Устройство для программного управления

 

Изобретение относится к автоматике и предназначено для использования в системах программного управления технологическ1э и процессами. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения временной нормировки выполнения технологических операций.

СО1ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„14324 О (51)4 G 05 В 19 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

« :ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 41 99435/24-24

22) 24, 02. 87

46> 23,10.88. Бюл. 11- 39 (72) Г.В.Бурях, В.В.Пастух, С.Ф. Дудик, Г.А, Кочуевский и В.Н.Проскуров (53) 621.503.55(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1084739, кл. G 05 В 19/08, 1982.

Авторское свидетельство СССР

1"- 1314307, кл. С 05 В 19/08, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО

УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматике и предназначено для использования в системах программного управ" ления технологическими процессами.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения временной нормировки выполнения технологических операций.

143

Цель достигается тем, что в устройство для программного управления, содержащее генератор 1 импульсов., коммутатор 6, блок 10 набора программ, группу из п (n — количество операций технологического процесса) триггеров 5, группу из и элементов

ИЛИ-НЕ 8, группу из и ключей 9, группу из и исполнительных блоков 12 и матричную модель 2 графа, каждый (i, j) é узел (i, j = l,n) который

1 содержит триггер 4 и элемент И 3, введены генератор 15 временных импульсов, группа из и триггеров 16, 1 группы из и регистров 14, элементов

И 17, счетчиков 18 и схем 19 сравнения. Предварительно записывают в группу из п регистров нормативные

2460 времена выполнения соответствующих технологических операций, Иомент начала функционирования любого исполнительного блока регистрируется так же, как и его временной рабочий цикл, продолжительность которого ограничена нормативным временем. Прерывание происходит в момент совпадения рабочего времени исполнительного блока с нормативным временем выполнения соответствующей технологической операции, После совпадения времен вырабатывается сигнал "Останов-исход", который останавливает и переводит в исходное состояние исполнительный блок группы для заполнения следующего рабочего цикла технологической операции. 1 ил.

Изобретение относится к автоматике и предназначено для использования в системах программного управления технологическими процессами.

Цель изобретения - расширение функ- 5 циональных возможностей устройства путем обеспечения временной нормировки выполнения технологических операций.

На чертеже представлена структур- 10 ная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, матричную модель 2 графа, KBxpblH узел которой содержит эдемент

И 3 и триггер 4, первую группу триге- 15 геров 5, коммутатор 6, группу инфор мационных входов 7 устройства, группу элементов ИЛИ-НЕ 8, группу ключей 9, блок )О набора программ, входной полюс 11 устройства, исполнитель- 20 ный блок 12, отдельный информационный вход 13 устройства, группу регистров 14, генератор 15 временных импульсов, вторую группу триггеров 16, 2 "i группу. элементов И 17, группу счетчиков 18 и группу схем 19 сравнения, Вход 11 устройства соединен с единичными входами триггеров 5 первой группы. Прямой выход i-го триггера 5 подключен к первым входам всех элементов И 3 i-й строки матричной модели 2, вторые входы которых:-..оединены с прямыми в ых одам и с оо тв е тс тв ующих триггеров 4 модели 2. Выход элемента И 3 (i, j)-го узла матричной модели 2 подключен к i-му входу j -r o элемента ИЛИ-НЕ 8, выход которого соединен с информационным входом

j-го ключа 9. Выход i-го ключа 9 подключен к 1-му информационному входу коммутатора 6, i-й выход которого соединен одновременно с i-м входом блока 10 набора программ и с управляющим входом i-ro ключа 9, Информационные выходы блока 10 набора программ подключены к BxopsM соответствующих исполнительных блоков

12. Управляющий вход коммутатора 6 соединен через генератор 1 импульсов с входом !1 устройства. Отдельный информационный вход 13 устройства является отдельным информационным входом блока 10 набора программ, Выход генератора 15 временных импульсов подключен к вторым входам группы из элементов И 17. Первый вход i-ro эл мента И 17 группы соединен с прямым выходом i-го триггера 16 второй группы. Сигнальный выход i-ro исполнительного блока 12 группы подключен к единичному входу i-го триггера

16 второй группы. Группа входов 7 устройства является информационными входами группы регистров 14, управз 14324 ляю !ие входы которых соединены с j-ми управляющими входами блока 10 набора программ. Выход i-ro элемента И 17 группы подключен к счетному входу

i-ro счетчика 18 группы, информаци5 онный выход которого соединен с вторым информационным входом i-й схемы

19 сравнения. Информационный выход .

