Устройство для циклового программного управления

 

Изобретение относится к автоматике , в частности к системам программного управления. Цель изобретекия - повышение гибкости устройства путем упрощения ввода программ управления и сокращения Времени перепрограммирования . Устройство для циклового программного управления содержит блок датчиков положения 1, двоичные счетчики импульсов 2, 8, генератор импульсов 3, блок логики 5, коммутатор 9, двунаправленный коммутирующий элемент 10, узел сравнения 13, два элемента оперативной памяти 11 и 12, а также усилители 6, объект управления 7 и блок коммутирующих элементов 14, Метод программирования в данном устройстве требует незначительной квалификации обслуживающего персонала и не требует дополнительных средств и затрат на программирование программоносителей. 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

„;SU„„1425603

Ai (дц 4 4 05 В 19/ОВ, 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУД АРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4180977/24" 24 (22) 12.01.87 . (46) 23,09,88. Вюл. Р 35 (7t) Всесоюзный проектно-конструкторский и технологический институт све тотехнической промышленности (72) А.П.Семчук, В.В.Кондратик, В,Н.Демидась и I .Ã.Äåíèñþê (53) 621.503.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1010600, кл, G 05 В 19/18, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 773573, кл, С 05 В 19/08, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДДЙ ЦИКПОВОГО

ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматике, в частности K системам программного управления. Пель изобрете ния — повышение гибкости устройства путем упрощения ввода программ управления и сокращения времени перепрограммирования. Устройство для диклового программного управления содержит блок датчиков положения двоичные счетчики импульсов 2, 8, генератор импульсов 3 блок логики 5, коммутатор 9, двунаправленный коммутирующий элемент 10, узел сравнения

13, два элемента оперативной памяти

11 и 12, а также усилители 6, объект управления 7 и блок коммутирующих элементов 14. Метод программирования в данном устройстве требует незначительной квалификации обслуживающего ф персонала и не требует дополнительных средств и затрат на программиро" ванне поограмманосителей. 3 ил.

1425603

ИзОбретение Относи ся к FiII T0McITH ке, в частности K системам прОгряммного управления.

Цель изобретения — повышение гибкости устроиства путем упрощения вво" да программ управления сокращения времени перепрограммирования.

На фиг.1 представлена электрическая функциональная схема устройства для циклового программного управления, на фиг,2 — узел сравнения; на

; фиг.3 — временная диаграмма формиро, вания стробирующих импульсов.

Устройство для циклового програм-. много управления (фиг.1) =Одеряпгт блок 1 датчиков положениг:, первый двоичный счетчик 2 импульсов, счетный вход которого соединен с выходом генератора 3 импульсов,, а его вход разрешения счета соединен с первым выходом 4 блока 5 логики, также блок

6 усилителей, выходы которого соединены с объектом 7 управления, второй

25 двоичный счетчик 8 импульсов, коммутатор 9у двунаправленный коммутирующий эле«ент 10, первый .1 и второй

12 элементы оперативной памяти, узел 13 сравнения, бгок !4 коммути— рующих элементов. Группа выходов 15 первого двоичного счетчика 2 импульсов соединена с адресны«и входами коммутатора 9, двунаправленного ко«мутирующего элемента 10 и первыми группами адресных входов первого 1„ и BTopoI" 12 элементов огеративнои памяти, вторые группы адресньгх входов которьгх соединены с выходами 16 второго двоичного счетчика 8 импульсов, счетный вход которого соединен

; e вторым выходом 17 блока 5 логики.

Третугй вьгход 18 блока 5 логики через блок 14 коммутирующих элементов соединен с. входами блока 6 усилителей, с которыми соединены выходы двунаправленного коммутирующего элемента

10, информационный вход которого сое,динен с информационным входом и выходом второго элемента 12 оперативной памяти. Вьг оды блока 1 датчиков цоло- > жения соединены с информационными входами коммутатора 9, выход которого соединен с информационным входом первого элемента 11 опер"òèIIíoé ггамяти и первым входом 19 узла 13 сравнения, второй вход 20 которого сое-. динен с выходом гервого элемента 11 оперативной памяти, а вьгход соединен с первым входом 21 блока 5 логики.

Четвертый выход 22 блока 5 .логики соединен с входами записи, а пятый выход 23 — с входами разрешения первого 11 и второго 12 элементов оперативной памяти и с третьим вхОдОм уз ла 13 сравнения. Шестой выход 24 блока 5 логики соединен с входом сброса первого двоичного счетчика 2 импульсов, выход младшего и старшего разрядов которого соединены с вторым

25 и третьим 26 входами блока 5 ло- гики соответственно, четвертый вход

27 блока 5 логики соединен со свободным выходом первого двоичного счетчика 2 импульсов и свободным входом узла 13 сравнения, а пятый, шестой и седьмой выходы — с шинами режима 28, включения 29 и записи 30 соответственно. Входы сброса второго двоичного счетчика 8 импульсов и узла 13 сравнения соединены с шиной

31 сброся.

