Устройство для программного управления аналоговым двухкоординатным самописцем

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено при построении систем программного управления приборами, приводимыми в действие электроприводом переменного тока. Изобретение позволяет уменьшить занятость процессора ЭВМ при одневременном сохранении быстродействия путем обеспечения режима непрерывного слежения устройством за процессом отработки перемещения пера самописца, задаваемого программирующим блоком. При малых перемещениях пера самописца по координатам X и У устройство отрабатывает временную паузу длительностью работы одновибраторов 12 и 13. При больших перемещениях начинает принимать участие в формировании неготовности обратная связь с усилителей переменного тока аналогового двухкоординатного самописца , формирующая в формирователях 9 и 10 синхронизирующие импульсы. Одновибратор 14 формирует временную задержку , необходимую для подъема-опускания пера. 1 з.п. ф-лы. 7 ил. S (Л е О5 О СО СО Г СЛ фа./

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (51)4 G 05 В 19/18

ОПИСАНИЕ. ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.(21) 3930120/24-24 (22) 12.07 ° 85 (46) 15.04.87. Бюл. N - 14 (72) В.А.Баширов и В.Ю.Ульянов (53) 621.503.55(088.8) (56) Добрынин В.А., Шикоряк И,А. Устройство для вывода информации из электронной вычислительной машины

15ВСМ-5 на графопостроитель. — Прибс ры и техника эксперимента, 1982, В 1, с. 88-89.

Жуков А.А. Устройство сопряжения

ЭВМ "Электроника ДЗ-28" с аналоговым двухкоординатным самописцем. — Прибо.-. ры и техника эксперимента, 1983, Ф 1, с. 63-64. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ АНАЛОГОВЫМ ДВУХКООРДИНАТНЫМ

САМОПИСЦЕМ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть применено при построении систем

„„SU„„1303995 программного управления приборами, приводимыми в действие электроприводом переменного тока. Изобретение позволяет уменьшить занятость процессора 3ВМ при одновременном сохранении быстродействия путем обеспечения режима непрерывного слежения устройством за процессом отработки перемещения пера самописца, задаваемого программирующим блоком. При малых перемещениях пера самописца по координатам

Х и Y устройство отрабатывает временную паузу длительностью работы одновибраторов 12 и 13, При больших перемещениях начинает принимать участие в формировании неготовности обратная связь с усилителей переменного тока аналогового двухкоординатного самописца, формирующая в формирователях 9 и 10 синхронизирующие импульсы. Одновибратор 14 формирует временную задержку, необходимую для подъема-опускания пера. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1 13039

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть

I применено при построении систем программного управления приборами, приводимыми в действие электроприводом пе- 5 ременного тока..

Цель изобретения — сокращение занятости процессора программирующего блока при сохранении быстродействия.

На фиг.1 приведена структурная схе-10 ма устройства для программного управления аналоговым двухкоординатным самоцисцем; на фиг.2 — функциональная схема ЭВМ; на фиг.За,б — алгоритм работы ЭВМ; нв фиг.4 - схема аналого- 15 вого двухкоординатного самописца; на фиг.5 — узел управления; на фиг.б— временные. диаграммы работы устройства при больших перемещениях пера аналогового двухкоординатного самописца; на фиг.7 — то же,.при малых перемещениях пера аналогового двухкоординатного самописца.

Устройство содержит ЭВМ 1, аналоговый двухкоординатный самописец 2, дешифратор 3 команд, регистры 4 и 5 ве» личины перемещения соответственно по

Х и Y координатам, цифро-аналоговые преобразователи 6 и 7 соответственно по Х и Y координатам, узел 8 управления, первый 9 и, второй 10 формирова- г тели импульсов, элемент ЗИ-НЕ 11, первый одновибратор 12 с повторным запуском, второй одновибратор 13, третий одновибратор 14, элемент 15 за- 35 держки, элемент ЗИ 16.

