Устройство для программного управления

 

Изобретение относится к области автоматического управле1шя и предназначено для программного управления технологическими процессами преимущественно в сельском хозяйстве. Целью изобретения является повьппение надежности устройства и оперативности управления. Устройство управления содержит задатчик времени, дешифратор , блок задания программы, блок контроля исполнения команд, блок усилителей, счетчик объектов, шифратор выбора объектов, блок аварийной сигнализации. 1 . ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1456932 А 1

Ш4 G05 В 19/08

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 зации, выходные шины 9 дешифратора

2, Блок 3 (фиг.2) содержит элементы

И 10 - 12 элементы ИЛИ 13 - 19.

Блок 4 (фиг.3) содержит элементы

HE 20 и 21, элементы И-НЕ 22 и 23, элементы И 24 и 25, элементы ИЛИ 26 и 27, элемент 28 выдержки времени.

Объект управления (фиг.4} содержит реле 29-33, пускатель 34, а блок 4— кнопку 35 "Стоп".

Обозначения, принятые на фиг.1-4 шины А, — информационные шины, шины

С - управляющие шины, шины D— контрольные шины.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4206356/24-24 (22) 06.03.87 (46) 07 ° 02.89 ° Бюл. 9 5 (71) Украинский государственный проектный институт "Тяжпромавтоматика" (72) А.Л, Ко стихов (53) 621.50;.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 656023, кл. G 05 В 19/08, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Ф 947826, кл. G 05 В 19!08, 1977 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ .. ОГРАММНОГО

УПРАИВНИЯ

Изобретение относится к области автоматического управления и предназначено для программного управления технологическими процессами преимущественно в сельском хозяйстве (например, в птицеводстве),.

Цель изобретения — повышение надежности устройства и оперативности управления.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2схема блока задания программы; на фиг.3 - схема блока контроля исполнения команд; на фиг.4 — вариант подключения схемы объекта к устройству управления.

Устройство содержит (фиг.1) задатчик 1 времени, дешифратор 2, блок

3 задания программы, блок 4 контроля исполнения команд,.блок 5 усилителей; счетчик 6 объектов, шифратор 7 выбо-: ра объекта, блок 8 аварийной сигнали (57) Изобретение относится к области автоматического управления и предназначено для программного управления технологическими процессами преимущественно в сельском хозяйстве.

Целью изобретения является повьппение надежности устройства и оперативности управления. Устройство управлеж я содержит задатчик времени, дешифратор, блок .задания программы, блок контроля исполнения команд, блок усилителей, счетчик обьектов, шифратор выбора объектов, блок аварийной сигналнз ацин е 1 3 с па ф лы1 4 иле

Задатчик 1 времени представляет собой кварцевые электронные часы, применяемые в устройствах автоматики. Дешифратор 2 выполнен на низковольтных полупроводниковых диодах по схеме матричного дешифратора.

При необходимости он может быть вы1456932 полнен на микроэлектронной или другой базе.

Блок 3 задания программы представляет собой набор стандартных элементов И, ИЛИ.

Блок 4 контроля исполнения команд представляет собой набор стандартных элементов И-НЕ, И, НЕ, ИЛИ и элементов выдержки времени. В качестве элемента выдержки времени использован двухступенчатый элемент с двумя выходами (например элемент

И-301) .

Блок 5 усилителей представляет собой набор по числу команд стандарт- ных усилителей.

Счетчик 6 .объектов представляет собой триггерный счетчик с числом счета, равным 4ислу объектов управления. Для установки счетчика объек-. тов в начальное положение на его панели установлена кнопка, которая на блок-схеме устройства условно не показ ана.

Шифратор 7 выбора объекта предI назначен для преобразования десятич ного кода с выхода счетчика б объектов в двоичный код, который передается непосредственно на объекты управления.

Блок 8 аварийной сигнализации представляет собой набор триггеров и светодиодов, при помощи которых происходит запоминание и высвечивание неисправности оборудования на объекте.

В качестве задатчика возраста используются, например, шаговые искатели, переключающиеся по сигналам электрических часов в 24 ч на один шаг.

Устройство работает следующим образомом.