Узел 13 сравнения (фиг.2) содержит счетчик 32.è«IIóëüñîâ, элемент

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 33, инвертор 34, элемент И 35, элемент ИЛИ 36, резистор

37, конденсатор 38, первую 19, вторую

20 и третью 23 входные шины, входную шину 2 1, свободную входную шину 27, шину 3 1 сброса.

Устройство работает следующим об,разом.

На шину 31 сброса предварительно кратковременно подан уровень логической единицы, который ориентирует второй двоичный счетчик 8 импульсов и узел 13 сравнения по входам сброса в исходное {нулевое) состояние. первый двоичный счетчик 2 импульсов удерживается в нулевом состоянии, так как íà его вход сброса поступает логическая единица с шестого выхода

24 блока 5 логики, а на шине 29 включения и шине 30 записи присутствуют уровни логического нуля. Блок 5 логики рееииеует сиеиуееие фуккеии:

71 =Х1 Х2

72 = ХЗ Х4 + ХЗ Х5 Х7 73 ХЗ Х5 Х7

74 = ХЗ

75 = ХЗ

Х4+ Х3 Х7

76 = ХЗ Х4 X6 + X3 Х5 Х7, где Х1,Х2,XÇ,Х4, Х5,Х6,Х7 — логические уровни на вт ром входе 25, 1425603

4 четвертом входе ?7, пятом входе (шине

28 режима), шестом входе (шине 29 включения), третьем входе 26, первом входе

21, седьмом входе (шине 30 записи) соответственно бло- 10 ка 5 логики;

71,72,73,74, У5,У6 — логические уровни на пятом выходе 2, первом выходе четвертом выходе 22, шестом выходе 24, третьем выходе 18, втором выходе 17 соответственно бло- 20 ка 5 логики.

Режим записи программы устройства обеспечивается подачей единичного логического уровня на шину 28 режима.

Впоследствии блоком 14 коммутирующих элементов включают через блок 6 усилителей требуемые исполнительные механизмы объекта 7 управления, что возможно, так как на третьем выходе

18 блока 5 логики установлен единичный логический уровень. После окончания работы включенных исполнительных .механизмов объекта 7 управления устанавливается соответствующее состояние датчиков блока 1 датчиков по35, ложения. .После этого на шину 30 записи подают единичный логический уровень.

При этом на шестом выходе 24,блока 5. логики устанавливается уровень логического нуля, а на первом выходе

4О

4 блока 5 логики устанавливается единичный логический уровень. Следовательно, первому двоичному счетчику 2 импульсов разрешается счет

45 импульсов, поступающих на его счетный вход с генератора 3 импульсов.

Также на входы записи первого 11 и второго 12 элементов оперативной памяти поступает единичный логический уровень с четвертого выхода 22 блока 5 логики, разрешающий запись информации, поступающей на их информационные входы и устанавливающей на их выходах высокоимпедансное состояние. На информационный вход первогб . 55 элемента 11 оперативной памяти поступает информация с выхода коммутатора

9 о состоянии одного из датчиков блока 1 датчиков положения, подключенного согласно логическим уровням на адресных входах коммутатора 9. На информационный вход второго элемента 12 оперативной памяти поступает информация с информационного входа двунаправленного коммутирующего элемента 10 о состоянии одного из исполнительных механизмов объекта 7 управления, которое определяется логическим уровнем, поступающим на включение этого исполнительного меха.-.изма с блока 14 коммутирующих элементов

На информационный вход двунаправленного коммутирующего элемента 10 поступает ин 6ормация с одного из его выходов согласно логическим уровням его адресных входах. При счете первым двоичным счетчиком 2 импульсов, .по тупающих на его счетный вход, с его двух младших разрядов поступают импульсы на соответствующие второй

25 и четвертый 27 входы блока 5 ло -гики. При этом на пятом выходе 23 блока 5 логики формируются стробирующие импульсы нулевого уровня (фиг.З), поступающие на входы разрешения первого 11 и второго 12 элементов оперативной памяти. Таким образом, при подаче единичного логического уровня на шину 30 записи обеспечится перебор комбинаций логических уровней, поступающих с группы выходов первого

11 и второго 12 элементов оперативной памяти, на другие группы входов которых поступает комбинация логических уровней, характеризующих текущий шаг управления с выходов второго двоичного счетчика 2 импульсов.

