Устройство для многоканального программного управления

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ и д97ОРСМОМУ СВИДВТВПЬСТВУ (й) Дополнительное к an. свил-ву .,22) Заявлено 09. 12.75 (2Ц 2198129/24 с п тисоедииением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04.78,рвялетеиь М 19 (45) Дата опубликовании описании (5, 8< Ю (») 6О8121 (51) и. Кл.

G 05 В 19/08

Государственный квинтет

Совета Инннстроа СССР по делам неооретеннй н отнрытнй (53) ggg 621.503. . 55 (088. 8) Ч. С. Агаларов, М. Г. Маркатун и B. И. Логутов

Институт кибернетики Академии Иаук Азербайджанской CCP (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОКАНАЛЬНОГО

ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к программно-временным устройствам для централизованного управления и предназначено для управления группой агрегатов, технологический процесс в которых одинаков, носит циклический характер, а начала циклов для различных агрегатов смещены на произвольный интервал времени, причем устройство может быть применено, например для управления группой,вулканизационных агрегатов в шинной промышленности, группой сепараторов в пищевой промышленности и т. п.

Известно многоканальное устройство для . централизованного управления исполнительными элементами, содержащее цифровой компаратор, блок выбора адреса, блок контроля выбора адреса, коммутирующие и исполнительные элементы и блоки сопряжения между исполнительными и коммутирующими элементами. Однако это устройство имеет более ограниченную область применения н не предназначено для управления группой объектов, каждый из которых содержит множество исполнительных элементов j1 j .

Известно ТаК>«е ycTpoAcтво для многоканального программного управления, содерткащее цифровой коммутатор, блок синхронизации, блок задания программы, многоканальные цифроаналоговые и аналогоцифровые преобразователи н исполнительные элементы. Однако эта система не предназначена для работы в автономном режиме и предполагает наличие управляющей вычислительной машины j2j. в Подобные устройства часто обслуживаются оператором, который должен иметь возможность подачи внеочередных команд (во время, отличное от предусмотренного программой) при отклонениях режима от нормы, в частности в аварийных ситуациях, а также иметь возможность вызова кодов каналов на индикацию е задающую часть. В устройствах с последовательным опросом задержка этих процессов равна времени цикла обегання коммутатора каналов. ЗФа величина прн большом чнсЫ ле каналов может быть существенно больше времени реакции оператора и ограничивает возможности управл "ния.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для много° канального программного управления, содеожащее последовательно соединенные блок управления и ввода программы, распределитель импульсов, блок задания режима, счетчик импульсов, соединенный с распределителем импульсов, и регистр, подключенный к расттреде2к лителю импульсов и блоку управления и вво3 да программы, и последовательно соединенные генератор импульсов, управляемый делитель частоты, блок коммутации, подключенный к блоку управления и ввода программы, и по числу каналов управления логические блоки, подключенные к исполнительным органам, счетчику импульсов и распределителю импульсов 13 .

Недостатками этого устройства являются сложность и низкое быстродействие.

Цель изобретения — упрощение устройства и повышение его быстродействия.

Это достигается тем, что устройство содержит первый триггер, первый одновибратор, под. ключенный к управляющему делителю частоты, и последовательно соединенные второй одновибратор, подключенный к выходу блока управления и ввода программы, первый элемент И, соединенный с первым одновибратором, второй триггер, подключенный к блоку коммутации, элемент ИЛИ и второй элемент И, один из входов которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход — с одним из входов распределителя импульсов, один из выходов первого одновибратора через первый триггер подключен К0 входам блока коммутации и первого элемента .И, причем один из входов первого и второго триггеров соединены с выходом распределителя импульсов, кроме того, логический блок содержит элемент

И-ИЛИ н третий элемент И, подключенные через регистр сдвига к четвертому элементу И, соединенному со входом элемента И-ИЛИ н выходом логического блока, причем один из входов. цементов И и И-ИЛИ и выходы ре: гистра сдвига являются соответственно входами и выходами логического блока.

На фиг. i представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма его работы, Устройство содержит генератор импульсов, управляемый делитель 2 частоты, коэффициент деления которого задается от блока 3 задания режима, блок. 4 оперативного уйравления, блок б управления и ввода программы, статический переключатель 6 с выходами 6 — 1, 6 — 2 и динамический переключатель 7 с выходами 7 — 1, 7 — 2, образующиеблок 8 коммутации, счетчик 9. импульсов, регистр 10, распределитель ll импульсов с выходами )1- — 1 — 11 — 8, первый 12 н второй 13 одновибраторы, первый элемент И 14, первый IS и второй !6 триггеры, элемент ИЛИ 17 и второй элемент И 18, причем блоки !Π— 18 образуют блок 4 оперативного управления, регистр 19 сдвига, элемент И-ИЛИ 20, третий 21 и четвертый 22 элементы И, причем блоки l9—

22 образуют логические блоки 23, н исполнительные органы 24.

