Программное реле времени

 

Изобретение относится к устройствам программного и логического управления. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем оперативной смены и реализации произвольных последовательностей временных команд - достигается за счет введения в состав устройства двоичного счетчика 7, селектора-мультиплексора 8, дешифратора-демультиплексора 9, управляемого генератора 10, одновибратора 11, RS-триггера 13. переключателей Сброс, Пуск и Цикл. Кроме того, в состав устройства входят генератор 1 хронометрических колебаний, цепочка счетчиков 2, двоично-десятичные дешифраторы 3 и 4, наборное поле 5, двухвходовые коньюнкторы, исполнительные механизмы. Введенные элементы обеспечивают возможность без наращивания разрядности цепочки счетчиков 2 обеспечить расширение диапазона программного управления временными интервалами, реализовать режимы пропуска одной или необходимого ряда команд в произвольной последовательности . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕ.ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 Н 01 Н 47/18

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

0 (Л

Cd

О

К)

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4473746/21 (22) 15.08.88 (46) 30.05..91. Бюл, ¹20 (72) С.А.Бочков (53) 621.374 (088.8) (56) Абугов Ю.А., Диденко К.И., Загар- н ый Г,И. и др. Микроэлектронные устройства программного и логического управления.

М.: Машиностроение, 1979, с.80-96, рис.48.

Шполянский В.А„Курицкий А.М. Программно-временные задатчики. M.: Машиностроение, 1984, с.353 — 355, рис.5.72. (54) ПРОГРАММНОЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ (57) Изобретение относится к устройствам программного и логического управления.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей путем оперативной смены и реализации произвольных последовательностей временных команд — дости„„5U„„1653020 А1 гается за счет введения в состав устройства двоичного счетчика 7, селектора-мультиплексора 8, дешифратора-демультиплексора 9, управляемого генератора 10, одновибратора 11, RS-триггера 13, переключателей "Сброс", "Пуск" и "Цикл". Кроме того, в состав устройства входят генератор

1 хронометрических колебаний, цепочка счетчиков 2, двоично-десятичные дешифраторы 3 и 4, наборное поле 5, двухвходовые коньюнкторы, исполнительные механизмы.

Введенные элементы обеспечивают воэможность беэ наращивания разрядности цепочки счетчиков 2 обеспечить расширение диапазона программного управления временными интервалами, реализовать режимы пропуска одной или необходимого ряда команд в произвольной последовательности, 2 ил, 1653020

45

55

Изобретение относится к устройствам программного и логического управления и может быть использовано в управлении типовыми технологическими процессами, массовым промышленным оборудованием, научной аппаратурой.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет оперативности смены и реализации, произвольнь>х последовательностей вре менных команд.

На фиг.1 приведена функциональная схема программного реле времени; на фиг.2схема коммутации а наборном поле программного реле времени.

Программное реле времени содержит кварцевый генератор 1 хронометрических колебаний, цепочку счетчиков 2, двоичнодесятичные дешифраторы 3 и 4, наборное поле 5, состоящее из многопоэиционных переключателей 5 — 1,..., 5 — (n-1), двухаходовые конъюнкторы 6 — 1„., 6 — (n-1), двоичный счетчик 7, селектор-муг>ьтиплексор 8, дешифратор-демультиплексор 9, управляемый генератор 10, одновибратор 11, исполнительные механизмы 12 — 1, „., 12— (и-1) и RS-триггер 13, Выход кварцевого генератора 1 хронометрических колебаний соединен со счетным входом цепочки счетчиков 2, выходы которых соединены с входами двоично-десятичных дешифраторов 3 и 4. К выходам двоично-десятичных дешифраторов 3 и 4 подсоединено наборное поле, айходы которого соединены с входами двухвходовых конъюнкторов 6 — 1, ..., 6— (n-1), соединенными соответственно с информационными входами с первого по (и-1)-й селектора-мультиплексора 8, нулевой информационный вход которого соединен с прямым выходом RS-триггера 13, Инверсный выход последнего соединен с первым входом сброса цепочки счетчиков 2 и sxaдом сброса двоичного счетчика 7, и-й информационный входселектора-мультиплексора 8 соединен с первым контактом переключателя

