Устройство для программного управления циклическими процессами

 

Изобретение относится к области автоматики, в частности к системам программного управления, и предназначено для управления циклическими процессами в АСУ ТП. Цель изобретения состоит в повышении надежности функ1и1онирования. Это возможно за счет реализации в устройстве асинх33 MmFl « (Л г

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (5)) 4 С 05 В 19/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3904248/24-24 (22) 03.06.85 (46) 23.03.87. Бюл. ¹ 11 (72) В.П.Улитенко, Г.Н.Тимонькин, В.С.Харченко, А.В Мунтяну, С.Н.Ткаченко и Б.О.Сперанский (53) 621.503.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 596912, кл. G 05 В 19/08, 1976.

Авторское свидетельство СССР № 864246. кл. G 05 В 19/08, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАМ1%ОГО

УПРАВЛЕНИЯ ЦИКЛИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ (57) Изобретение относится к области автоматики, в частности к системам программного управления, и предназначено для управления циклическими процессами в АСУ ТП. Цель изобретения состоит в повышении надежности функционирования. Это возможно за счет реализации в устройстве асинх12987 ронного перехода к очередному циклу работы и контроля как минимального, так и максимального времени срабатывания каждого исполнительного органа. Устройство для программного управления циклическими процессами содержит генератор 1, делитель частоты 2, времязадающий блок 3, блок набора программ 4, элементы задержки 11, ИЛИ 10 элемент И 8, блок обнуления 7. Цель достигается за счет введения в устройство блока 12 сравнения, первой 13 и второй 14 групп датчиков времени, первой 15, второй

16 и третьей 17 групп триггеров упl2 равления, группы дешифраторов 18, триггера 19 пуска и второго элемента ИЛИ 20, Данное устройство обесле. чивает контроль работы исполнительных органов и позволяет определить тип неисправности при выходе их из строя в случае окончания работы исполнительными органами раньше минимального времени работы, окончания работы на интервале от максимального времени работы до максимального времени выполнения определенной программы, а также продолжения работы и после максимального времени выполнения определенной программы. 10 ил.

Изобретение относится к автома, тике, в частности к системам программного управления, и предназначено для управления циклическими процессами в АСУ ТП. 5

Целью изобретения является повышение надежности функционирования.

На фиг,! приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на !

О фиг.2-7 — функциональные схемы времязадающего блока, блока набора прог4 рамм, блока сигнализации и регистрации сбоя, блока обнуления, блока сравнения, датчика времени соответственно," на фиг,8-10 -временные диаграммы и алгоритм работы устройства соответственно.

Устройство для программного управления циклическими процессами(фиг. l ) содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 частоты, времязадающий блок 3,, блок 4 набора программ, исполнительные органы 5, блок 6 сигнализации и регистрации сбоя (отказа), блок 7 обнуления, группу элементов И 8, группу датчиков 9 окончания операций, первый элемент ИЛИ 10, элемент II задержки, блок 12 сравнения, первую группу датчиков 13 времени, вторую группу датчиков 14 времени, первую группу триггеров 15, вторую группу триггеров 16 управления, третью группу триггеров 17 управления, группу дешифраторов 18, триггер 19 пуска, второй элемент ИЛИ 20, вход 21 "Пуск" 35 устройства, вход 22 "Останов" устройства, счетный вход 23 и вход 24 записи кода времени времязадающего блока 3, управляющий вход 25, счетный вход 26 и вход 27 обнуления блока 4 набора программ, информационный выход 28, управляющие выходы 29 и выходы 30 контроля блока 4 набора программ, входы 31 группы датчиков 13 времени и входы 32 группы датчиков

14 времени, выходы 33 группы датчиков 13 и 14 времени, первую 34, вторую 35 и третью 36 группы входов и вход 37 обнуления блока 6 сигнализации и регистрации сбоя (отказа), первую 38 и вторую 39 группы входов и управляющий вход 40 блока 12 сравнения, выход 41 блока 6 сигнализации и регистрации сбоя (отказа), выход

42 блока !2 сравнения и выход 43 блока 7 обнуления.

Времязадающий блок 3 содержит счетчик 44, элемент И 45, формирователь 46, блок 4 набора программ— счетчик 4?, регистр 48, элементы

И 49-50, а блок 6 — RS-триггеры 51—

53, элементы ИЛИ 54-56, формирователь

57. Блок 12 сравнения содержит элементы И 58-61, элементы ИЛИ 62, а .датчики времени — счетчик 63 и элементы И 64 и 65

Устройство для программного управления циклическими процессами работает следующим образом.

712 состояние, сигналы с выходов которых поступают через элемент ИЛИ 10 на вход 40 и открывают блок 12 сравне- ния. Одновременно сигналы с выходов триггеров 16 поступают на первую гр ппу входов 38 блока 12 сравнения.

Так как на вторую группу входов 39 блока 12 сравнения поданы нулевые сигналы, то на выходе 42 сигнал отсутствует.

В момент окончания работы исполнительных органов датчики 9 окончания операций формируют импульсы, поступающие на управляющие входы группы дешифраторов 18.