На задатчике 1 времени устанавливается текущее время, счетчик 6 объектов установлен в положение объекта 1. Со счетчика 6 объектов цифра 1 в десятичном коде поступает на шифратор 7 выбора объектов, где преобразуется в двоичный код и по информационным шинам А выбора объекта поступает на объекты управления.

Приемные устройства, например, релейного типа (фиг.2) на объектах управления (птичниках) настроены иа определенный код, соответствующий номеру объекта. При двоичном коде 1 сбрасывает приемное устройство толь ко объекта 1, а все остальные приемные устройства на объектах управления при поступлении на их входы r кода 1 не срабатывают. Сработавшее

5 приемное устройство объекта 1 подключает устройство управления к объекту 1. При этом по управляющим шинам С подключается блок 5 усилите1р лей пускателей исполнительных механизмов объекта 1, по контрольным машинам D исполнения команд блок 4 контроля исполнения команд подключается к блок-контактам исполнитель15 ных механизмов объекта 1, по информационным шинам В состояния объекта дешифратор 2 подключается к эадатчику возраста бройлеров в птичнике 1, После подключения устройства y ï2р равления по всем шинам к объекту 1 (птичнику 1) на вход дешифратора 2 по шинам В поступает сигнал (в двоичном коде), характеризующий возраст бройлеров в птичнике 1 (например

25 5 сут), который преобразуется дешифратором 2 в десятичный код и поступает на первые входы блока 3 задания программы, На второй вход блока 3 задания программы поступает сигнал

gp от задатчика 1 времени, характеризующий время суток (например 6 ч ).

Согласно технологическому процессу выращивания бройлеров, каждому возрасту (в сутках) в определенное время суток необходимо обеспечить

35 строго определенный режим содержания (кормпение, поение, освещение и т.д.). Этот. режим содержания составляется зоотехником йтицефабри

4О ки иа весь период выращивания бройлеров (56 сут) и представляется в виде специальной таблицы.

На основании таблицы режимов со. держания бройлеров составляем сис45 темы логических уравнений для обеспечения, например, кормления, поения, освещения и пометоуборки на весь период выращивания бройлеров, (выращивание бройлеров начинается с возраста 5 сут, так как птицефабрика получает пятисуточных цыплят).

Дпя составления логических уравнений вводим следующие обозначения, Входные величины:

V»V< . ° ° 1 5б — Возраст бройлеров (соответственно пять, несть,..., пятьдесят шесть суток);

5 1456932, t ° ...t — время суток (соотФ ° ветственно один, два. двадцать четыре часа) .

П

I1î

0 5

5 О о

0<îo

ПУе

V)t) +V5t ü +Vgt)7 +Vgy tgg ° 2о В+ йо Ф + 2о т. +

° ° я у я 1 6 17 6 22 о 6 (т?) 56 8 з6 1Ъ 6 1Ь 56 23 — П 0 llY> и т.д.

-25 нам С на объект 1 для включения исполнительных механизмов дпя вйполнения укаэанных команд и одновременно в блок 4 контроля исполнения команд (фиг.1), После включения ис30 полнительных механизмов на объекте управления 1 от их блок-контактов по шинам D (фиг.2) в устройство управления поступают сигналы, сви детельствующие о том, что заданные команды выполнены. Через время t„ настройки блока 4 контроля исполнения команд (время, достаточное для срабатывания исполнительных механизмов на объекте управления, поряд4р ка 1-1,2 с) в блоке 4 срабатывает элемент 28 выдержки времени, который включает схему контроля исполнения команд, а еще через время контроля (gt) порядка 0,25-0,5 с в

4> блоке 4 контроля исполнения команд элементом 28 выдержки времени вырабатывается сигнал на перевод счетчика 6 объектов на следующий объект, При этом блок 4 контроля исполнения команд возвращается в исходное положение, так как при переключении. счетчика 6 на следукщий объект на . входах блока 4 контроля исполнения команд на время to-порядка 1 с исче55 зают входные сигналы, При этом элемент 28 выдержки времени устанавлива. ется в исходное состояние, Работа устройства с остальными объектами происходит аналогично.