Программирующий блок 1 содержит центральный процессор 17, генератор

18, системный контроллер 19, контроллер 20 прерываний, интервальный тай- 40 мер 21, запоминающие устройства 22 и о

23, приемопередатчики 24 и 25, паралс лельный интерфейс 26, интерфейсы 27 и 28 последовательного обмена, шинный формирователь 29. 45

Аналоговый двухкоординатный самописец 2 содержит делители 30 и 31 напряжения, КС-фильтры 32 и 33, реохорды

34 и 35, источники 36 и 37 стабилизированного питания, усилители 38 и 39, 50 трансформаторы 40 и 41, реверсивные двигатели 42 и 43, электромагнит 44 и диод 45.

Узел 8 управления содержит RS-триггер 46, транзистор 47 и резистор 48. 55

ЭВМ 1 используется в качестве программирующего блока, Устройство работает следующим образом.

95 2

В ЭВМ 1 записана программа, содержа- щая координаты точек графика и алгоритм управления. аналоговым двухкоординатным самописцем 2 при построении этого графика. По сигналу готовности, поступающему с выхода элемента ЗИ 16 на интерфейс ЭВМ 1, последняя выдает значение координат Х и Y точки графика и сигналы управления, которые поступают на входы дешифратора 3 команд.

Управляющий сигнал И (фиг.б и 7) с выхода дешифратора записывает цифровые данные, поступающие с ЭВМ 1 в регистры 4 и 5 величины перемещения пера координат Х и Y соответственно, и поступает на третий вход элемента

ЗИ-НЕ 11, выход которого соединен с входом одновибратора 12 с повторным запуском, служащим для отработки паузы, необходимой для небольшого перемещения пера. А переход сигнала управления U из единицы в ноль запусз кает одновибратор 12, формируя на его выходе инверсный сигнал П„, который поступает на вход одновнбратора 13 и на первый вход элемента ЗИ 16 через элемент 15 задержки.

Одновибратор 13 (с регулирующим элементом) служит для временной задержки сигнала готовности, необходимой для успокоения механической системы самописца и для восстановления одновибратора 12, Элемент ЗИ 16 дает задержку заднего фронта импульса U, (I >g, 40 Mc) сформированного з вибратором 12, необходимую для срабатывания одновибратора 13 и появления на втором входе элемента ЗИ 16 инверсного импульса. Появление на входах элемента ЗИ 16 инверсных импульсов и U, формирует на выходе элемента ЗИ 16 инверсный импульс U длительностью равный сумме длительности импульсов одновибраторов 12 и 13.

Появление на выходе элемента 16 логического нуля U 6 сигнализирует о неготовности устройства. При больших перемещениях (отрабатываемых механикой самописца за время 20 мс) в цепи жесткой обратной связи усилителей переменного тока самописца координат Х и Y соответственно появляются переменные напряжения U „"и U ". При

2 поступлении их в формирователи 9 и

10 импульсов они преобразуются в синхрониэирующне импульсы U и U„„ с

= 50 Гц, т.е. переменное напряжение обратной связи выступает в качесИЗ ЕУ вЂ” длительность импульса в режиме повторного запуска; — длительность импульса в 20 режиме запуска (с > 25 мс); где

t å=t1+tа+tç+t,— суМа времени между первым и последним запусками.

Следовательно, при малых перемещениях пера аналогового двухкоординатного самописца по координатам Х и Y устройство отрабатывает временную паузу длительностью работы элементов 12 и 13 (около 40 мс), при больших перемещениях начинает принимать участие в формировании сигнала неготовности обратная связь с усилителей аналогового двухкоординатного самописца.

По сигналу готовности, вырабатываемому элементом ЗИ 16 после перемещения пера в заданную точку, ЭВМ 1 выдается следующее значение координат Х и Y точки графика.

Одновибратор 1-4 (с регулирующим элементом) формирует временную задержку U,, необходимую для подъема (спуска) пера. Запуск одновибратора

14 осуществляется по управляющему сигналу Ua, поступающему с узла 8 управления.

