Устройство счета разности двух последовательностей импульсов

 

Изобретение касается автоматизации технологических процессов и может быть использовано для контроля разности углового, а также линейного перемещения двух объектов . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей при одновременном повышении функциональной надежности. Устройство содержит датчики- I, 2 перемещения, элемент ИЛИ 14, элемент И 11, реверсивный счетчик 10, блок 16 сравнения, реле 18, задатчик 17 максимальной разности, триггер 12. Для достижения цели в устройство введены блоки 3, 4, преобразования, блоки 5, 6, 7, 8 памяти, элемент И 13, блок 9 управления, элемент ИЛИ-НЕ 19, генератор 15 импульсов, образованы новые функциональные связи. В устройстве обеспечена возможность определения разности как несинхронных последовательностей импульсов, так и синхронных. Кроме того, определяется знак разности последовательностей импульсов и меняется направление счета с помощью блока 9 управления , что имеет важное значение при использовании данного устройства в системах управления синхронным перемещением объектов. 4 ил. о фуг. Г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

159 4 H 03 К 5 26

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3891316/24-21 (22) 06.05.85 (46) 30.04.87. Бюл. № 1б (72) А. Ш. Ривин (53) 621.374.387 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1157675, кл. Н 03 К 5/26, 1983.

Патент ГДР № 104953, кл. Н 03 К 5/22, 1980. (54) УСТРОИСТВО СЧЕТА РАЗНОСТИ

ДВУХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение касается автоматизации технологических процессов и может быть использовано для контроля разности углового, а также линейного перемещения двух объектов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей при одновременном повышении функциональной

„,SU„„1307568 надежности. Устройство содержит датчики.

1, 2 перемещения, элемент ИЛИ 14, элемент И 11, реверсивный счетчик 10, блок 16 сравнения, реле 18, задатчик 17 максимальной разности, триггер 12. Для достижения цели в устройство введены блоки 3, 4, преобразования, блоки 5, 6, 7, 8 памяти, элемент И 13, блок 9 управления, элемент

ИЛИ вЂ” НЕ 19, генератор 5 импульсов, образованы новые функциональные связи. В устройстве обеспечена возможность определения разности как несинхронных последовательностей импульсов, так и синхронных.

Кроме того, определяется знак разности последовательностей импульсов и меняется направление счета с помощью блока 9 управления, что имеет важное значение при использовании данного устройства в системах управления синхронным перемещением объектов. 4 ил.

1307568

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано для контроля разности углового, а также линейного перемещения двух объектов. Такими объектами могут быть два тела, вращающиеся в прямом или обратном направлении вокруг одной оси или линейно перемещающиеся в прямом или обратном направлении.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей при одновременном повышении функциональной надежности.

На фиг. 1 представлена функциональная структурная схема устроиства; на фиг. 2— функциональная логическая схема блока памяти; на фиг. 3 — функциональная логическая схема блока управления; на фиг. 4— временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 датчики перемещения, выходы которых соединены соответственно с входами первого 3 и второго 4 блоков преобразования. Первый и второй выходы первого блока 3 преобразования соединены с первыми входами первого 5 и второго 6 блоков памяти, первый и второй выходы второго блока 4 преобразования соединены соответственно с первыми входами третьего 7 и четвертого 8 блоков памяти. Первые выходы блоков 5, 6, 7 и 8 памяти соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами блока 9 управления, первый и второй выходы которого соединены с входами прямого и обратного счета соответственно реверсивного счетчика 10, тактовый вход которого соединен с выходом первого элемента И 11, первый вход которого соединен с выходом триггера 12, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И 13, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ !4, а второй — с вторым входом элемента И 11 и выходом генератора 15 импульсов. Каждый из входов элемента ИЛИ

14 соединен с первым выходом соответствующего блока 5 — 8 памяти. Разрядные выходы счетчика 10 соединены с соответствующими разрядами первого входа блока 16 сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика 17 максимальной разности, а выход — с входом реле 18. Каждый из разрядных выходов счетчика 10 соединен с соответствующим входом элемента

ИЛИ вЂ” НЕ 19, выход которого соединен с третьим входом блока 9 управления, третий выход которого соединен с выходной знаковой шиной 20.

Каждый из блоков 5 — 8 памяти содержит элемент ИЛИ 21, первый вход которого соединен с первым входом блока памяти, а второй — с выходом элемента И 22, первый вход которого соединен с первым выходом блока памяти и через инвертор

23 — с вторым выходом блока памяти и выходом элемента И вЂ” НЕ 24. Второй вход

1О

55 элемента И 22 соединен с вторым входом блока памяти, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И вЂ” НЕ 24, третий вход которого соединен с выходом триггера 25, счетный вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 21.

