Устройство для дистанционного программного управления сигнализацией и электроприводными механизмами
Изобретение относится к системам автоматики и может быть использовано в автоматизированных системах управления технологическим оборудованием, конвейерными системами, машинами и механизмами . Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение устройства путем сокращения числа логических элементов и командных шин при сохранении единых адресных шин для передами адресных команд в разные блоки устройства. Устройство для дистанционного программного управления сигнализацией и электроприврдными механизмами содержит входной блок, коммутационный блок, элементы И, ИЛИ, И-ИЛИ, программный блок, генератор импульсов, ячейки памяти, блок оперативной памяти и вычислительный блок. Данное устройство позволяет повысить быстродействие и точность выполнения технических режимов в . производстве за счет сокращения времени между моментами изменения состояния входных датчиков и реакцией на это изменение электроприводов машин и механизмов . 9 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„5Q„„1799478 А3 (51)5 6 05 В 19/08
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
Изобретение относится к сйстемам ав- на фиг. 5 — блока 21; на фиг. 6 — блока 20; на томатики и может быть использовано в ав- фиг. 7, 8 — временные диаграммы; на фиг, 9 томатизированных* системах управления — таблица истинности, О . технологическим оборудованием, конвей- Устройствосостоитизвходногоблока1,, р ь ерными системами, машйнами и механиз- входы которого подключены к первичным мами.: — . датчикам. а выход связан с коммутационЦелью изобретения является повыше- ным блоком 2, содержащим первый дешифние быстродействия и упрощение устройст- ратор 3, соединенный выходами с ва путем сокращения числа логических элементами И 4, выходы которых через элезлементов и командных шин при сохране- мент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 связаны с нии единых адресйых шин для передачи ад- первым входом элемента 2-2И-2ИЛИ 6, вторесных команд в разные блоки устройства. рой вход которого подключен к инвертору 7, На фиг. 1 представлена функциомаль- . а выход к информационным входам первой ная схема устройства программного управ- . ячейки памяти 8, выход которого связан че- " ления сигнализацйей иэлектроприводными рез элемент И 9, с входами ячейки памяти механизмами; на фиг. 2 — пример решения 10.и дешифратора 11 один из выходов этого блока 1; на фиг. 3 — пример решения блока элемента подключен к входу вычислитель. 19; на фиг. 4 — пример решения блбка 18; ного блока 12, содержащего первый и вто(21) 4847424/24 (22) 09.07.90 (46) 28.02.93. Бюл. М 8 (71) Научно-производственное объединение Гидротрубопровод" (72) Б.Г.Терехин (73) Б, Г.Терехин (56) Авторское свидетельство СССР
М 1257614, кл. G 05 В 19/О&, 1985;
Авторское свидетельство СССР, М 1635162, кл. 6 05 В 19/08, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ .СИГНАЛИЗАЦИЕЙ И ЭЛЕКТРОПРИВОДНЫМИ МЕХАНИЗМАМИ (57) Изобретение относится к системам автоматики и может быть использовано в автоматизированных. системах управления технологическим оборудованием, конвейерными системами. машинами и механизмами. Цель изобретения — повышение быстродействия и упрощение устройства путем сокращения числа логических элементов и командных шин при сохранении единых адресных шин для передачи адресных команд в разные блоки устройства. Устройство для дистанционного программного управления сигнализацией и электроприводными механизмами содержит входной блок, коммутационный блок, элементы И, ИЛИ, И-ИЛИ, программный блок, генератор импульсов, ячейки памяти, блок оперативной памяти и вычислительный блок, Данное устройство позволяет повысить быстродействие и точность выполнения технических режимов s производстве за счет сокращения времени между моментами изменения состояния входных датчиков и реакцией на это изменение электропрйвьдов машин и механизмов. 9 ил.
1799478 рой элементы И 13 и 14, первый и второй элементы ИЛИ 15 и 16 и ячейку памяти 17, выход которого соединен с блоком оперативной памяти 18 и выходного блока 19, другие входы которых соединены с первым выходом блока синхронизации 20, второй выход и вход последнего связаны соответственно с программным блоком 21 и генератором импульсов 22.