"Цикл", второй контакт которого соединен с общей шиной. Инверсный выход селекторамультиплексора 8 соединен с управляющим входом управляющего генератора 10, а прямой выход — с входом запуска одновибратора 11, первый выход которого соединен со стробирующим входом дешифратора-демультиплексора 9 и вторым входом сброса цепочки счетчиков 2. Инверсный выход управляемого генератора 10 соединен со счетным входом двоичного счетчика 7, выходы которого соединены с адресными входами селектора-мультиплексора 8 и дешифратора-демультиплексора 9. К выходам с первого по (и-1)-й последнего подключены исполнительные механизмы 12 — 1, ..., 12— (n-1). Кнопки "Сброс" и "Пуск" подключены соответственно к R- u S-входам RS-триггера 13.

Программное реле времени работает следующим образом, Кварцевый генератор 1 хронометрических колебаний генерирует импульсы, число которых непрерывно подсчитывается цепочкой счетчиков 2. Двоична-десятичный код числа тактов преобразуется двоичнодесятичным дешифраторами 3 и 4 в позиционный десятичный код, который является исходным сигналом для набора временных команд в наборном поле, Наборное поле состоит из и-1 идентичных наборов переключателей, каждый иэ которых содержит по два малогабаритных многопозиционных переключателя 5 — 1, ..., 5 — (n-1).

Малогабаритные многопозиционные переключатели 5 -1,, „5 — (и-1) коммутируют своими контактами на вход коньюнкторов 6 — 1, ..., 6 — (п-1) соответствующие выходы дешифраторов 3 и 4, В. исходное состояние устройство приводится кнопкой

"Сброс", при этом двоичный счетчик 7 открывает нулевой информационный вход селектора-мультиплексора 8, активным становится нулевой выход дешифратора-демультиплексора 9 (на чертеже не показан и не задействован), цепочка счетчиков 2 кахадится в положении "Сброс".

После установки необходимой последова1ельности временных команд многопозиционными переключателями в наборном поле кнопкой "Пуск" устройство запускается в работу. При этом нулевой уровень напряжения с инверсного выхода RS-триггера

13 снимает обнуление по первому входу сброса цепочки счетчиков 2 и двоичного счетчика 7, По фронту положительного импульса, поступившего с прямого выхода RSтриггера 13 через нулевой информационный вход на прямой выход селектора-мультиплексора 8, запускается одновибратор 11.

На его выходе формируется положительный импульс заданной длительности. Единичный уровень этого импульса блокирует работу дешифратора-демультиплексора 9 по стробирующему входу и обнуляет по второму входу сброса цепочку счетчиков 2, Одновременно импульс запуска с инверсного выхода селектора-мультиплексора 8 поступает на управляющий вход управляемого генератора 10, где нулевым уровнем напряжения запускает а работууправляемый генератор 10, На инверсном выходе управляемого генератора 10 вырабатывается отрицательный импульс напряжения, по фронту которого записывается единица в двоичный счетчик 7. При этом двоичный код

1653020, первый информационный вход селектора-мультиплексора 8.

20

30

35 ся на единицу — открывается и-й информаци40 онный вход селектора-мультиплексора 8. на адресных входах селектора-мультиплексора 8 и дешифратора-демультиплексора

