Устройство для цифрового программного управления объектом

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Целью изобретения является упрощение устройства и расширение области его применения . Устройство для цифрового программного управления объектом содержит блок 1 задания весовых коэффи- 1диентов, блок 2 формирования команд сброса, блок 3 выбора следующего состояния , триггерный накопитель 4 и блок 5 формирования выходных функций причем все блоки полностью состоят из унифицированных логических модулей , путем наращивания которых, а также изменением схемы трассировки объединяющего названные блоки кроссового поля, может быть реализован требуемьй алгоритм управления. 3 ил. 2 (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 05 В 19/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21)-4231560/24-24 (22) 23.03.87 (46) 15.01.89. Бюл. Р 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт мясной промьппленности (72) Г,Л. Будневский, А.С. Зельцер, А.Н. Ларичев, Л.М. Макаревич и M.À. йтейнберг (53) 621.503.55(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 953626, кл . G 05 В 19/ 18, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ ОБЪЕКТОМ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Целью

„„SU„„3453647 А1 изобретения является упрощение устройСтва и расширение области его применения. Устройство для цифрового программного управления объектом содержит блок 1 задания весовых коэффициентов, блок 2 формирования команд сброса, блок 3 выбора следующего состояния, триггерный накопитель 4 и блок 5 формирования выходных функций, причем все блоки полностью состоят из унифицированных логических модулей, путем наращивания которых, а также изменением схемы трассировки объединяющего названные блоки кроссового поля, может быть реализован требуемый алгоритм управления. Э ил.

1451647

Изобретение относится к автоматике, и вычислительной технике, в частности к устройствам для управления технологическим оборудованием раз5 личных производств, построенным на интегральных логических микросхемах низкой и средней степени интеграции.

Цель изобретения — упрощение устройства и расширение области- его применения.

На фиг, 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 и 3 — соответственно электрическая схема и граф состояний примера конкретной реализации устройства.

Устройство содержит блок 1 задания весовых коэффициентов, блок 2 формирования команд сброса,. блок 3 выбора следующего состояния, триггер- 2р ный накопитель 4 и блок 5 формирования выходных функций.

В устройство по фиг. 2 блок 1 задания весовых коэффициентов состоит из соединенных модулей платы 6 25 элементов 2И-НЕ и платы 7 инверторов, блок 2 формирования команд сброса — из платы элементов ИЛИ, блок З.выбора следующего состояния из платы 8 элементов И, триггерный 30 накопитель 4 — из платы IK-триггеров, а блок 5 формирования выходных функций — из платы 8 элементов И и соеди.ненной с ней платы 9 выходных усилителей. Все платы снабжены концевыми печатными контактами и установлены в розетки соединителей 10, монтажные лепестки которых образуют кроссовое поле, используемое для соединения плат и блоков между собой. 4р

Все логические элементы устройства функционируют как элементы отрицательной логики, т.е. "1" соответствует низкий уровень сигнала, а "0" высокий уровень.

Входы логических элементов блока

2, триггеров накопителя 4, входы элементов платы 7 и выходы усилителей платы 9 через соответствующие резисторы 11 подсоединены к источнику напряжения и служат нагрузкой для выходов элементов блока 3, платы 7 и платы 8, объединение которых реализует логическую функцию МОНТАЖНОЕ ИЛИ.

Устройство работает следующим образом.

Пусть требуется реализовать алгоритм управления некоторым объектом в соответствии с графом состояний, изображенным на фиг. 3. Программирование устройства цифрового программного управления на реализацию такого алгоритма осуществляется посредством соответствующей трассировки кроссового поля. Входные информационные сигналы Х,, ..., Х g подаются на входы элементов платы 6, которые вместе с инверторами платы 7 реализуют следующие логические функции:

11/1 m mХО3

12/2 = Х2 ° Х4;

13/3 = ХЗ Х4р

12/4 = Х1 ° X4)

14/4 = Х8;

h1/2 = Х2 Х5;

h1/3 = Х1 ° ХЗ Х4 + Х1 Х5;

h2/3 = Х2-X3 Х6 + Х6 Х7;

h2/4 = h4/0 Х4 Х5;

h3/2 = h4/3 Х4 Х7;

h3/0 = Х9.

