Программное временное устройство

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ii i995066

Союз Советских

Социалистических

Республик

« (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 07.09.81.(2I ) 3334099/18-24 (53)M. К,д. с присоединениеет заявки М (23) Приоритет;

G05 В 19/18

Гвщдэдстэекемй кемнтет.СССР де делам каебретенхй и етквмтий

Опубликовано 07.02 83. Бюллетень М 5

РЦ УДK 821.5ОЗ

;5В (088-8) Дата опубликования описания 07.02.83.

Н. Ф. Фомин, В. В. Муллин и 10. М. Трнгуб :"Сбт .," .„ -а р.м

"- т- т ."«.

«

«ящ т« «««

k$jjj у4". ".

"" И А

° «, «

- ъ« « ., (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПРОГРАММНОЕ ВРЕМЕННОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретние относится к области автоматизации производственных процессов, где управление осуществляется в функции времеци, в частности . автоматического управления литьевыми машинами пластмассового производства, а также может быть 5 использовано в различных отраслях народного хозяйства, где необходима циклическая и регулируемая последовательность выдержек времени, и также может

1О быть использовано в экспериментальнтях устройствах в любой отрасли народного хозяйства.

Известно задакацее программное уст» ройство, осушествляюшее управление про15 цессом-путем разбивки аргумента на произвольные интервалы, кратные выбранному шагу квантования..

Указанное устройство содержит счетчик временных интервалов и дешифратор, щ0 осушествляюшие разбивку периода времени на И равномерных. приращений М, коммутатор узловых точек времени, вхо, ды которого соединены -непосредственно

2 с токовыми ключами прир«ащбний аргумента $ 1 )..

Недостатком указанного устройства является большой объем счетчика интервалов, дешифратора и коммутатрра, причем количество аппаратуры значительно возрастает с цовышением точности задактцего программного устройства, т. е. при уменьшении шага квантования.

Наиболее близким к предлагаемому является программное временное устройство, содержащее генератор импульсов, группу элементов И„делитель частотм, счетчик времени, дешифратор, запоминаюший блок, счетчик номера команды, первый элемент ИЛИ, выходом соединенный со счетным входом счетчика времени, выход которого подсоединен к счетному входу счетчика номера команды, выходами подсоединенного в входам запоминаюшего блока, выходы которого соединены с первыми входами группы элементов

И (1), 6 4 вому входу. блока формирования. режимов и к счетному входу счетчика циклов, соединенного выходом со иходом пятого индикатора и с первым входом вгорого блока сравнения, подключенного выходом ко второму входу 6lI0KB формирования режимов, а вторым входом к выходу второго блока памяти, связанного информационным и упрввляющим aroäàìè соответственно со вторым и третьим выходами входного блока, подключенного четвертым и пятым выходами соответст," венно ко второму информационному и управляющему входам первого блока,памяти. б

Кроме того, входной блок содержит блок ввода программы, связанный выходом с входом блока согласования.

На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — принципи- альная схема блока формирования режимов; .на фиг. Ж-8 - временные диаграммы ус тройства. !

Устройство содержит времязадвю-> ° ший блок 1, второй и третий индикаторы

2 и 3, блок 4 ввода программы, второй элемент ИЛИ, 5 первый блок 6 сравнения, первый блок 7 памяти, блок 8 согласования, дешифратор 9, четвертый индикатор 10, первый формирователь 11, импульсов, счетчик 12 номера команд

12, первый элемент ИЛИ 13, второй формирователь 14 импульсов, блок 15 формирования режимов, первый индикатор 16, счетник 17 циклов, второй блок

18 сравнения,. Второй блок 10 памяти. пятый индикатор 20, первые элементы

И 21, блок 22 управления, входной блок 23.

Блок 15 формирования режимов содержит третий формирователь 24.импуль- сов,первый, второй, третий и четвертый триггеры 25-28, четвертый формирователь 29 импульса, кнопки 30-32 ynpasленни, вторые, третьи, четвертые элементы И 33, 34, 35, резисторы 36 и емкости 37.

Блок 8 согласования 8 представляет собой устройство согласования уровней и выполнено на транзисторах серии

КТ31 5.

Первый формирователь 11 импульсов представляет два последовательно соединенных одностабильных мультивибрагора. С выхода первого мультивибратора сформированный имп чхьс поступает на элементы 5 и 21 и на запуск второго мультивибратора. С выхода второго мультивибратора сформированный импульс

3 99806

Недостатком известного устройства является большой объем подготовленных операций при пуске и малая надежность работы, так как программное временное устройство работает в масштабе косвенного счета времени, т.е. измерение времени производится последовательным счетом импульса со стабильным перио-. дом повторения производительной дли гельн ости. 16

Кроме того, узкая ооласть при= Iменения не обеспечивает визуальный контроль за порядком выдачи временных команд управления и длительностью временных интервалов. 1$

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и области применения устройства.