9 изменяется на единицу — открывается

Если на данном входе присутствует уровень логического нуля, то после инвертирования уровень логической единицы с инверсного выхода селектора-мультиплексора 8 блокирует работу управляемого гене. ратора 10. После прекращения действия импульса на выходе одновибратора 11 снимается обнуление по второму входу сброса цепочки счетчиков 2 и блокировка дешифратора-демультиплексора 9 по стробирующему входу, при этом активным становится первый выход дешифратора-демультиплекгора 9 — включается исполнительный механизм 12 — 1 и одновременно начинается отсчет данного интервала времени. При достижении установленной многопозиционным переключателем 5 — 1 величины первого интервала времени на выходе коньюнктора 6 — 1 появляется уровень логической единицы, Этот уровень напряжения, проходя на прямой выход селектора-мультплексора 8, поступает на вход запуска одновибратора 11 и фронтом за устает его. Ha выходе одновибратора 11 формируется импульс заданной длительности, который, поступая на второй вход сброса цепочки счетчиков 2, обнуляет их, а также блокирует по стробирующему входу работу дешифратора-демультиплексора 9. При этом все выходы его переходят в пассивное состояние и исполнительный механизм 12 -1 выключается.

Одновременно единичный уровень напряжения с выхода коньюнктора 6 — 1, инвертируясь на инверсном выходе селектора-мультиплексора 8, запускает по управляющему входу управляемый генератор 10.

На инверсном выходе управляемого генератора 10 вырабатывается отрицательный импульс напряжения, по фронту которого записывается единица в двоичный счетчик

7. При этом двоичный код на адресных выходах селектора-мультиплексора 8 и дешифратора-демультиплексорг 9 изменяется на единицу — открывается второй информационный вход селектора-мультиплексора 8.

Если на втором информационном входе селектора-мультиплексора 8 присутствует уровень логического нуля, то после инвертирования уровень логической единицы с инверсного выхода селектора-мультиплексора

8 блокирует работу управляемого генератора 10. После прекращения действия импульса на выходе одновибратора 11 снимаются обнуление по второму входу сброса цепочки

55 счетчиков 2 и блокировка дешифратора-демультиплексора 9 по стробирующему входу, при этом активным становится второй выход дешифратора-демультиплексора 9— включается исполнительный механизм 12—

2 и одновременно начинается отсчет второго интервала времени. При этом цепочка счетчиков 2 ведет счет импульсов с нуля.

Далее устройство работает аналогично описанному, При достижении установленной многопозиционным переключателем 5 — (и-1) величины (n-1)-ro интервала времени на выходе коньюнктора 6 — (и-1) появляется уровень логической единицы, который, проходя на прямой выход селектора-мультиплексора

8, поступает на вход запуска одновибратора

11 и фронтом запускает его. На выходе одновибратора 11 формируется импульс заданной длительности, который, поступает на второй вход сброса цепочки счетчиков 2, обнуляет их, а также блокирует по стробирующему входу работу дешифратора-демультиплексора 9. При этом все выходы его переходят в пассивное состояние и исполнительный механизм 12 — (n-1) выключается.

Одновременно единичный уровень напряжения с выхода коньюнктора 6 — (п-1), инвертируясь на инверсном выходе селектора-мультиплексора 8, запускает по управляющему входу управляемый генератор 10 на инверсном выходе которого вырабатывается отрицательный импульс напряжения, по фронту которого записывается единица в двоичный счетчик 7. Двоичный код на адресных входах селектора-мультиплексора 8 и дешифратора-демультиплексора 9 изменяетДалее возможны следующие случаи, В случае, когда переключатель "Цикл" не замкнут, устройство дальнейшую работу прекращает, так как единичный уровень напряжения с n-ro входа селектора-мультиплексора 8 блокирует управляемый генератор 10. После прекращения действия импульса на выходе одновибратора 11 снимаются обнуление по второму входу сброса цепочки счетчиков 2 и блокировка по стробирующему входу дешифратора-демультиплексора 9, активным становится его и-й выход (на чертеже не показан и не задействован). Далее производится только счет и индикация текущего времени. Эта информация может понадобиться при определении времени простоя между отработкой соседних временных последовательностей. При необходимости этот счет можно и не вести. используя при этом и-й выход дешифрато1653020

30 ра-демультиплексора 9 для блокировки счета цепочки счетчиков 2.

Устройство готово к следующей отработке последовательностей временных команд по сигналу от кнопки "Сброс".