Реализация этих логических уравнений, а следовательно, и автоматическое обеспечение режимов содержания бройлеров выполняется при помощи блока 3 задания программы устройства (фиг.3), Для этого блок 3 задания программы имеет две -руппы шин - времени суток (t„) н в .",раста (Vg).

На фиг.3 показаны только входы, участвующие в первых слагаемых уравнений I,II,III. Все входы эг ементов

K 10-12 подключены к этим нам (одни входы к соответствующим шинам вре" мени t,«, а другие входы — к соответствующим.шинам возраста „). Выходы элементов И 10-12 подключены согласно логическим уравнениям I, II, III к входам элементов ИЛИ 13-19, обра, зуя на выходе блока 3 задания программы выходные сигналы К,Ко,П и т,д.

Таким образом, если на входы блока 3 задания программа поступают сигналы, например, Vs и t<, то на обоих входах элемента И 10 появляются логические "1", в то время как на элементах И 11 и 12 присутствует только одна логическая "1" от V

На выходе элемента И 10 появляется логическая "1", которая через элемеи. ты ИЛИ 13 и 19 образует на выходе блока 3 задания программы сигналы К ° 0

Эти команды через усилители апока 5 усилителей поступают по шиВыхрдные величины:

К вЂ” кормление включить;

К - кормление отключить; поение включить; по ение отключить; освещение 257 включить; освещение 50Х включить; освещение 100Х включить; освещение отключить; пометоуборку включить и т,д, 8 сигнал "1, который, поступив на етий вход элемента И 24, открываего. В результате на выходе элента И 24 появляется сигнал, коточерез элемент ИЛИ 27 выдает сигаварии в блок 8 аварийной сигна" з ации, Через время tö + 5t на втором выде элемента 28 выдержки времени чезнет единичный сигнал, который счетному входу переводит счетчик ъектов блЬк 61 на следуюший объект отключает схему контроля исполнея команд.

Дпя возможности остановки устйства на каком-либо объекте необдимо нажать на кнопку "Стоп", уставленную на лицевой панели в то врекогда производится опрос интереющего. нас объекта. Это необходинри определении невыполненной . манды. Дпя продолжения работы устйства кнопку "Стоп" необходимо отстить.

После опроса всех объектов устйство управления автоматически . звращается к объекту 1 (так как устройстве управления применен льцевой счетчик 6 объектов) и опс объектов повторяется. Таким обзом, устройство управления выполет циклический опрос и проверку стояния всех объектов управления соответствие заданной программе прерывно в течение всего времени хнологического процесса, Период са зависит от времени срабатыва" я исполнительных механизмов и колиства объектов управления. Наприр, если в исполнительных мехажзприменены пускатели со времени абатывания С 0,75 с, а число ъектов управления П 90, то периопроса всех объектов составит в = (tc + Ь") H 90 сэ где (время контроля) принято 0,25 с.

Таким образом, устройство управ-. ния эа счет применения средств авматизации, выполненных на бесконтных элементах повышает надежсть работы и обеспечивает автоматиское. управление технологическим оцессом, например, выращивания ойлеров на птицеферме за счет долнительного введения дешифратора, етчика объектов, шифратора выбора ъектов и блока контроля исполнея команд, т.е. повышает оператив7 1456932

Блок 4 контроля исполнения ко- ся манд (фиг.4) работает следующим об- тр разом. ет

Команды К и 0, из блока 3 зада- б ме ния программы поступают на входы эле- рый ментов И"НЕ 22, НЕ 21 и через эленал мент ИЛИ 26, на вход элемента 28 ли выдержки времени, у которого через время t< настройки появляется единич-10 хо ный сигнал на выходе 1, а еще через ис время (6t) контроля на выходе 2 ис- по чезает единичный сигнап и появляется об нулевой сигнал (исходное положение и реле 31 - при отсутствии единичного 1б ни сигнала на входе на выходе 1 при" сутствует "0",а на выходе 2 — "1 "}. ро

Через время t срабатывания мехо ханизмов на объекте (время t (t„) но на другой вход элемента И-НЕ 22 и на 2О мя вход элемента НЕ 20 поступает единич-. су ный сигнал исполнения команд Кз и мо