Входной блок 1 (фиг, 2) состоит из группы элементов И 7, на вход которых поступают сигналы от первичных датчиков, а с выхода снимаются унифицированные сигналы, соответствующие логическим сигналам "О" и "1" элементов считывания 24, в качестве которых можно применять двухвходовые элементы И, элемента ИЛИ 25, дешифратора 26, управляющего элементами считывания 24 по адресным командам
С9„,С, поступающим из программного блока 21.
Выходной блок имеет информационный вход, на который с информационного выхода блока 2 поступают результаты вычисления функцией булевых перемещений, являющихся командами управления для электропри водных механизмов и элементов сигнализации; .вход на который с выхода блока синхронизации 20 поступают синхроимпульсы, необходимые для надежной за- 30 писи информации в ячейки памяти выходного блока; входы, на которые из программного блока 21 поступают команды; необходимые для выбора адреса конкретной ячейки памяти в выходном блоке, в которую записывается результат вычисления функции булевых переменных, причем количество команд зависит от количества ячеек памяти в выходном блоке, т,е. от количества выходов и соответственно элементов сигна- 40 лизации и электроприводных механизмов к ним подключенных.
Функциональное назначение выходов выходного блока 19 управлять электроприводными исполнительными механизмами и световой индикацией (пускателями, реле, сигнальными лампами и т.д.).
Блок 19 содержит дешифратор 27, элементы И28, ячейки памяти 29, усилители 30, . блок 18 состоит из дешифратора 31, элемен- 50 тов 32 И, ячеек памяти 33, элементов И.35, элемента ИЛИ 36, программный блок 21 (фиг, 5) состоит из счетчика импульсов 37, элементов памяти 38 (ПЗЦ, дешифратора
39). 55
На фиг, 6 дан пример блока синхронизации 20, который содержит инвертор 40, счетные триггеры 41. 42 элементы И. 43, 44 и элемент И-HE 45.
C1...Ñ8 — управляющие команды. поступающие по командным шинам из программного блока 20;
С9...Cj — адресные команды, поступающие по адресным шинам из программного блока 20. Могут принимать значения С или
С.
Х „,X> — сигналы, поступающие от первичных датчиков, Количество адресных командных шин зависит от необходимого количества ячеек памяти в блоке оперативной памяти и определяется по.формуле
N = log2 па, где No — количество команд записи. посту- пающих на вход дешифратора блока оперативной памяти из программного блока; п — количество ячеек памяти в Ьлоке оперативной памяти. (Х1Х2 + ХЗХ4) (Х5 + Х6), где X1 — Х5 являются переменными, поступающими от дискретных датчиков во входной блок 1, а переменная Х6 была ранее записана в ячейку памяти блока оперативной памяти 18 по адресу С9...Cj. Результат вычисления необходимо передать в выходной блок 19 в ячейку памяти с адресом С9...CJ.
Условимся, что сочетания команд С1, С2, С3,001, 010, 011 100, 101, 110 активизируют соответствующие выходные шины на выходе дешифратора 3 сверху вниз, а сочетания команд С6, С7 соответственно 01, 10, 11 активизируют выходы дешифратора 16 слева направо.