Устройство в обычном рабочем режиме ра. ботает. так. Распределитель импульсов выдает и-импульсов сдвига по числу разрядов регистров с выхода 11 — 5, распределителя, которые поступают на сдвиг счетчика 9, работающего в это время в режиме регистра сдвига, и элеманты И 21 всех каналов. Если на остальные входы элемента 21 подаются разрешающие сиг608! 21

5$

60 валы с соответствующего выхода динамического переключателя каналов 7 и с датчика включения агрегата в работу (сигнал «вкл» ), то происходит сдвиг разрядов регистра 19 и выдача информации через открытый элемент И 22 н элемент ИЛИ 17 на счетчик 9;

В конце серии импульсов на счетчике 9 есть код одного канала. Затем на выходе 11 — 6 появляется импульс отсчета времени, поступающий на счетный вход счетчика 9, его соответствующие разряды работают в это время в режиме счетчика, и код в них увеличивается на единицу. Затем с выхода Il — 8 поступают m-опросных импульсов (по числу команд) ка блок 3 задания режима. Они осуществляют последовательное сравнение кода времени с выхода блока 9 с кодами программных команд .блока 3. В результате сравнения с выхода блока 3 формируются сигналы изменения состояния нснолиительных органов, которые изменяют код в других разрядах счетчика 9. 3атем с выхода Il — 5 поступают и-импульсов сдвига, и информация со счетчика 9, работающего в режиме; регистра сдвига, поступает через элемент И-ИЛИ 20 в регистр 19 сдвига канала. Если весь рассмотренный цикл по длительности меньше времени срабатывания исполнительных органов, то ложных переключений за время цикла не произойдет. Возможен случай, когда время обработки информации в задающей части больше времени срабатывания исполнительных органов: например, велико число m-программных команд, или же производятся дополнительные операции (обращение к центральному процессору через интерфейсный блок и т. п.). Для этого случая в схему канала введен элемент 20 И-ИЛИ и сопутствующие ему связи. Во время передачи информации из. секции в задаюаую часть с выхода l I — 3 подается сигнал разрешения, а с выхода II — 2 — запрещения. Тогда код какала через элемент 20 снова поступит на регистр 19 сдвига, н в течение seel обрабогкн информации в задающей части и канале не будет происходить. ложных переключений исполнительных органов. Во время обратной передачи из задающей части в секцию на выходе II — 2 будет разрешающий сигнал, на выходе ! — 3 — запрещающий. Обратная связь в регистре .!9 разорвана, и из задающей часта в секцию поступает новый код. Если.ограничение сверху времени обработки информации в задающей части соблюдено, то элемент 20 и все сопутствующие ему связи;и сигналы могут быть исключены, а выход счетчика 9 непосредственно подключен к входам регистров !9 всех каналов.

Рассмотрим теперь работу устройства в операториом и индикаторном режимах. Перевод распределителя 1! имвульсов в операторный и индикаторный режимы производится с выхода блока 6 унравлеиня и ввода программы.

Операции пересылки кода из канала в задающую часть и. обратно. совпадают с рабочим режимом. В ояераторном !джиме не производятся отсчет времени. с выхода 1! — 6. Вместо него с выхода I l — 7 проходит импульс записи

608!21

Формула изобретения

55 бО кода времени нз регистра 10 в счетчик 9. Код времени в регистр 10 предварительно запнсывается с выхода блока управлення н ввода программы, где он набирается оператором. Если набранный код соответствует одной нз программных команд, то после опроса с выхода 11 — 8 эта команда будет выполнена, если же такого соответствия нет, то будет внесена временная поправка (смещенне во времени программы для данного канала).

В индикаторном режиме нет операций отсчета времени н опроса m-команд. Вместо ннх с выхода 11 — 4 поступает импульс запнсн кодов с выходов счетчика 9 в регистр 10, свя.занный с ннднкаторамн в блоке управления н ввода программы.

Рассмотрим теперь работу блока 4 оперативного управления, который осуществляет согласование по времени между режимами разлнчных секций н позволяет ускорить процессы оперативного управления н индикации. С выхода делителя 2 частоты на блок 4 поступают импульсы, частота которых задается нз блока 3 задания режима в зависнмостн от длнтельностн циклического процесса. Этн же нмпульсы поступают в блок 8 коммутацнн на вход динамического переключатели каналов 7 со стробнрованнымн выходами, Стробнрованне осуществляется с прямого выхода первого трнггера 15. На временной диаграмме (см. фнг. 2, б) показана в первом такте работа с 1-ым каналом — открыт выход 7 †-1, во втором такте— работа со 2-ым каналом секцией. Импульсы с делителя частоты запускают первый одновибратор 12, длительность импульса которого несколько больше длнтельностн. полного цикла работы распределителя нмпульсов в рабочем режиме (см. фнг. 2, а). Выходной импульс одновнбратора 12 своим задним фронтом устанавливает первый триггер 15 через его днфференцнрующнй вход в состояние «1». Прн этом импульсы с генератора 1 через элемент И 18 начинают поступать на вход распределнтеля 8 импульсов. По окончании цнкла работы распределителя импульсов е выхода 11 — 1 пройдет импульс установкн «О» первого триггера 15. Выходной нмпульс 15 стробнрует также переключатель 7. Полный цикл обегання переключателя 7 соответствует одному такту отсчета времени во всех секцнях. .В третьем такте (см. фнг. 2, б) показан случай, когда сигнал оперативного управлення (нлн индикации) проходит с выхода блока 5 в момент времени, когда первый триггер 15 находится- в «О» (распределитель нмпульсов заторможен н первый одновнбратор 12 также находится в «О». Прн этом запускается второй одновнбратор 13, на время, большее суммы длительностей импульсов одновнбратора 12 н триггера 15 н через. открытый элемент И 14 нередннм фронтом устанавливает в «!» второй триггер 16. Через:элемент