О„на объекте. Тогда на входах ко элемента И-НЕ 22 присутствуют оба ро единичных сигнала, следовательно, 25 пу на выходе элемента И-HK 22 появляется сигнал 0 которыя поступая PQ на од н из входов-элемента И 24, во запирает элемент И 24 и на его выхо- в де остается сигнал "0", что свидетель-3О ко ствует об исполнении команды на ро объекте. Выходы элемента И 24 под- Ра ключены к входам элемента ИЛИ 27 и так как на входах эпемента ИЛИ 27 со присутствуют "0", то и на его выходе будет сигнал "0", что свидетель- ие ствует о правильном исполнении ко- те манд на объекте 1, Через время t + опро

+ gt на выходе 2 реле 31 выдержки ни времени происходит смена единичного 4п че сигнала на нулевой, который переклю- ме чает счетчик. 6 на объект 2. мах

Если же хотя бы одна из команд ср не исполняется на объекте (например, - об не включилось кормпение Кз), то на 4б од другом входе элемента И-HE 22 и на То выходе элемента НЕ 20 остается cur- at нал "0". Тогда на входах элементов

И 24 И-НЕ 23 присутствуют разнопо- ле лярные сигналы, а следовательно, на Бо то выходах элементов И-НЕ 22 и 23 по- TGK являются сигналы "1", которые посту- но пают на входы элемента И 24, подготавливая его к включению. Через . пр время tö настройки на выходе 1 эле- 55 бр мента 28 выдержки времени появляется по сигнал "1". Так -как на обоих входах элемента И 25 присутствуют оба сигнала "1", то и на его выходе появляет- ни

9 14569 ность управления технологическим процессом.

Формула изобретения

1. Устройство для программного управления, содержащее блок аварийной сигнализации, блок задания программы, соединенный первыми входами с выходами задатчика времени, а выходами соединенный с входами блока усилителей, выходы которого соединены с управляющими шинами, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и оперативности управления, в него введены дешифратор, счетчик объектов, шифратор выбора объектов и блок контроля исполнения команд, соединенный первыми входами рО с выходом блока задания программы, вторыми входамн — с контрольными шинами исполнения команд, первым выходом — с первым входом блока аварийной сигнализации, а вторым вы- 25 ходом — со. счетным входом счетчика объектов, выходы которого подключены к вторым и:.одам блока аварийной сигнализации и через шифратор выбора. объектов — к информационным шинам выбора объектов, дешифратор соединен входами с информационными шинами состояния объект в, а выходамис вторыми входами блока задания прогР BMMb1 е

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что бло :онтроля исголнения команд содержи. первый и второй элементы ИЛИ, элемент вы32 iu держкн времени, элемент И, к опку

"Стоп" и по числу технологических команд ячейки фиксации выполнения команд, каждая из которых содержит элемент И, первым входом соединенный с выходом первого элемента И-HE вторым входом соединенныи с выходом второго элемента И-HE третьим входом соединенный с выходом элемента

И блока контроля исполнения команд, первый вход первого элемента И-HE непосредственно, а первый вход второго элемента И-НЕ через первый элемент HE соединены с вторыми входамк блока контроля и исполне ля команд, второй вход первого элемента И-HF. непосредственно, а второй . вход второго элемента И-HE через второй элемент HF, соединены с первыми входами блока контроля и исполнения команд, выход элемента И является выходом ячейки и соединен с соответствующим входом первого элемента

ИЛИ, выход которого соединен с.первым выходом блока контроля и исполнения команд, входы второго элемента ИЛИ соединены с первыми входами блока контроля и исполнения команд, а выход второго элемента ИЛИ соеди-. нен с входом элемента выдержки времени, первый выход которого соединен с первым входом элемента И, а второй выход через размыкающий контакт кно;тки Стол" соединен с вторым входом элемента И, вторым выходом блока контроля и исполнения команд и через замыкающчй контакт кнопки "Стоп" с общей точкой схемы.

1456932 дддокакмгпрМя испееиения ка ежа

1456932

Составитель М,Любисткова

Редактор В.Данко Техред А. Кравчук Корректор1 О. Кравцова

Заказ 7552/46 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ i осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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