Если работа исполнительного органа закончилась на интервале от минимального до максимального времени работы, то соответствует его исправному функционированию, на входах 1 и 2 дешифратора 18 присутствует код, соответствующий числу 2, следовательно, в момент подачи импульса на вход Ч дешифратора сформируется сигнал на втором выходе дешифратора и триггер 17 переключится в единичное состояние. Сигнал единицы с соответствующего триггера будет подан .на одни из входов второй группы бло ка 12 сравнения 39. После окончания работы всех исполнительных органов, когда коды на входах первой 38 и второй 39 групп блока 12 сравнения совпадут, на выходе 42 будет сформирован сигнал который через блок 7 обнуления поступит на входы R, первой, второй и третьей групп триггеров управления. В результате сигнал на входе 40 исчезнет, что приведет к запиранию блока 12 сравнения. Одновременно сигнал с выхода блока 7 обнуления через элемент 11 задержки по истечении времени задержки cq подтвердит единичное состояние триггера, 19 пуска и при поступлении на вхо, 26 блока 4 набора программ и вход 24 времязадающеко блока 3 обеспечит переход к выполнению следующей программы, После отработки последней программы включается первая программа, и цикл работы повторяется.

При выходе из строя какого-либо из исполнительных органов 15 возможны три случая.

В момент включения исполнительных органов происходит переключение соответствукнцих работающим органам триггеров 16 управления в единичное

3 1.".98

После включения питания подачей сигнала на вход 21 "Пуск" производится установка в нулевое положение блока 4 набора программ, блока 6 сиг- . нализации и регистрации сбоя и через 5 блок 7 — обнуление триггера 19 и триггеров 5-17, Сигналы с выхода блока 7 обнуления одновременно поступапает на элемент ll задержки и по истечении времени задержки д- на 10 вход 24 времязадающего блока 3, вход

26 блока 4 набора программы и ICвходы триггера 19 пуска. По переднему фронту этого сигнала происходит выдача сигналов на выходах 29 блока 4 на исполнительные органы 5 и запись во времязадающий блок 3 кода времени с выхода 28 блока 4 набора программ. По заднему фронту сигнала с выхода элемента 11 задержки проис- 20 ходит включение генератора 1 импульсов и времязадающий блок 3 начинает отсчитывать интервал времени необходимой длительности. Длительность интервалов времени, отсчитываемых времязадающим блоком 3, выбирается равной максимальному времени работы исполнительных органов по данной программе. С выхода блока 3 в момент окончания отсчитываемого интервала 30 времени подается импульс на вход 25 блока 4 набора программ, на выходах

30 которого, соответствующих работающим по данной программе исполнитель-. ным органом, формируются импульсы, 35 поступающие на вторые входы группы элементов И 8.

Вторая группа датчиков 14 времени формирует на выходах 33 в момент начала работы исполнительных органов 40

5 сигналы, длительность которых определяется минимальным временем работы соответствующего исполнительного органа. По заднему фронту сигнала на выходе 33 происходит переключение 45 триггеров 15 управления в единичное состояние, что приводит к включению. первой группы датчиков 13 времени и появлению на выходе 33 единичного сигнала. Длительность сигналов на 50 выходах 33 определяется интервалом времени между максимальным и минимальным временами соответствующего исполнительного органа.

1. Исполнительный орган прекратил работу до момента 1,„ — минимальное время работы соответствующего исполнительного органа.

871?

f0

5 129

В этом случае к моменту поступле-. ния сигнала с выхода датчика 8 окончания операции, соответствующего неисправному исполнительному органу, Ha a V дешифратора 18, на его первом входе будет присутствовать код единицы, так как на выходе датчика

14 времени сигнал присутствует, а на втором входе - код нуля, так как на выходе датчика 13 времени сигнал отсутствует. Это приводит к формирова. нию сигнала на первом выходе дешифратора 18 который поступит на вход блока 15 сигнализации и регистрации сбоя (отказа).

2. Исполнительный орган /5/ закончил работу на интервале (t „, Т) (t — максимальное время работы соответствующего исполнительного органа; Т вЂ” максимальное время работы всех исполнительных органов по заданной программе).

В этом случае к моменту поступления сигнала с выхода датчика 9 окончания операции, соответствующего неисправному исполнительному органу, на вход V дешифратора 18, на его первом и втором входах будут отсутствовать сигналы. Это приведет к появлению сигнала на нулевом выходе дешифратора 18, который поступит на вход блока 15 сигналазации и регистрации сбоя (отказа);

3, Исполнительный орган вообще не закончил работу до момента времени Т. Так как s момент времени Т появляются сигналы на выходах 30 блока 4 набора программ, то в этом

> случае триггер 17 управления, соответствующий вьппедшему Hs строя исполнительному механизму, не переключится в единичное состояние, Импульс с соответствующего выхода 30 блока 4 набора программ проходит на один из выходов блока элементов И 8 и фиксируется блоком 6 сигналазации и регистрации сбоя (отказа).

Во всех рассмотренных случаях блок 6 подает сигнал о том, какой исполнительный орган вышел из строя, каков вид отказа и обнуляет триггер

19 пуска, что приводит к остановке генератора 1 импульсов. Устройство прекратит работу.