ИЛИ 17 второй триггер 16 открывает-элемент

И 18, начинается цикл работы распределителя импульсов 11, по окончании цикла с выхода 11 — 1 проходит импульс установки «О» .второго триггера 16, Импульс с выхода трнггера 16 стробнрует выходы статического переключателя 6 н блока 8 коммутации.

8 третьем такте показан случай, когда оператором выбран первый канал, открывается выход 6 — 7.

Во втором такте показан случай, когда сигнал оперативного управления (нлн вызова индикации) посылается с выхода блока 5 в момент открытого состояния первого одновнбратора 12..Прн этом элемент И 14 закрыт

10 до окончания импульса. на первом триггере 15, После этого элемент 14 открывается н своим передним фронтом устанавливает в «1» второй триггер !6. Дальнейшие операции аналогнчны приведенному.

Такая же последовательность операций происходит, если сигнал .с выхода 5 — 1 поступает, когда первый триггер 15 находится в состоянии «1».

Максимальная задержка в выполнении снгнала оперативного управления нлн вызова на

20 индикацию равна сумме длительностей импульсов первого одновнбратора 12 н первого триггера 15, что примерно равно двум циклам работы распределителя импульсов. Эта величина намного меньше максимальной задержкн в устройстве с, последовательным опросом, которая равна длительности полного цикла ра-. боты переключателя. Оценить технико-экономнческнй эффект предлагаемого устройства можно путем сравнение возможных потерь продукцнн прн управлении с помощью устройства. с последовательным опросом н llpH управле-. нии с помощью предлагаемого устройства, Этот эффект зависит от конкретных характеристик технологического процесса. Например, для процесса вулканнзацин автопокрышек время задержкя оперативного управления нлн ннднкацнн в устройстве с последовательной коммутацией составляет 10 — 30 сек, что не позво-. ляет оператору достаточно быстро реагировать на отклонения режима от нормы н может привести к значнтельным потерям продукции. Прнмененне предлагаемого устройства позволяет полностью исключить этн потери, так как время задержки оперативного управления н ннднкацнн сокращается до 1 — 2 мсек без существенного повышения стоимости устройства.

l. Устройство для многоканального програм- много управления, содержащее последовательно соеднненные блок управления и ввода про-. граммы, распределитель, импульсов, блок . задания режима, счетчик импульсов, соединенный с распределителем импульсов, н регистр, подключенный к распределителю импульсов н блоку управления н ввода программы, н последовательно соединенные генератор импульсов, управляемый делитель частоты, блок комму-.. тации, подключенный к -блоку управления н ввода программы, н по числу каналов управления логические блоки, подключенные к нсполннтельным органам, счетчяку импульсов .н распределителю импульсов, отличаЮщееся тем, 6081"l

Bxrx»-5

Фи» а-» Г

l ! г

ll

) » т анрие Г

Составитель К, Белинкова

Текред О. Луговая Корректор С. Патрувгева

Тнракк I033 Подписное

Редактор И, Разумова

Заказ 27вв/э1

ЦИНИПИ Государственного коынтета Совета Министров (ХГ.Р

iio делам изобретений и Открытия

l 303 Москва Ж- 55 Ррушская наб. д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r, У5кго5н1д, ул. Г1роектная, 4 что, с целью уироии.tt tt5 у(тройства и повышения его быстродействия, оно содержит первый триггер, первыи одновнбратор, подключенный к управляемому делителк> частоты„и .последовательно соединенные второй одиовибратор, подключенный к выходу блока управления и ввода программы, первый элемент И, соединенный с первым одновибратором, второй триггер, подключенный к блоку коммутации, элемент

ИЛИ и второй элемент И, один из входов которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход — с одним из входов распределителя импульсов, один из выходов первого одновибратора через первый триггер подключен ко входам блока коммутации и первого элемента И, причем, один из входов первого н второго триггеров соединены с выходом распределителя импульсов.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что логический блок содержит элемент И-ИЛИ и третий элемент И, подключенные через регистр сдвига к четвертому элементу И, соединенному со входом элемента И-ИЛИ и выходом логического блока, причем одни из входов элементов И и И-ИЛИ и выходы регистра сдвига являются соответственно входами и выходами логического блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР № 445025, кл. G 05 В 19/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 432462, кл. G 05 В 19/18, 1972.

3, Авторское свидетельство СССР № 462168, кл. Ст 05 В 19/18, 1973. р

Родочий рр«ии Оперртотнае у»ррах» ярд»»о«ир и Il l