1 го регистра 14 подключен к первом информационному входу i-й схемы 19 сравнения, выход которой одновременно соединен соответственно с нулевым входом i-ro счетчика 13 группы, нулевым входом i-ro триггера 16 второй группы, входом "Останов — исход" 1-ro исполнительного блока 1 2 и нулевым входом j -го триггера 5 первой группы.

Назначение введенных элементов в устройстве, Группа регистров 14 предназначена для хранения временных нормативов (которые записываются в двоичном коде и хранятся в 25 зонах, соответствующих технологи ческим операциям) выполнения технологических операций.

Генератор 15 временных импульсов предназначен для формирования импуль- 30 сов, период следования которых адекватен единице времени (относительно которой определяется длительность технологического процесса)»

Группа триггеров 16 предназначена для обозначения моментов функционирования исполнительных блоков 12 и обеспечивает заполнение группы счетчиков 18 импульсами, поступающими с выхода генератора 15 временных и:".40 пульсов .

Группа элементов И 7 управляет заполнением емкости счетчиков 8 группы. Группа счетчиков 18 предназначена для формирования н;. пх выходах двоичных кодовых комбинаций, соответ-45

Начальное состояние всех элементов памяти при подготовке устройства к функционированию соответствует следующему.

Информация с топологии сетевого графа заносится путем установки соответствующих триггеров 4 в единичное состояние, Соответствующий триггер 4 ij (i, j = 1, и) определяется пересечением строки с номером, равным номеру непосредственно предшествующей технологической операции, и столбца с номером, равным следующей операции, Первая и вторая группы триггеров

5 и 16 и группа счетчиков 18 находятся B нулевом состоянии, что соответствует исходному состоянию устройства, подготовленного к рабочему циклу функционирования, Когда подготовлен сетевой план вы- полнения технологического процесса и установлены в единичное состояние соответствующие триггеры 4, на этом этапе подготовки в соответствующие регистры 14 записываются двоичные коды, адекватные временным величинам выполнения операций.

Первоначально ключи 9 устанавливаются в состояние, при котором разрешено прохождение сигналов с выходов соответствующих элементов ИЛИ-НЕ 8 на входы коммутатора 6. Коммутатор 6 устанавливается в закрытое состояние. Первая и вторая группы триггеров 5 и 16 и группа счетчиков 18 находятся в нулевом состоянии, что соответствует исходному, Информация о топологии сетевого графа заносится путем установки соответствующих триггеров 4 в единичное состояние, Соответствующий триггер 4 i,j (i,j

1,n) определяется пересечением строки с номером, равным номеру нествующих текущим времена". выполнения посредственно предшествующей технолотехнологических операций „ гической операции, и столбца с номеГруппа схем 19 сравнения служит ром, равным следующей операции. По для обнаружения моментов совпадения информационному входу 13 устройства

"временньп." кодов, в результате чего 50 в блок 1О набора программ производитвыработанпые на их выходах сигналы ся занесение программ управления Bbl

"Останов — исход" производят ycòанов- полнением технологически операций. ку и исходное состояние групп счет- Через группу информационных входов 7 чиков 18„триггеров 5 и 16 н испол- устройства в соответствующие регистнительных блоков 12 (прекращая тем 55 ры 14 производится запись временных самым их функционирование),,нормативов (представленных в виде

Устройство работает следующим об- двоичного кода) выполнения технологираэом. ческих операций.