В основу работы аналогового двухкоординатного самописца 2 положен

\ компенсационный метод.

Напряжение постоянного тока подается на входные делители 30 и 31 напряжения. Затем напряжение фильтруется R6-фильтрами 32 и 33, сравнивается с компенсирующим напряжением, снимае мым с реохордов 34 и 35, которые подключены к источникам 36 и 37 стабилизированного питания. Разности поданных

3 13039 тве генератора синхронизирующей тактовой серии. Импульсы поступают на первый и второй входы элемента 3И-НЕ

11, выход которого подключен к одновибратору 12 с повторным запуском, и осуществляют его последующие запуски.

На выходе его формируется инверсный сигнал U,, передний фронт которого зависит от звукозапускающего управляющего сигнала U, пришедшего с дешиф- 10 ратора, а задний фронт — от последнего пришедшего сигнала синхронизирующих импульсов U u U . Длительность

1О импульсов на выходе одновибратора 12 равна 15

95 4 и компенсирующих напряжений ь13 поступают на входы усилителей 38 и 39, где они преобразуются в напряжение с частотой 50 Гц (с помощью вибропреобразователя) и усиливаются, после чего подаются через разделительные трансформаторы 40 и 41 на управляющие обмотки реверсивных двигателей 42 и 43. Двигатели перемещают движки реохордов до тех пор, пока поданные напряжения не будут скомпенсированы напряжениями с реохордов. С движками реохордов связано пишущее устройство (перо), управляемое электромагнитом 44, которое вычерчивают на бумаге зависимость двух величин в прямоугольной системе координат, С третьих обмоток трансформаторов

40 и 41 вводятся в усилители 38 и 39 напряжения жесткой отрицательной обратной связи уровнем до 12В, которые увеличивают стабильность коэффициентов усиления и снижают выходное сопротивление усилителей.

Когда происходит управление двигателями 42 и 43, в цепи обратной связи наводится синусоидальное переменное напряжение, пропадвемое после обработки двигателями 42 и 43 перемещения движков реохордов 34 и 35. Т.е., когда осуществляется движение пера, с этих обмоток снимается сигнал, сообщающий об этом перемещении.

Узел 8 управления представляет собой RS-триггер с мощным транзистором (фиг.4).

Сигнал узла 8 управления управляет электромагнитом 44, втягивающим перо, RS — òðèããåð запоминает состояние пера (поднято-опущено) по управляющим сигналам с дешифратора 3 команд.

Сигнал поднять — опустить перо подается с 3BN 1 по программе. Так, например, исполнение графика возможно в непрерывном режиме (перо опущено), в точечном режиме (перо поднято — опущено — поднято). Также возможно оформление графиков и чертежей (написание цифр, букв, осей координат).

Работа устройства при малых перемещениях отличается от работы устройства при больших перемещениях тем, что самописцем не вырабатывается синусоидальный сигнал обратной связи (из-за быстрой отработки перемещения), в результате чего в формирователях

9 и 10 не появляются синхронизирующие

1303995 импульсы и не происходит перезапуска одновибратора )2 с повторным запуском, Временная диаграмма работы устройства при больших перемещениях пера представлена на фиг.5.

Работа .устройства при малых перемещениях представлена на фиг.6.

Сигнал U с дешифратора 3 поступает на первый вход элемента ЗИ-HE 11.

Переход из "1" в "0" сигнала дешифра- 10 тора инвертируется в элементе 11 (в переход из "0" в "1") и является запускающим для одновибратора.

Сигналы синхросерий с формирователей 9 и 10 поступают на второй и тре- 15 тий входы элемента ЗИ-НЕ 11, выход которого связан с одновибратором 12 с повторным перезапуском. Переход из

"1" в "0" последнего импульса синхро— серий перезапускает одновибратор 12 20 последний раз, Серия импульсов является синхронизирующей, так как синхронизирует работу аналогового двухкоординатного самописца с устройством программного управления, так как в это время го- . товность на прием следующей величины перемещения снимается.

