нет сигнала, значит„нет сигнала с выхода элемента 2 (ЗИ-ИЛИ) 20

i-ro канала. Данные (они искажены за счет неисправности шин -го канала) в регистр 21 i-го канала не 1б поступают, счетчик 25 контроллера 2 продолжает свою работу, появляется импульс с десятого выхода дешифратора 26„который поступает на первый вход элемента ИЛИ 10 и на управляющий вход контроллера 17 -.прерываний

ЭВМ, оповещая ее, что данные в объект не проходят ввиду неисправности i-r o канала. Сигналом с выхода элемента

ИЛИ 10 через одновибратор 9 контрол- 2б лер 2 каналов приводится в исходное состояние.

Таким образом, не увеличивая числа каналов, только попарным кольцевым соединением из информационных шин на 25 компараторах удается заблаговременно выявить неисправные каналы и тем самым исключить поломки деталей и аварий объектов управления, т,е. существенно повьш ается надежность работы многоканальной системы программного управления объектами, При этом в зону, охватываемую контролем,, попадают информационные шины, начиная с выходов регистра 5 данных. Сама ЭВИ имеет достаточно развитые средства самоконтроля и контроля регистров 3 и 5, но только комплексное .использование .самоконтроля ЭБМ и предлагаемого контроля в рамках единой системы позволяет существенно повысить ее надежность работы.

Сама система управления конструк— тивно разнесена, ЭВМ устанавливается в отдельном помещении. Элементы 2, 3, 4, 5, 6, 8 и 18 обычно размещаются в одном конструктиве с 3ВМ, остальные элементы размещаются рядом с объектами управления, поэтому длина шин связи ЭВИ с каналами управления (т.е. их выходными регистрами) определяется расстоянием между ЭБМ и объектами управления. Объекты управления (станки) на участке обычно удалены друг от друга на небольшое расстояние, поэтому увеличение длины информационнь|х шин для заведения их в смежный канал управления не существенно и на работу системы практически не влияет.

Обслуживание ЭВИ данных систем производится в этом случае аналогично устройствам ввода, например считывателю с перфоленты, работающему

B стартстопном режиме. Его функции выполняет выходной регистр 21 данных канала 8 управления, Сигналом "Пуск считыватели",, поступающим с объекта управления на шину канала 8 управления, производится перепись кадра программы из выходного регистра 21 канала„ имитируя прием информации со считыватели перфоленты. Одновременно поступает сигнал на управляющий вход контроллера прерываний ЭВИ, информируя ee o том„ что регистр 21 переписан и требуется его заполнение оче.— редным кадром программы.

Формула изобретения

1 . Многоканальная система программного управления объектами, содержащая электронно — вычислительную машину (ЭВИ), связанную шинами данных и управления с первым и вторыми входами регистров данных, а адресными шинами и шиной управления — с первым и вторым входами регистра адреса, выходы которого соединены с входами дешифратора адреса, а также каналы управления, подключенные первыми входами к выходам регистра данных, вторыми входами — к выходам дешифратора адреса, третьими входами — к первым выходам объектов управления, а первыми выходами — к первым входам объектов управления, первые выходы объектов управления подключены к входам запросов прерывания ЭВМ, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, в нее введены контроллер каналов, счетчик адреса каналов, импульсный дешифратор, элемент ИЛИ и одновибратор, причем первый вход контроллера каналов подсоединен к первому входу регистра адреса и к шине управления ЭВМ, второй вход соединен через сдновибратор с выходом элемента ИЛИ,первый, второй и третий выходы контроллера каналов соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами счетчика адреса каналов, четвертый выход — с первым входом импульсного дешифратора, пятый и шес1278813 той выходы — с третьим и четвертым входами канал<)в управления, седьмой выход — с первым входом прерывания

ЭВМ и с первым входом элемента ИЛИ, вторая группа входов которого соединена с вторыми выходами каналов управления, третьи выходы каждого канала соединены с пятыми входами смежного канала управления, четвертый выход — с шестым входом смежного канала управления, седьмые входы — с выходами импульсного дешифратора, девятые входы — с выходами дешифратора адреса, выходы которого соединены с четвертой группой входов счетчика 15 ,адреса.

2. Система по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что контроллер каналов содержит генератор импульсов, элемент И, счетчик импульсов, дешиф- 20 ратор, два элемента ИЛИ, триггер, первый вход которого соединен с первым входом контроллера, второй вход соединен с первым входом счетчика и вторым входом контроллера, выход триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого— с выходом генератора, а выход с вторым входом счетчика, выход которого соединен с входом дешифратора, пер- 30 вый, третий, пятый, девятый и десятый выходы которого соединены с первым, вторым, пятым, шестым и седьмым выходами контроллера соответственно, а второй, четвертый и восьмой выходы З5 дешифратора соединены с первым, вторым и третьим входами второго элемента ИЛИ соответственно, а шестой и седьмой выходы дешифратора — с первым и вторым входами первого элемента, выход которого соединен с третьим выходом контроллера, а выход второго элемента ИЛИ вЂ” с четвертым выходом контроллера.

3. Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что каждый канал управления содержит приемный и выход- ной регистры данных, компаратор и элемент 2 (ЗИ-ИЛИ), выход которого соединен с первым входом выходного регистра и третьим выходом канала управления, первый вход — с выходом компаратора и четвертым выходом канала управления, второй вход — с седьмым входом канала управления, третий и четвертый входы — с первым входом канала управления, пятый и шестой входы — с шестым и четвертым входами контроллера соответственно, второй и третий входы канала управления соединены соответственно с первым и вторым входами приемного регистра соответственно, выход которого соединен с вторым входом компаратора, третьим входом выходного регистра и первым выходом канала управления, второй выход которого соединен с выходом выходного регистра, второй вход которого соединен с пятым входом канала управления, восьмые входы которого соединены с первыми входами компаратора.

1278813 иг2

Составитель О. Ольшанский

Редактор О. Юрковецкая Техред М. Ходанич Корректор Е.Рошко

Заказ 6835/45 Тираж 836 Подпи с но е

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