После устранения причины сбоя за,.пуск устройства производится описанным порядком.

Таким образом, технические преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным состоят в повышении надежности функционирования и быстродействия.

Формула и э обретения

Устройство для программного управления циклическими процессами, содержащее генератор импульсов, делитель частоты, времязадающий блок, блок набора программ, исполнительные органы, блок сигнализации и регистрации сбоя, блок обнуления, группу эле" ментов И, группу датчиков окончания операций, первый элемент ИЛИ, элемент задержки, выход генератора импульсов соединен с входом делителя частоты, выход которого соединен со счетным входом времязадающего блока, выход которого соединен с управляющим входом блока набора программ, выход кода времени которого соединен с информационным входом времязадающего блока, группа управляющих выходов блока набора программ соединена с входами исполнительных органов, выходы которых соединены с входами датчиков окончания операций, первый вход устройства соединен с входами обнуления блока набора программ и блока сигнализации и регистрации сбоя и с первым входом блока обнуления, выход которого соединен с входом элемента задержки, группа выходов контроля блока набора программ соединена с первыми входами группы элементов И, выходы которых соединены с первой группой входов блока сигнализации и регистрации сбоя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности функционирования, введены блок сравнения, первая и вторая группы датчиков, первая, вторая и третья группы триггеров управления, группа дешифраторов, триггер пуска, второй элемент

ИЛИ, выход элемента задержки соединен с входом записи времязадающего блока, со счетным входом блока набора программ и с 1- и С-входами триггера пуска, выход которого соединен с входом генератора импульсов, выход делителя частоты соединен с первой группой входов датчиков первой группы и первой группой входов датчиков второй группы, выходы которых подключены к первым входам де7 12987 шифраторов группы и к I- и С-входам первой группы триггеров управления, выходы триггеров управления первой группы соединены с второй группой входов датчиков первой группы, выходЫ которых соединены с вторыми вхо; дами дешифраторов группы, выход блока обнуления соединен c R-входами триггеров управления, первой, второй и третьей групп, управляющие выходы 10 блока набора программ соединены с

S-входами триггеров второй группы, выходы которых соединены с первой группой входов блока сравнения, с входами первого элемента ИЛИ и вторы- 15 ми входами датчиков второй группы, выходы группы датчиков окончания опера:ции соединены:с управляющими входами дешифраторов группы, первая группа выходов которых соединена с второй 20

l2 8 группой входов блока сигнализации и регистрации сбоя, вторая группа выхо дов дешифраторов группы соединена с третьей группой входов блока сигнализации и регистрации сбоя, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, третья группа выходов дешифраторов группы соединена со S-входами третьей группы триггеров управления, выходы которых соединены с второй группой входов блока сравнения и вторыми входами группы элементов И, выход первого элемента ИЛИ соединен с управляющим входом блока сравнения, выход которого соединен с вторым входом блока обнуления, второй вход устройства соединен с вторым входом второго элемента KIH выход которого соединен с R-входом триггера пуска.

1298712

1 29871 2

Of®29)

76

"1Ф(33)

УЗ(33)

Иы)

73(36

ШШЖ ХХХХИИМГ

3(25) мгвт>Д

4(Ю) Х !

4Ъ

1Г !

5!

3(33

Ф

5!4!

Начало! г(Вобана сигнала но Влод71, усокгнсбна В нуле пплвкение блоногг надсугг программ и блока б

Сигнализации и регистрации сбоя ч арми агеге сигнала перекоба, к пчегедгкгй программе, обнуление mpucccpcff 19 17 лись к а рели«ее релгч нкиии локд, rдача сигналоВ на бьглобал 29 блокаИ,гапуск

ut уп ель«ых оргагюд5, переллнгчение m ге д единичное осягояние реллючегчге гприггера пуска е личное соспгояние, паппсл генерапгора j èèrNëüñàá,вгего стяоьепгбо й7 блока мо г мм

Начало отс«ета оемени отчимом ремеrtu и бремягадангигим блпком 3 ого«и к гаКОН«иЛ Оть«Е«г боем ени сполнательий поган д закончил

aеот! ге

Пере«ми«ение единичч» спспение нггиггера 15, ни оло отдремени датчиком 15 дрони

rcrc сигнала Онмаге пе ого типа „g rrC нчил отемю Вяе нв и ление ериггеоагупусна,есме онеги гсоб Ястяыггчнбо жа скол ничел Фпг орган 5 голо««ил сом йонец

1еренлнмгние нича» соснкггние геоо 17 сдгбнемге надо rra дно х дди 39 блока fZ сродненгнг орми е сигнала frraла ге пюрого нкгпа

rrcra оды Яа кодак ибб блоки пали

f1 C. 6

Составитель И.Ц1вец

Редактор Н.Егорова Техред И.Попович

Коррек ор Л.11а тай

Заказ 886/49

Тираж 864

ВНИИПИ Государственного по делам изооретекий и

113035, Москва, Ж-35, Раушская

1! од!1u c H o P. комитета СССР открытий наб., д.4/S

Производстве!!но-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул,1!роектняя,4