Следовательно, стробирующими импульсами с пятого выхода 23 блока 5 логики обеспечится запись на текущем шаге управления состояния всех датчи ков блока 1 датчиков положения в первый элемент 11 оперативной памяти, а также информация включения исполнительных механизмов объекта 7 управления во второй элемент 12 оперативной памяти.

После окончания перебора адресов первым двоичным счетчиком 2 импульсов на его выходе старшего разряда установится единичный логический уровень, который поступает на третий выход 26 блока 5 логики. При этом на .входах разрешения первого 11 и второго 12 элементов оператйвной памяти установится уровень логич-..ской едиНИЦЫ И НЯ НХ ВЫВОДЯХ ОУЦУ Г БЫСОКОИМ педянсные состояния, тякж: †. На их Входах записи установятся нулевые логи-5

ЧЕСКИЕ УРОВНИ ЗаПРЕЩаЮЩИе ДЯЛЬНЕЙ шую запись информации, Хро е того,, на первом выходе 4 блока 5 логики будет нулевой лОгическии уровень„кОТО- рый дает запрет по Входу разрешения счета на дальнейший счет ггмпульсов ,первому дв оьчному счетчику 2?т;мпулт сов. НЯ Втором Бь?Ходе 17 блока 5 ло.гики установится единичньгй логический уровень9 поступающий на 1.- :етный Вход 15

,Второго двоичного счетчика 8 импуль сОБ> ко горый IlpH этом усг;:.Вовит На своих Выхоцях yогичеryHB 1;рgвни со гответствующие следующему шагу управденияо 2Q

Впоследствии устанавливают на шине 30 записи нулевой логи-IBBêHé уровень. при этом НЯ шестом Выход< 24 блока 5 логики установится единичный

ПОГический уровень который сбросит 25 первьгй Двоггчный счет -ик 2 импульсов нулевое состояние,> В дальне1ппем блоком 14 ко гутирующих элементоБ

Обеспечивают Включение исполнительных механизмов Объег",га 7 управления„ 3д необходимое для содержащегося Бо втором двоичном счетчике Я импульсов текущего шага управления и после

ОкончЯнич их работы c ïßòü ПОДЯют еДиничный логический утовень на шину 30

Д

ЗЯПИСИ Пронgc йугЕ т:., Ячнг Ь На:pЕК рШЕМ шяГе управления состояний дятчикОБ блока 1 датчиков положени1 i Б певвый элемент 11 оперативной памяти и информации Включения исполнительных @ механизмов объекта 7 управления ва

Второй элемент 12 оперативной памяти.

После этого Бо втором двоичном счет" чике 8 импульсов установится следую щий шаг управления. На шиг у 30 saЯВ писи подают нулевоЙ логический уровень. Первый двоичный счетчик 2 импульсов сбрасывается в нулевое состояние. Включают блоком 14 ".-..-Эммутирующих элементОБ следябщие исполнитель "

56 гные механизмы Объекта 7 управления ..

На шине 30 записи устанавливают еди ничный лОГический уровень и т д

ПОсле ОКОнчяния записи ня Б .Вх щяГях упрявления состояний дятчикОБ

56 блока 1 датчиков положений и информации включения исполнительных мехаииз мов объекта 7 Управления на шинах режима 2 8 и 3 Яписи ) 0 ус тана Влив аьзт R",f левые логические уровни. На шину 31 сброса г:одяют импульс единичного логического уровня,, обеспечивая сброс

В нулевое состояние второго двоичного счетчика 8 импульсов и узла 13 сравнения. Устройство готово к обработке содержащейся В первом 11 и втором 12 элементах оперативной памяти программы управления.

При необходимости обработки этой программы на шину 29 включения подают единичный логический уровень. При этом на шестом выходе 24 блока 5 ло:=ики установится уровень логического нуля, а ня его первом выходе 4 установится уровень логической единицы.

Следовательно, первому двоичному счет чику 2 импульсов дано разрешение счета импульсов, поступающих на его счетный вход с генератора 3 импульсов.

Ня четвертом выходе 22 блока логики установлен нулевой логический уро-вень, поступающий на входы записи первого 11 и второго 12 элементов оперативной памяти, обеспечивая режим считывания содержащейся Б них информяции;

При счете импульсов первым двоичным счетчиком 2 импульсов обеспечивается перебор комбинаций логических уровней на его группе Быхоцов, поступающих на адресные входы коммутатора 9, двунаправленного коммутирующего элемента 10 и первые группы адресньгх входов первого 11 и второго 12 элементов оперативной памяти. При этом с выхода второго элемента 12 оперативной памяти. информация, соответствующая комбинации логических уровней на первой группе адресных входов 15, второй группе адресных входов 16, определяющей текущий шаг управления, и согласно набранной в нем программе управления, поступает через двунап--" равленный коммутирующий элемент 10 На вход блока 6 усилителей для соответствующего Воздействия на исполнительный механизм объекта 7 управления.