Весовые выражения Ii/j и hi/k (где — номер текущего состояния устройства; j — номер выхода устройства; номер следующего состояния устройства) представляют собой соответственно логические условия формирования выходного управляющего воздействия на выходе Z . и перехода устройства в следующем такте его работы в состояние

У < когда устройство находится в состоянии Y1е

Сигналы, соответствующие весовым выражениям Ь1/2, h1/3, h2/3, h2/4, h3/2, Ь4/0 и h4/3, поступают на входы логических элементов блока 2, образующего логические сигналы сброса триггеров накопителя 4, определяющих состояние устройства на следующем такте его работы:

KI = h1/2 + h1/3;

KI = h2/3 + h2/4;

K3 = h3/О + h3/2;

К4 = h4/О + h4/3.

Кроме того, сигналы Ь1/2, h1/3, h2/3, h2/4, h3/2, h4/3 и h3/О поступают на входы логических элементов блока 3 выбора следующего состояния, которые формируют сигнал перевода по I-входам триггеров накопителя 4 на следующем такте работы устройства в состояние "11 :

I1 = ХО;

I2 = h1/2Y1 + ЬЗ/2YÇ;

I3 = h1/3Y1 + h2/3Y2 + Ь4/ЗУ4;

I4 = Ь2/4У2.

Таким образом, если устройство находится в состоянии У;, а на его вхо14516

35

45 дclx созпалась комбинация входных сигналов, приводящая к формированию условия hi/k = 1, то триггер с номером в начале следующего такта работы устройства под воздействием сигнала

К; = ...+ hi/k + .. установится в нулевое логическое состояние, а тригråð с номером k под воздействием сигнала I <= ... Yihi/k ... — в еди- 1р ничное логическое состояние. Такой порядок работы устройства гарантирует присутствие сигнала " 1" на выходе только одного иэ триггеров, номер которого и принимается за номер состо-15 яния устройства. В исходном состоянии все триггеры накопителя 4 находятся в "0".

В каждом из состояний устройства на его выходах формируются сигналы управляющих воздействий, что обеспечивается элементами блока 5. При этом в соответствии с блок-схемой алгоритма

Z1 = l1/ 1Y1/11/1 = ХО;

Z2 = 12/2У2;

Z3 = 13/3У39

Z4 = 12/4У2 + 14/4У4.

Устройство при любом реализуемом им алгоритме управления объектом полностью состоит из унифицированных логических модулей (плат), причем посредством наращивания числа этих модулей может быть реализован алгоритм управления любой сложности.

Изменение алгоритма управления достигается за счет перемонтажа кроссового поля и не приводит к необходимости изменения конструкции самих плат. Схема троссировки (программирования) устройства вытекает непосредственно из алгоритма его функционирования, при этом не требуется применение методов оптимального кодирования

47

4 состояниИ цифрового автомата,что позволяет легко корректировать алгоритм управления в условиях эксплуатации.

Простота конструкции устройства и его программирования позволит использовать его для решения широкого круга задач управления разнообразными объектами, в особенности там, где это связано с повышенными требованиями к надежности и ремонтопригодности. формула изобретения

Устройство для цифрового программного управления объектом, содержащее блок задания весовых коэффициентов, входы которого соединены с входами устройства, триггерный накопитель и блок формирования выходных функций, выходы которого подключены к выходам устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и расширения области его применения, оно содержит блок формирования команд сброса предыдущего состояния и блок выбора следующего состояния, причем первые выходы блока задания весовых коэффициентов соединены с соответствующими первыми входами блока формирования выходных функций, вторые входы которого подключены к выходам триггеров накопителя и к соответствующим вторым входам блока выбора следующего состояния, первые входы которого соединены с соответствующими вторыми выходами блока задания весовых коэффициентов и с соответствующими входами блока формирования команд сброса, выходы которого соединены с входами сброса триггерного накопителя, установочные входы которого подключены к выходам блока выбора следующего состояния.

145!647

1451647

ХФ X$

Составитель Е. Волков

Корректор Л. Патай

Техред М.Дидык

Редактор Л. Пчолинская

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

Заказ 7078/45 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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