На первом такте под действием команд
С1 = О, С2 = 1, СЗ = О, С4 = О, С5 = 1, Сб =- О, С7 = 1, в первой и второй четвертях такта происходит считывание входной переменной Х1, расположенной по адресу С9...Cj во входном блоке 1 и передача Х1, через элементы 6 и 5 на вход триггера 8, где под действием команды с выхода дешифратора
11 происходит запись Х1 в триггер 8 в третьей четверти такта. На втором такте под действием соответствующих адресных команд С9„,CJ и команд С1...С8 соответственно имеющих код 01001010 переменная Х2 через элементы 4 и 5 подается на первый вход элемента 13 и одновременно на второй вход элемента 13 под действием команды
С5 = 1, через элемент 9 подается значение переменной Х1 ранее записанной в ячейку памяти 8. При этом на выходе элемента 16 появляется вычисленное значение функции
Х1 — Х2 и под действием соответствующей команды с выхода дешифратора 11 это значение через элемент 6 записывается в ячейку памяти +10. На третьем такте под действием команд С1...С7, имеющих значение соответственно 0100101, переменная
1799478
55
ХЗ с адресом С9...Cj. поступает из блока 1 в блок 2 и записывается в ячейку памяти 8, На четвертом такте под действием команд С1, С2, СЗ, С4, С5, Сб, С7, С8, имеющих код соответственно 01000000 происходит подача переменной Х4 с адресом С9...С) из блока
1 в блок 2 на первый вход элемента 13 и одновременно на второй вход элемента 13 под действием команды С5 = 1 поступает переменная Х3 из ячейки памяти 8 и далее значение функции ХЗХ4 с выхода элемента
13, через элементы 16 и 6 в третьей четверти четвертого такта записывается в ячейку памяти 8 по команде с выхода дешифратора
11. На пятом такте под действием команд
С1...С8, имеющих значение 00100111 в первой и второй четвертях такта переменная
Х1Х2 с выхода ячейки памяти 10 и переменная ХЗ Х4 с выхода ячейки памяти 8 подаются на входы элемента 15, где происходит вычисление функции Х1 Х2 + ХЗ Х4 и через элементы 14 и 16 значение функции Х1 Х2+
Х3 Х4 в третьей четверти пятого такта запишется в ячейку памяти 10.
На шестом такте под действием команд
С1...С7, имеющих код соответственно
1000101, происходит подача переменной Х6 в ячейку памяти 8, На седьмом такте под действием команд C1...Ñ8 равных соответственно 01010101 переменная Х5 из блока 1 поступит в блок 2, тде в элементе 5 под действием команды С4 = 1 произойдет инвертирование Х5 в Х5 и эта переменная вместе с переменной Х6, считанной на этом же такте из ячейки памяти 8 поступит на входы элемента 11 и далее результат вычиспения функции Х5+ Х6 запишется в третьей четверти такта в ячейку памяти 8, На восьмом такте под действием команд С1...С8 равных 00100110 произойдет подача результата вычисления функции Х1 Х2+ ХЗ Х4 с выхода ячейки памяти 10 и результата вычисления функций Х5+ Х6 с выхода ячейки памяти 8 на входы элемента 13, где произойдет окончательное вычисление функции (Х1 Х2 + X3 Х4) (Х5 + Х6) и запись этого значения в ячейку памяти 17.
Надевятомтакте поддействием команд
С1 = 1, С2 = 1, СЗ = 1 результат вычисления функции (Х1 Х2 + ХЗ Х4) (Х5+ Х6) запишется в выходной блок 19 в ячейку памяти с адресом .С9.„Cj и в зависимости от значения результата произойдет воздействие на элементы сигнализации, или электроприводы, . котооые на фиг. 3 — не показаны, Как видно из примера вычисление предложенной функции заняло девять тактов, Для вычисления такой функции в прототипе понадобилось бы как минимум тринадцать тактов, т.е, почти в полтора раза больше
45 времени при прочих равных условиях. Сокращено также количество элементов в числе командных шин с девяти до восьми (С1 ...С8).