Перебором всех комбинаций логических уровней ;а группе выходов IIepsoI o двдичного счетчика 2 импульсов обеспечивается соответствующее программе второго элемента 12 оперативной памяти Воздействие на все исполнительные механизмы объекта 7 управления на текущем шаге управления, определяющемся комбинацией логических уровней на Входах второго двоичного счетчи7 ка 8 импульсов. Также HG текущем шаге управления обеспечивается onрос датчиков блока 1 датчиков положений, информация состояния которых через коммутатор 9, согласно комбин ции логических уровней на его адрес ных входах, поступает последователь

Но на первый вход 19 узла 13 сравне ния, на нторой вход 20 которого пос тупает последовательно информация с выхода первого элемента 11 оператин ной памяти„ в котором записаны согласно программе состояния датчиков на текущем шаге упранления.

При равенстве текущего состояния блока 1 датчиков положения состоянию датчиков, записанному в элементе 11 оперативной памяти на данном шаге у ранления на выходе 21 узла 13 сравн ния устанавливается уровень логичес кой единицы. При этом на втором выходе 17 блока 5 логики устанавлива ется уровень логической единицы, ув личивающий ка единицу состояния нто рого двоичного счетчика 8 импульсон т,е. происходит переход к следующему шагу управления.

Ъ

Так как состояние датчиков блока датчиков положения на следующем шаг управления не соответствует состояни записанному в элементе 11 оперативн памяти на данном шаге управления, т на выходе 21 узла 13 сравнения уста навливается уровень логического ну ля., устанавливающий уровень логичес кого нуля на втором выходе 17. блока логики. Происходи отработка следую щего шага управления и т, д. о

Для функционирования узла 13 сра кения на его свободный вход 27 пост пает импульсная последовательность со свободного выхода первого двоичного счетчика 2 импульсов. Работа у ла сравнения стробируется импульсамт поступающими с пятого выхода 23 бло

5 логики.

Узел сравнения (фиг.2) работает следутощим образом. При кратковремен ной подаче единичного логического уровня на шину 31 сброса двоичный счетчик 32 импульсов устанавливаетс в нулевое состояние. На счетный вхо двоичного счетчика 32 импульсов пос тупает последовательность импульсов со свободной входной шины 27 ° Сравн ваемые логические уровни поступают первую 19 и вторую 20 входные шины.

При их логическом равенстве на выход

1425603 8 элемента ИСК 1ИЧЛК61ЕЕ ИЛИ 33 устанавливается уровень логиче -.кого нуля, а при их неравенстве — уровень логической единицы. Работа узла срана- нения стробируется уровнем логического нуля, поступающим на третью входную шину 23. Иннертор 34, резистор 37, конденсатор 38 обеспечит0 вают задержку переднего фронта стробирующего импульса на время, достаточное для установления сравниваемой информации на первой 19 и второй 20 входных шинах. При несовпадении входной информации и наличии стробирующего импульса на выходе элемента И 35 устанавливается единичный логический уровень, сбрасывающий п- двоичный счетчик 3? импульсов. е- 20 Импульс на счетный вход двоичного счетчика 3? импульсов поступает синхронно со стробирующим импульсом (фиг.3). При совпадении информации е- на первой 19 и нторой 20 входных ши25 нах сброс двоичного счетчика 32 импульсов не происходит и он обеспечи.вает счет поступающего на свободную входную шину 27 импульса. После четы1 рехкратного сравнения последователье 30 ностей логических уровней и отсутю,,ствии сбро-а с выхода элемента И 35 ой сброс двоичного счетчика,32 импульсон о не происходит и на выходной шине 21 устанавливается единичный логический уровень.