B качестве одновибратора 12 с повторным запуском можно применять мик- 30 росхему типа К155АГЗ.

"J

Применение устройства для программного управления аналоговым двухкоординатным самописцем, имеющим асинхрон ные двигатели привода, обеспечивает передачу из ЭВМ информации и в графическом виде с максимальным быстродействием, гибко изменяя время неготовности устройства в зависимости от величины перемещения. Кроме того, сок- 40 ращается время занятости ЭВМ путем о непрерывчого слежения устройством за процессом отработки перемещения пера по координатам X и У, и готовность, поступающая из устройства, дает дей- 45 ствительное значение об отработке пером перемещения.

Ф о р м у л а изобретения

1. Устройство для программного управления аналоговым двухкоординатным самописцем, содержащее ЭВМ, дешифра,тор команд, узел управления и по каждой Х и Y координате последовательно 55 соединенные регистр величины перемещения и цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с соот- ветствующим входом управления .аналогового двухкоординатного самописца, у которого вход управления пером подключен к управляющему выходу узла управления, ко входам которого подключены первый и второй выходы дешифратора команд, соединенного входами с адресной шиной и шиной системного управления ЭВМ, к шине данных которой подключены информационными входами регистры величины перемещения по

Х и Y координатам, управляющие входы которых соединены с третьим выходом дешифратора команд, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью сокращения "-,àíÿòîñòè процессора ЭВМ при сохранении быстродействия, введены два формирователя импульсов, элемент

ЗИ-НЕ, первый одновибратор с повторным запуском, второй одновибратор, элемент задержки, переменный резистор, элемент ЗИ, соединенный выходом с интерфейсом ЭВМ, входы первого и второго формирователей импульсов пОдключены соответственно к выходу обратной связи Х и Y координат, аналоговые двухкоординатные самописцы, выходы формирователей импульсов соединены с первым и вторым входами элемента

ЗИ-НЕ, третий вход которого подключен к третьему выходу дешифратора команд, выход элемента ЗИ-НЕ через первый одновибратор с повторным запуском соединен с первым входом второго одновибратора и через элемент задержки — с первым входом элемента

ЗИ, второй вход которого подключен к выходу второго одновибратора, второй вход которого соединен с одним выводом первого переменного резистора, подключенного вторым выводом к общей шине устройства.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что для формирования временной задержки для подъема и опускания пера аналогового двухкоординатного самописца в устройство введен третий одновибратор, первый вход которого соединен с нулевым выходом узла управления, второй вход третьего одновибратора подключен к первому выводу переменного резистора, второй вывод которого соединен с общей шиной устройства, а выход третьего одновибратора подключен к третьему входу элемента ЗИ.

Инициолиьация конммемгпоб микро-ЯИ

Пробедеиие пнеремии

Снятие моти прерыбания дяя истройстб ббода!6ь бода

66родатка пришедшего лрерыбомия

Проберка иа необгодииосаэ й«ЬсЬ гроцняескои имформ

Выбод грярической имжормасии re аюмжИый аэююисец

Rmwodvms моски арерыбамия истройст8 ббода дыбода

Чтение ин рорнации иг йЗУ б регистр 56Н

Зались инаюрнации ud

prcucmpo З6Н 6 pczucmp уст- ба Вч лрогрон. улрабленив цтоние инеоориации us ат б регистр Ябц

Залскъ имрорнации uz регистра Эбн 6 регистр ут-бо овв лрогрон pnpudленив лроберма но неодлооиноспь опустить перо

Проберка готобногти оно,агобото санаписца

Олуститыгеро фиг З/д)

Уюр.юров

1303995

Составитель А.Исправникова

Редактор M,Ïåòðîâà Техред И.Попович Корректор С.Шекмар

Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изоберетений и открытий

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

Заказ 1310/48

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