При цикличной работе устройства переключатель "Цикл" замыкается. В этом случае после отработки (и-1)-ro интервала времени двоичный счетчик 7 выставляет на своих выходах код, при котором открывается и-й вход селектора-мультиплексора 8. Так как на этом входе присутствует логический ноль, то на инверсном выходе селектора, мультиплексора 8 состояние логического нуля подтверждается и управляемый ге, нератор 10 продолжает свою работу. IHa его инверсном выходе появляется очередной отрицательный импульс напряжения, по фронту которого происходит запись еще одной единицы в двоичный счетчик 7, Двоичный счетчик на адресных входах селектора-мультиплексора 8 и дешифраторадемультиплексора 9 изменяется на единицу, при этом открывается нулевой информационный вход селектора-мультиплексора 8, В это время на выходе одновибратора 11 присутствует единичный уровень напряжения, блокирующий по стробирующему входу дешифратор-демультиплексор 9 и удерживающий по второму входу сброса в состоянии "Сброс" цепочку счетчиков 2. Так как на нулевом информационном входе селектора-мультиплексора 8 присутствует единичный уровень напряжения (R5-триггер 13 находится в положении "Пуск" ), управляемый генератор 10 продолжает работу. Очередной импульс с его инверсного выхода снова записывает единицу в двоичный счетчик 7, теперь открывается первый информационный вход селектора-мультиплексора 8, и если на данном входе присутствует уровень логического нуля, после инвертирования уровень, логической единицу с, инверсного выхода селектора-мультиплексора 8 блокирует работу управляемого генератора 10. После прекращения действия импульса на выходе одновибратора 11 снимаются обнуление по второму входу сброса цепочки счетчиков 2 и блокировка дешифратора-демультиплексора 9 по стробирующему входу, и активным становится первый выход дешифратора-демультиплексора 9, включается исполнительный механизм 12 — 1 и рдновременно начинается отсчет данного интервала времени. Далее устройство работает аналогично описанному.

Программное реле времени позволяет оперативно перестраивать, последовательность временных команд, что важно в случае испытания линий, прогона оборудования.

При этом временная последовательность команд может быть самой произвольной, Если в общей последовательности временных команд пропускается одна или несколько, то соответствующие многопозиционные переключатели устанавливаются на нули. В этом случае устройство отрабатывает последовательность временных команд, пропуская "Нулевые", которые могут программироваться в любом произвольном месте всей последовательности.

Для пояснения рассмотрим предельный случай, когда из всей существующей последовательности временных команд необходимо оперативно реализовать только одну, допустим пятую, т.е. необходимо включить на определенное время только исполнительный механизм 12 — 5. Для этого наборы переключателей с первой по четвертую и с шестой по (n-1)-ю команды устанавливают на "нули". Кнопкой "Пуск" запускают устройство в работу. По фронту импульса с и рямого выхода RS-триггера 13 запускается одновибратор 13 и формирует на выходе положительный импульс заданной длительности, в течение которой блокируется по стробирующему входу дешифратор-демультиплексор 9 (выходы с первого по (n-1)-й в пассивном состоянии) и находится в состоянии "Сброс" по второму входу сброса цепочка счетчиков 2.

Одновременно импульс с нулевого информационного входа селектора-мультиплексора 8, проходя на его инверсный выход, нулевым уровнем напряжения запускает управляемый генератор 10, который формирует отрицательный импульс, фронт которого записывает единицу в двоичный счетчик 7. Код на адресном входе селекторамультиплексора изменяется на единицу, открывается его первый информационный вход. Так как на этом входе присутствует единичный уровень напряжения. состояние управляющего входа управляемого генератора 10 не изменяется, он продолжает работу. Очередной отрицательный импульс с инверсного выхода управляемого генератора 10 изменяет код на выходах двоичного счетчика 7 на единицу, открывается следующий второй информационный вход селектора-мультиплексора 8, на входе которого также присутствует единичный уровень напряжения, и работа управляемого генератора 10 также продолжается. Подобные переключения происходят до тех пор, пока не обнаружится нулевой уровень напряжения на одном из входов селектора-мультиплексора 8. В данном примере этим входом является пятый, Уровень напряжения с пя1653020

10 того информационного входа селекторамультиплексора 8, проходя на его инверсный выход, единичным уровнем напряжения блокирует работу управляемого генератора 1О.