Таким образом, повышается досто5 верность истинности сравнения последовательностей логических уровней, поступающих на первую 19 и вторую в- 40 20 входные шины. Следовательно, дану- ное устройство для циклового програм". много управления имеет повьппенную . гибкость за счет упрощения ввода упз- ранления и сокращения времени пере

4 программиронания, не требующей предка варительной разработки программ управления и программирования программоносителей. На перепрограммирование предлагаемого устройства требуется

50 меньше времени по сравнению с известными, Метод программирования в данном я устройстве требует незначительной д квалификации обслуживающего персонала и не требует дополнительных технических средств и затрат на программирои- вание программоносителей. на Таким образом, предлагаемое устройство для циклового программного е управления обеспечивает повышенную }415б",,3 гибкость систе;лы Управле Хия, что дОстигBpTOR путем угп)Още сия вводя ххрогря}хм уг}рявле}лия1 - э. танк/ке: Ок}эяЩЕХХХЛЕМ BQ eß1 IN т?Е))Е ПРО? ) ЯМ Лн}3()наин(Я и з о б р е т е 11 )1 я (j3 O p M f Jf P.

3?стройство для циклового прогрям = много управления,, содеркащее блок датЧ IKOB поло:"кения первьй двоичный (".Ч Е." ЧХЦ«ХП ПХУ }7 (} ()В: -IB )} !f(ВХОД }((—

3 (3 О С03- ", .:,: ь ВЬ?3(Од--: pnH!3pp TO-p;.." .-" "пуле:с,) -. . я;зго зхОц;3 з?} еще ния (сое,::: — . с первьх}1 выходом

,} < л01 . .....; . ь Як)ке бл01 осип)лтелей ° н)п..-:,: ЬХ кот,; 30 (! соединен::-: с объекта}л Б "1«H « -, Р " Л И ч .} }(} Щ что > - . целью повышения гибкОс ти хутем повышения уцобства и угроввод -1 про?«ря„.„«}? упр }Бдения и

".. щения времени персп;}Огряммиро"

ДОХ}Н3«ХН Х ЕЛЬНО Бв ДЕНЫ Вто()ОХЛ д .-".Оичньй с"Хет IHK хплпуль-оВ, коьг;хуте.-.

:" 3:", }1ВУН ЯПО ЯБЛ ЕН НЬГЛ E 0}v?y!-,/-тт Р 11Ю}}}нй

"; (} „-Н ХТЕ }SB".ХТ} 7Л : TO?j: IJQ HH« 1 К ГЬ}. .!(j..:: . .-0" ПГНИГ .«!}PУЮЩЖ)(;. ЛЕ«й=}":тов -, ПР: .:

* Р.Tlj i}а,; ...ОДО- 1}Р, B(} О т Q

Го C :.Ет"ПЛКЯ ИМПУЛЬСОВ ; О - } ли ЧЯ O, ЯП

;. еснь}ми входями коммутяторяу двуняп -.явленного коммутхХрующе-.с элемента и

ХЕ!3} ЫАК 1"PУГГХЯМИ ЯПРЕСНЬП .. ВХОД ОЯ ПЕР

Ч вЂ”,"-} 01)0)«Р Э)Х ХХЕН 3!3B OBPQ;=!THBHOfI . ;я ь1я тн B тО рые группь1 я(11 } е сных БхО

ДС г . l(070РЫХ СОЕ ХIНЕ НЫ С B ç?1(02 ЯМ(I

0РО1 0 Ц?}()И««НОГО -:ЧЕ i" ИК } т}У)х)HOB счетньй вхоц которого соединен вторым выходом блока логики, третий выход ко-орого через блок коммутирующих элементов соединен с входами

5 блока усилителей и с выходами двунаправленного коммутирующего элемента, информационньй вход которсго соединен с информационным входсм и выходом Б"..OpoIo элемента оперативкой па}(3 мяти. выходы блока датчиков положения соединены с информационными эхо" дами коммутатора„ вь}ход которого соединен с информационным вхсдом первого элемента оперативной памяти и с первым входом узла сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого элемента оперативной памяти, а выход — c первым входом блока логики. чгтвертьй и пятьй выходы которого соединены соответственно с входами запис-1 и разрешения первого и второго элементов оперативной гамяти и пятьй

Бь}ход п.->дключен к третьему входу узла сравнения, шестой выход блока логики

?5 соедине: с вхадом сброса первого дно†o инно . с 1-:е гчикя Хг}}пульсов. Бь1)«оды

"}1ядшего и стершего разрядов которого соединены с -вторым и третьим входами блока логики соответ} твенно, ., (} четвертьй гход которого соединен с выходом второго разряда первого двоичного счетчика им?тульсов и с входом узла сравнения, я пятьй, шестой и седьмой входы - с 1}Хинами ре)кима включения и записи соответственно, «! 5 входы сброса двоичного счетчика им" пульсов и узла сравнения соединены с шиной oброса„

1425603

Составитель P.;Øâeö

Техред М.Ходанич

Редактор Н,Тупица

Корректор Г. Решетник

Тираж 866 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4766/43

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