При необходимости, обращение к блоку оперативной памяти устройства происходит по команде С1С2С3 (101) для записи и хранения информации на период более одного цикла, Под циклом понимается время работы устройства в течение которого происходит выполнение всех команд, хранящихся в блоке программ 21, Технико-экономический эффект от применения предлагаемого устройства, имеющего повышенное быстродействие по сравнению с прототипом, состоит в возможности повысить точность выполнения технических режимов в производстве за счет сокращения времени между моментом изменения состояния входных датчиков, определяющих состояние технологического процесса и редакцией на это изменение электроприводов машин и механизмов, участвующих в этом технологическом процессе, например, в поточно-транспортных системах, конвейерных линиях и т.п. Определенныйй технико-экономический эффект имеется за счет упрощения конструкции и процесса программирования путем уменьшения количества логических элементов в коммутационном и вычислительном блоках и числа командных шин, Формул,э изобретения
Устройство для дистанционного программного управления сигнализацией и электропри водными механизмами, содержащее генератор, выход которого соединен с функциональным входом импульсов блока синхронизации, первый выход которого подключен к информационному входу программного блока, соответствующие командные шины которого соединены с командными входами входного и выходного блоков согласования команд блока оперативной памяти, блока коммутации и вычислительного блока, входы входного блока согласования являются входами устройства, при этом блок коммутации содержит группу элементов И, инвертор, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ; две ячейки памяти, первый дешифратор, группа выходов которого соединена с соответствующими входами элементов И группы, элемент 2И вЂ” ИЛИ и элемент И, а вычислительный блок — первый и второй элементы И, и два элемента
ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, первый вход первого элемента ИЛИ подключен к первому вы1799478 ходу первого элемента ИЛИ, выход вычислительнога блока соединен с информационйым входом блока оперативной памяти, выходного блока и с вторым входом соответствующего элемента И группы, а второй выход блока синхронизации подключен к входу разрешения считывания блока оперативной памяти и входу разрешения выходного блока, отл ич à ю ще еся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства. в блок коммутации введен второй.дешифратор команд, а в вычислительный блок — ячейка памяти, информационный вход катарага соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выход — с
STopbfM выходом блока, а вход разрешения записи ячейки памяти соединен с первым выходом eT0poro дешифратора команд, информационные входы которого соединены с соответствующими командными входами блока, второй и третий выходы второго дешифратора команд соединены соответственно с входами разрешения считывания первой и второй ячеек памяти блока коммутации, управляющий вход второго дешифратора команд подключен к второму входу блока, второй вход второго элемента ИЛИ вычислительного блока соединен с выходам второго элемента И, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента
ИЛИ и с первым и вторым входами вычисли5 тельного блока, в блоке коммутации выходы элементов И группы обьединены и подклю чены к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй вход котараго подключен к соответствующему командноl0 му входу блока, выход элемента 2N — ИЛИ соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с первым выходом блока. второй командный вход которого подключен к третьему входу элемента 2И—
15 ИЛИ напрямую и через инвертор — к четвертому входу элемента 2И вЂ” ИЛИ, вь ход которага соединен с информационным входам первой ячейки памяти, выход которой подключен к первому входу элемента И, второй
20 вход которого соединен с третьим командным входом блока, а выход — с вторым выходам блока, второй информационный вход которого соединен с информационным входам второй ячейки памяти, выход которой
25 подключен к второму входу соответствующего элемента И группы,, к второму входу соответствующего элемента И группы подключен выход входного блока согласования.
1799478
1799478
1799478
1799478.
Хблокащ 2,17,t6
Ъ
fгеиерат ру июпуль ,вд Ж
ОЩИП& локд 2g ,Южан жь о юмю а фМММ 4аФ ср у ryugey< мелею ЙФаФУж3фВВ Ж йюаРдьрвю . Р МИР д 4ф
4ЬФГФФВМибр ф ИюРмм
747437
7&юю i .ЛМ +/
1799478
Ямю / ж р 4
4 Я9Ж У ущР МмУ mr дувяри И
lff4& лЫ k&lvcJ фамя 4Ф йаР.гмюмд Ф7
Хам илф тдю Ф
Я и® г се их гуаж иэ ФФ
Жау .вжужау Ж
ВмйВ збтлемп у от l -j
7счм с
7ао 1 "/
Фы Х д — у нж" z p
Х вЂ” Ф4Л&Р D PN&4r
4 - Составитель Б. Терехин Техред М.Моргентал Корректор H Король Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 793 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5