Блок 9 управления содержит четыре элемента ИЛИ 26 — 29, элементы И 30 — 33, два элемента И вЂ” НЕ 34 и 35 и триггер 36.

Первые входы элементов И вЂ” НЕ 34 и 35 соединены с третьим входом блока 9 управления, первый и пятый входы которого соединены с первыми входами соответственно элементов ИЛИ 26 и 27, вторые входы которых соединены соответственно с четвертым и вторым входами блока 9 управления. Выходы элементов ИЛИ 26 и 27 соединены с вторыми входами элементов И вЂ” HE 34 и 35 и первыми входами элементов И 30—

33. Вторые входы элементов И 30 и 33 соединены с прямым выходом триггера 36 и выходом 20 блока 9 управления, вторые входы элементов И 31 и 32 соединены с инверсным выходом триггера 36, R-вход которого соединен с выходом элемента И вЂ” НЕ 34.

Выходы элементов И 30 и 31 соединены с входами элемента ИЛИ 28, выход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с выходом элемента ИЛИ. 29, первый и второй входы которого соединены с выходами элементов И 32 и 33 соответственно.

На фиг. 4а, б представлены временные диаграммы сигналов на выходах блоков 3 и 4, на фиг. 4 в, г — на первых выходах блоков 5 и 7 памяти, на фиг. 4 д, е, ж, з — на выходах. элементов 14 и 13, генератора 5 и триггера 12 соответственно, на фиг. 4 и, к, л — на тактовом входе и входах прямого и ооратного счета счетчика 10 соответственно, на фиг. 4 м— на выходной знаковой шине 20.

Устройство работает следующим образом.

Пусть оба контролируемых объекта перемещаются в прямом направлении. При этом с выходов датчиков 1 и 2 перемещения информация в виде циклических кодов Грел поступает на входы блоков 3 и 4 преобразования соответственно. В преобразователях определяются направления перемещения объектов и формируются импульсы, количество которых прямо пропорционально перемещениям первого и второго объектов.

Причем при перемещении первого и второго объектов в прямом направлении импульсы появляются на первых выходах, а и ри перемещении в обратном — на вторых выходах блоков 3 и 4. Далее импульсы поступают на входы соответствующих блоков 5 — 8 памяти. При этом могут быть три варианта временного сдвига импульсов на выходах блоков 1 и 2 друг относительно друга: задний фронт импульса на выходе блока 1 опережает задний фронт импульса на выходе

1307568

20

55 блока 2; задний фронт импульса на выходе блока 1 отстает от заднего фронта импульса на выходе блока 2; задний фронт импульса на выходе блока 1 совпадает с задним фронтом импульса на выходе блока 2.

Пусть импульсы поступают с первых выходов блоков 3 и 4. При первом варианте первым запоминает пришедший импульс блок

5 памяти, а затем блок 7. На первом выходе блока 5 памяти появляется сигнал «1», а на втором выходе — сигнал «О», который блокирует появление «1» на первых выходах блоков 6, 7 и 8 памяти. На вторых выходах блоков 6 — 8 памяти сохраняется «1». Таким образом, «1» появляется только на первом выходе блока 5, поступая на первый вход блока 9 управления и первый вход элемента ИЛ И 14. С выхода элемента ИЛ И

14 «1» передается на вход элемента И 13, разрешая прохождение импульса от генератора 15 на триггер 12. Импульс генератора переключает триггер 12, и на его выходе устанавливается «1». Следующий импульс генератора проходит через элемент И 11 на тактовый вход реверсивного счетчика 10 и на входы блоков 5 — 8 памяти. К этому моменту времени на первом выходе блока 9 управления сформирован сигнал «1», который поступает на вход прямого счета счетчика 10. Таким образом, по окончании импульса на выходе элемента И 11 содержимое счетчика 10 изменяется на +1, триггер 12 возвращается в исходное состояние, тем самым запрещая дальнейшее прохождение импульсов генератора 15 через элемент

И 11, блок 6 памяти возвращается в исходное сосояние. Импульс генератора действует селективно на блоки памяти. Он возвращает в исходное состояние только тот блок памяти, на прямом выходе которого присутствует «1». Как только на втором выходе блока 5 памяти появляется «1», т. е. снимается блокировка блока 7 памяти, на первом выходе блока 7 появляется «1», а на втором — «О», блокируя появление «1» на первых выходах блоков 5, 6 и 8. Далее «1» проходит через элемент ИЛИ 14 на элемент

И 13, разрешая прохождение импульса генератора 15 на счетный вход триггера 12.

На выходе триггера 12 вновь устанавливается «!», разрешая прохождение следующего импульса генератора через элемент И 11.