32460

/Г

Г Г

5 14

Запуск устройства осуществляется подачей на входной полюс 11 устройства импульсного сигнала, устанавливающего все триггеры 5 в единичное состояние и запускающего генератор 1 импульсов.

Управление коммутатором 6 осуществляется импульсами от генератора 1 (импульсы, поступающие с выхода генератора 1 на управляющий вход коммутатора 6, обеспечивают его срабатывание, т.е. передачу сигналов, присутствующих на его группе входов), которые обеспечивают циклически последовательное подключение один к другому соответствующих входов и выходом коммутатора 6 (циклический опрос элементов ИЛИ-НЕ 8 с передачей присутствующих на их выходах сигналов на соответствующие входы блока 10 набора программ). Сигнал с выхода

j-ro элемента ИЛИ-НЕ 8, соответствуницего. начальной технологической операции, в момент поступления на управляющий вход коммутатора 6 j-го импульса от генератора 1, поступает . на j -й вход блока 10 набора программ, что приводит к передаче из блока 10 набора программ в j -й исполнительный блок 12 программы управления начальной технологической операции и к запуску этой операции. Б этом случае разрешается прохождение сигналов с выходов триггеров 4 матричной модели 2 через соответствующие элементы И 3 на входы элементов ИЛИ-НЕ

8. На выходе элемен-а ИЛИ-НЕ 8, соответствующего столбцу матричной модели 2, в котором все триггеры 4 находятся в нулевом состоянии (столбцу, соответствующему начальной технологической операции), появляется сигнал, поступающий через открытый ключ 9 на соответству«ощкй вход коммутатора 6. Управление коммутатором

6 осуществляется импульсами от I.енератора 1, которые обеспечивают циклически последовательное поцключение один к другому соответствующих входов и выходов коммутатора 6 (циклический опрос элементов ИЛИ-НЕ 8 с передачей присутствующих на их выходах сигналов на соответствующие входы блока 10 набора программ), Следовательно, сигнал с выхода

j-го элемента ИЛИ-НЕ 8, соответствующего начальной технологической операции, в момент поступления на управляющий вход коммутатора 6 1-го 3 импульса от генератора 1 по«:тупает на j -й вход олока 10 ««аборт«программ, что приводит к г«ередаче из блока 30 набора программ в j é исполнительный блок 12 программ управления начальной технологической операцией и к запуску этой операции. Сигнал

j --го выхода коммутатора 6 запрещает последующее прохождение сигналов через j и ключ 9, исключая тем самым возможность повторного запуска )-й (в данном случае начальной«) технологической операции. В то жг время на управляющем «-м выходе блока 1О набора программ вырабатывается сигнал, который производит ориентац«гю -.- -о регистра 14 ьа возбуждение «а его выход временного кода, соответствующего времени выполнения данной технологической операции, Код с информационного выхода i-I o регистра 14 поступает на первый информационный вход

i-й схемы 19 сравнения, тем самым схема подготовлена для выполнения функции определения момента совпадения заданного временного норматива и текущего времени выполнения технологического процесса, Запуск операции в j -м ксг«олнктельном блоке 12 идентифицируется импульсным сигналом„сформированным на его сигнальном выходе„который производит переключение j-го триггера 3 6 в единичное состояние, в резуль тате ч его полученный на прямом выхг.де j--I o триггера 16 сигнал эь«сокого потенцкала обеспечивает прохождение импульсов времени с генератора 15 через

i-й элемент И 17„, которые, в свою очерець, производят заполнение i-го с -IeTtlHK 8. Л««алогкч««ы:«образом за .«p ;I" HQ «BMQ IT Hble рации, если таковых нес««олько (предлагаемая реализация устройства дс «ускает и такой вариан организации технологического процесса), На информационном выходе i-го счетчика 18 по"тепенно формируются возраста«сщке временные кодовые комбинации до -.ех пор, пока «е про««эойцет совпадепие кодов на информационных входах г-й схемы 19 сравнения,. Сигнал„ выработанный на выходе i-й схемы 19 сравнения в результате совка;«ения Временных кодов, означает заверше. :ке какой-либо технологической операции, например k-й, после чего производят