Поставленная цель достигается. "гем, что в программное временное устройство, содерикашее первый блок памяти, счетчик номера команд, дешифратор, подключенный выходами к первым входам элементов И, первый элемент ИЛИ, в него введены входной блок, два блока срввЛ нения, времязвдающий блок второй блок паР мяти, два формирователя импульсов, счетчик циклов, пять индикаторов, второй элемент

ИЛИ и блок формирования режимов, соединенный первым, вторыми и третьим входами соответственно с первым входом первого элемента ИЛИ, с информационными входами первого индикатора, с управляющим входом счетчика циклов, в чу

I вертым выходомс установочными входами счетчика номера команд, входом первого индикатора и с первым входом второго элемента ИЛИ, подключенного вторим входом к первому выходу первого формирователя, а выходом — ко входу

40 времязадвюшего блока,, связанного выходом со входом второго индикатора и с первым входом первого бпока, сравнения, подключенного в"горым входом к выходу первого блока памяти и ко Входу третьего индикатора, а выходом-ко входу пер4$

Boro формирователя импульсов, соединенного вторым выходом со вторыми входами элементов И, в третьим выходом со вторым входом первого элемента

ИЛИ, подключенного третьим входом к первому выходу входного блока, а выходом — к сетчатому входу счетчика номера команд, связанного выходом с первым. информационным входом первого блока памяти и дешифратора, подключенного выходами ко входам четвертого индикатора и соответствуквцим выходам через второй формирователь импульсов — к пер40

5 Ж50 поступает на элемент 13. Мультивибраторы собраны на транзисторах серии

КТ-31 5.

Первый индикатор 16 представляет из себя набор транспарантов, подсвечиваемых лампочками накаливания типа МН-26, которые подключаются к блоку 15 через электронные ключи, выполненные на транзисторах типа КТ-315.

Второй блок 19 памяти представляет собой одноадресную многоразрядную ячейку памяти, в качестве которой применены микросхемы К 155 ДР, 1.

Устройство работает следующим образом. 15.

После подачи напряжения питания на программное временное устройство (включение в сеть) автоматически в блоке

15 формирования режимов третий формирователь 24 импульса формирует одиноч- 20 ный импульс синхронизации, который поступает на входы синхронизации триггеров блока 15, при этом производится первоначальная установка режима блока

15, который задает режим программно- 25 му временному устройству, с четвертого выхода которого поступает сигнал на первый вход второго элемента ИЛИ 5, с выхода которого (поступает HB вход времязадающего блока 1 и производит

его обнуление). Сигнал с четвертого выхода блока 15 поступает также на установочный вход счетчика 12 номера команд и производит его обнуление и на установочный вход первого индикатора

1 6, в котором включает сигнальное табло "Начало работы". В качестве счетчика 12 номера команд применена микросхема К155 ИЕ5.

Программа, записываел1ая в первый блок 7 памяти, формируетгя KBK после--довательность циклов записи кодов временных команд, а каждый цикл в сво|о очередь формируется < ледуюшим образом: сначала выдается импульс с уве-. личения адреса, затем временной код команды и с некоторой задержкой импульс записи (фиг. 3). С выходов ЭВМ или блока 4 ввода программы импульс увеличения адреса и с некоторой задержкой импульс записи поступает на вход блока 8 согласования, с первого выхо— да которого импульс с увеличения адреса поступает на третий вход первого элемента ИЛИ 13, с- выхода которого поступает на счетный вход счет п1ка 12 номера команд и увеличивает его содержимое на едшпшу, выходы которого

66 6 управляют адресом рабочей ячейки первого блока 7 памяти.

Затем временные коды команд с четвертого выхода бпока 8 согласования поступают на второй информационный вход первогобпока 7 памяти,и с некоторой задержкой с пятого выхода бпока 8 cor ласования на управляющий вход первого блока 7 памяти поступает импульс записи.

Запись программы в первый блок 19 памяти устройства происходит следующим образом: с выхода ЭВМ или блока 4 ввода программы 4 на входы блока 8 согласования поступает цифровой код требуемого количества циклов и импульс записи, со второго выхода цифровой код требуемого количества циклов поступает на информационный вход второго блока

19 памяти и с некоторой задержкой с третьего выхода блока 8 согласования на управляющий вход второго бпока 19 памяти поступает импульс записи (фиг. 4). Второй блок 19 памяти представляет собой одноадресную многоразрядную ячейк„ памяти, в качестве кото-1 рой применены микросхемы К 155ИЯ.Щ

По окончании ввода временных кодов команд в первый блок 7 памяти, в счетчик 12 номера команд подается импульс обнуления: либо программно от ЭВМ, либо автоматически от блока 4 ввода программы по вышеуказанным связям.