После прекращения действия импульса на выходе одновибратора 11 снимается обнуление по второму входу сброса цепочки счетчиков 2 и блокировка дешифратора-демультиплексора 9 по стробирующему входу.

Активным становится пятый выходдешифратора-демультиплексора 9, включается исполнительный механизм 12 -5 и одновременно начинается отсчет пятого интервала времени,. установленного пятым набором многопозиционных переключателей. При достижении установленной величины пятого интервала времени на выходе конъюнктора 6 — 7 появляется единичный уровень напряжения, который, проходя на прямой выход селектора-мультиплексора 8, фронтом запускает одновибратор 11, Импульс заданной длительности с выхода одновибратора 11 обнуляет по второму входу сброса цепочку счетчиков 2 и блокирует по стобирующему входу дешифратор-демультиплексор, исполнительный механизм t2.— 5 выключается.

Единичный уровень напряжения с выхода конъюнктора 6 — 5, инвертируясь, также запускает управляемый генератор 10. «оторый в дальнейшем сформирует столько импульсов, число который будет соответствовать числу последовательных нулевых интервалов времени (в данном примере нулевые интервалы с шестого no (n-1)-й при разомкнутом переключателе "Цикл" и с шестого через и-й по четвертый при замкнутом переключателе "Цикл" ). При разомкнутом переключателе "Цикл" исполнительный механизм 12 — 5 отрабатывает пятую временную программу один раз.

При замкнутом переключателе "Цикл" исполнительный механизм 12 — 5 отрабатывает временную программу циклично с промежутком, равным длительности импульса, .формируемого одновибратором 11. 8се вышеизложенное относится к отработке любой произвольной последоватееьности временных команд, Формула изобретения

Программное реле времени. содержащее кварцевый генератор хронометриче5 .ских колебаний, цепочку счетчиков, выходы которых соединены с входами двоично-десятичных дешифраторов, выходы которых соединены с входами наборного поля, состоящего из мнагопозиционных переключа10 телей, конъюнкторы. о т л и ч а ю щ е е е с я тем, что, с целью расширения функцио, нальных возможностей путем обеспечения оперативности смены и реализации произвольных последовательностей вреI5 менных команд, в него введены селектормультиплексор, управляемый генератор, одновибратор, двоичный счетчик, дешифратор-демультиплексор, RS-триггер, переключатель "Цикл", при этом прямой выход

20 RS-триггера, к установочному R-входу которого подключена кнопка "Сброс", а к установочному S-вхводу — кнопка "Пуск", соединен с нулевым информационным входом селектора-мультиплексора, прямой вы25 ход которого соединен с входом запуска одновибратора, выход которого соединен с входом стробирования дешифратора-демультиплексора и вторым входом сброса цепочки счетчиков, первый вход сброса

ЗО которых соединен с инверсным выходом

RS-триггера и входом сброса двоичного счетчика, а инверсный выход селекторамультиплексора соединен с управляющим входом управляемого генератора, инверс35 ный выход которого соединен со счетным входом двоичного счетчика, выходы которого соединены с адресными входами селектора-мультиплексора и дешифратора. демультиплексора. к выходам с 1-го по (n-1)40 и которого подключены исполнительные механизмы, входы конъюнкторов соединены с соответствующими выходами наборного по. ля, выходы коньюнкторов соединены с ин формационными входами с 1-го по (п-1)-й

45 селектора-мультиплексора, R-й вход которого соединен с первым контактом переключателя "Цикл". второй контакт которого соединен с общей шиной.

1653020

Фиг.2

Редактор А,Лежнина

Заказ 1774 Тираж 355 Подписное

ВНИИПИ Государственного комигета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 д

ss Д

Составитель А,Очеретяный

Техред М.Моргентал Корректор О.Кундрик