ВНИИПИ Заказ 5438/39 Тираж 866 Подписное

Произв-noJIHrð. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 14324 ,сброс 1-го счетчика 18, переключение

j-го триггера 16 в нулевое состояние (который тем самым прекращает прохождение импульсов с генератора 15 через i-й элемент И 17 на вход i ro

5 счетчика 18). Этот же сигнал для исполнительного блока 12 является сигналом "Останов — исход", который совершает его остановку и устанавли,вает в исходное состояние для выполнения следующего рабочего цикла технологической операции. Сигнал также переключает в нулевое состояние k-й триггер 5, запрещая прохождение на входы элементов ИЛИ-НЕ 8 сигналов с выходов триггеров 4 k-й строки матричной модели 2 ° Эти действия соответствуют вычеркиванию в сетевом плане графа k-й технологической опе20 рации из перечней операций, непосредственно предшествующих не запущенным до настоящего времени технологическим операциям. Очевидно, что в результате такого вычеркивания могут появиться новые операции, котоpIlt не предшествуют незавершенные операции. Тогда на выходах элементов

ИЛИ-НЕ 8, соответствующих таким операциям, появляются единичные сигналы, ко 30

f торые производят указанным образом запуск этих операций, В дальнейшем функционирование устройства производится аналогично, до наступления мо мента .завершения всех операций, Формула изобретения

Устройство для программного управления, содержащее генератор импульсов, коммутатор, блок набора

1 40 программ, группу из п (n — количество операций технологического процесса) триггеров, группу из п элементов

ИЛИ-НЕ, группу из и ключей группу из п исполнительных блоков;; матрич45 ную модель графа, каждый (-., "; ) -й узел (i„j = 1,п) ксторой содержит триггер и элемент И, причем первый вход устройства соединен с единичными входами триггеров первой группы, прямой выход 1 го триггера подключен к первым входам всех элементов И

i-й строки матричной модели, вторые входы которых соединены с прямымп выходами соответс rBóþùèõ триггеров модели, выход элемента И (I.j)--го

60 8 узла матричной модели подключен к

i-му входу j-го элемента ИЛИ-11Е, выход которого соединен с информационным входом j-го ключа, выход

1-го ключа подключен к 1 му информационному входу коммутатора, 1-й выход которого соединен одновременно с

i-I! входом блока набора программ и с управляющим входом i-го ключа, информационные выходы блока набора программ подключены к входам соответствующих исполнительных блоков, управляющий вход комму1атора соединен через генератор импульсов с первым входом устройства, второй вход устройства является информационным входом блока набора программ, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения временной нормировки выполнения технологических операций, оно дополнительно содержит генератор временных импульсов, вторую группу из и триггеров, группы из и регистров, элементов И, счетчиков импульсов и блоков сравнения, причем выход гене1 ратора временных импульсов подключен к первым входам группы из и элементоз И, втОрои вход 1-го, элемента И группы соединен с прямым выходом i-го триггера второй группы, сигнальный выход i-го исполнительного блока группы подключен к единичному входу

i-ro триггера второй группы, группа входов устройства является информационными входами группы регистров, управляющие входы которых соединены с j -ми управляющими выходами блока набора программ, выход i-го элемента

И групгы подключен к счетному входу

i-го счетчика импульсов группы, информационный выход которого соединен с вторым информационным входом i-го блока сравнения, информационньпI выход

i-го регистра подключен к первому информационному входу i-го блока

I сравнения, выход которого одновременно соединен соответственно с нулевым входом i-го счетчика импульсов группы, нулевым входом i-го триггера второй группы, входом "Останов — исход" i-ro исполнительного блока группы и нулевым входом j --го триггера первой группы.