К этому моменту времени «1» на выходе блока 7 вызывает появление «1» на втором выходе блока 9 управления, переводя тем самым счетчик в режим «Вычитание». Теперь импульс, прошедший на тактовый вход счетчика !О, вызывает изменение содержимого счетчика 0 «a — l.

При втором варианте устройство работает аналогично, с той лишь разницей, что сначала обслуживается блок 7 памяти, а затем блок 5.

При третьем варианте «1» может появиться или на первом выходе блока 5, или на первом выходе блока 7 в зависимости от того, в каком блоке llàìÿти временная залержка больше. Независимо от этого оба блока памяти булут обслужены, а в р»зультат счета не будет внесена ошибка.

Частота следования импульсов генератора выбирается большей F„3, где f — - максимальная из лвух частот слелования импульсов на выходе преобразователей 3 и 4.

Знак разности формируется на выходе 20 блока 9 управления слелующим образом. Если на выходе реверсивного счетчика l() присутствует нулевой код, то íà l>hlxo;1c элемента ИЛИ вЂ” НЕ 19 появляется «1». В этом случае появление «1» на выходе 20 соответствует знаку «+». Появление «!» на первом выходе блока 6 или 7 вызывает появление «О» на выходе 20, что соответствует знаку « вЂ” ».

При перемещении объектов и обратном направлении устройство работает аналогично, но при этом в работе нахолятся блоки

6 и 8 памяти.

В случае, если абсолк>тная величина разности последовательностей импульсов достигает максимального значения, заланного задатчиком 17, срабатывает реле 18, которое своими контактами отключает приволы обоих объектов (не показаны).

Блок памяти (фиг. 2) работает следук>щим образом. Импульс, поступая на первый вход, проходит через элемент или 21 на вхол триггера 25. Триггер переключается, и на его выходе устанавливается «1», вызывая при наличии «1» на втором, третьем и четвертом входах появление «О» на выходе элемента И 22 и «1» на выхоле инвертора 23. Прохождение импульса при этих условиях через второй вход элемента И 22 возвращает триггер 25 и весь блок памяти в исхолное состояние.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается возможность опрелсления разности как несинхронных, так и синхронных последовательностей импу,1bc<>B. Кроме того, определяется знак разности последовательностей импульсов и меняется направление счета с помощью блока 9 управления. что имеет важное значение при использовании данного устройства в системах управления синхронным перемещением объектов. В таких системах алгебраическая разность перемещений двух объектов используется для воздействия на один из объектов с целью сделать его перемещение синхронным со вторым. Двум импульсам, олноврсменно поступающим на входы соответствующих блоков памяти, соответствуют лва импульса, последовательно поступающие на вход реверсивного счетчика. Слеловательно, в работе счетчика не происходят сбои. что обеспечивает высокую надежность устройства.

1307568

1 г в

 1—

-Г 4ппн па григ. Ф

BHHHIlH Заказ 1402/54 Тираж 902 11одписнос

Г!роизводственно-полиграфическое пред риятие, г. Ужгород, уа. П )оектнан, 4

Формула изобретения

Устройство счета разности двух последовательностей импульсов, содержащее первый и второй датчики перемещений, элемент ИЛИ, первый элемент И, реверсивный счетчик, блок сравнения, выход которого соединен с входом реле, задатчик максимальной разности и триггер, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при одновременном повышении функциональной надежности, в него введены первый и второй блоки преобразования, первый, второй, третий и четвертый блоки памяти, второй элемент И, блок управления, элемент

ИЛИ вЂ” НЕ и генератор импульсов, причем выходы первого и второго датчиков перемещений соединены с входами соответственно первого и второго блоков преобразования, первые выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и третьего блоков памяти, а вторые выходы— соответственно с первыми входами второго и четвертого блоков памяти, первые входы первого, второго, третьего и четвертого блоков памяти соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым входами элемента ИЛИ и первым, вторым, третьим и четвертым входами блока управления, первый и второй входы которого соединены соответственно с входами прямого и обратного счета реверсивного счетчика, тактовый вход которого соединен с входами первого, второго, третьего и четвертого блоков памяти и выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом триггера, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с первым входом первого

10 элемента И и выходом генератора импульсов, а второй — с выходом элемента ИЛИ, причем вторые входы первого, второго, третьего и четвертого блоков памяти соединены с третьими входами соответственно третьего, четвертого, первого и второго блоков памяти и четвертыми входами соответственно четвертого, третьего, второго и первого блоков памяти, выходы разрядов реверсивного счетчика соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ вЂ” НЕ и соответствую20 шими разрядами первого входа блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика максимальной разности, причем выход элемента ИЛИ вЂ  соединен с тактовым входом блока управления,третий выход которого соединен со знаковой выходной шиной.