При работе устройства возможны две ситуации: первая ситуация — заданный цикл полностью обрабатывается программным ." временным устройством. В этом случае вырабатывается сигнал: Конец цикла, который поступает на счетчик 17 циклов и увеличивает его содержимое на единицу {производится счет циклов, фиг. 6); вторая ситуация — произведен принудительный останов программного временного устройства (в блок 15 подана команда стоп ) . .Первоначальный цикл не будет сосчитан счетчиком 17 циклов, так как сигнал "Конец цикла" не сформирован (фиг. 7).

Включения программного временного устройства на обработку программы (выполнение технологического процесса) осуществляется нажатием кнопки 30

"нуск в блоке 1 5, после чего срабатыI вает первый триггер 2 5, с прямого выхода которого сигнал иост унает на первый вход элемента ИЛИ 5, г выхода которого на вход время. алак щего бло5066 S

10

7 99 ка 1 и производит пуск блока (электрон. ных часов), и со второго выхода блока

15 сигнал поступает на информационные входы блока 16, где загорается сигнальное "га1зло Работа, сигнализируя о том, что включен времязадающий блок 1 и идет отсчет времени. Одновременно при срабатывании первого триггера 25 блока 15 четвертый формирователь 29 одиночного импульса вырабатывает одиночный импульс который с первого выхода блока 15 поступает на первый вход первого элемента ИЛИ 13, с выхода которого поступает на счетный вход счетчика 12 номера команд и увеличивает его содержйыое на единицу, выходы которого управляют адресом рабочей ячейки первого блока 7 памяти, а также сигнал с выхода счетчика 12 номера.команд поступает на вход дешифратора 9, выходы которого подключены к входам индикатора ("номер временной команды )

10, на котором загорается цифра "1", сигнализируя о том, что идет отсчет времени первой временной команды. Временной код команды, записанный в первом адресе первого блока 7 памяти, поступает с его выходов на вторые входы первого блока 6 сравнения и на входы третьего индикатора ("Временной код команды ) 3, в котором загорается временный код первой временной команды,,;

Информация текущего времени в циф- . ровом коде с времязадаюшего блока 1

l поступает на первые входы первого блока 6 сравнения и на входы второго индикатора ("Текущее время" ) 2, на котором индицируется текущее время. При совпадении кода текущего времени и вре- менного кода команды, записанного в первом адресе первого блока 7 памяти, первый блок 6 сравнения выдает сигнал сравнения на вход первого формирователя 11 импульсов со второго выхода которого импульс ("Временная команда") поступает на вторые входы элементов

И 21, на первый вход одного из которых в соответствии с состоянием своих входов дешифратор (номера временной команды) 9 выдает сигнал разрешения, который пропускает импульс "Временная команда на вход блока 22 управления соответствующий номеру элемента И 21.

С первого выхода первого формирова-, теля 11 импульсов поступает импульс на второй вход элемента ИЛИ 5, с выхода которого этот импульс поступает на вход обнуленйя.времязадаюшего блоKB 1; !

С третьего выхода первого формирователя 11 импульсов импульс поступает на второй вход элемента ИЛИ 13, с выхода которого поступает на счетный вход счетчика 12 номера команды и увеличивает его содержимое на единицу.

Пррвый формирователь 11 импульсов служит для формирования импульсов напряжения заданной длительности и задан-. но последовательности в соответствии с временной диаграммой (фиг. 5).

В соответствии с новым состоянием счетчика 12 номера команды из первого блока 7 памяти по выходам устанавливается временной код последующей команды программы (в данном случае второй). Состояние входов дешифратора (номера временной команды) 9 также меняется, следовательно, и сигнал разрешения подается на последующий элемент И 21. С этого момента начинает ся отсчет времени новой временной команды. Этот процесс продолжается до окончания программ. Максимальное количество формируемых временных команд опереляются емкостью первого блока 7 памяти, После отработки программы (цикла) цифровой код, соответствующий максимальному номеру временной команды с выходов счетчика 12 номера команды поступает на входы дешифратора 9, с соответствующего выхода которого поступает на вход второго формирователя

14 импульсов с выхода которого сигнал

"Конец цикла" поступает на первый вход блока 1 5, с четвертого выхода которого сигнал поступает на первый вход второго элемента ИЛИ 5, с выхода которого поступает на вход времязадающего блока 1 для их обнуления и состава, а со второго выхода блока 15 сигнал поступает на информационный вход индикатора 16, в котором включает сигнальное табло .Конец цикла ° Сигнал Конец цикла"с вьжода второго формирователя 14 импульсов поступает на счетный вход счетчика 17 циклов и увеличивает его содержимое на единицу. Второй формирователь 14 импульсов служит для формирования одиночного импульса заданной длительности и заданной полярности (формирует сигнал "Конец цикла" ), Информация с выхода счетчика 17 циклов поступает на вход пятого индика1 тора ("Количество отработанных циклов" )

20, где .производится индикация количества отработанных циклов, а также на первый вход второго блока 18 срав1. Программное временное устройство, содержащее первый блок памяти,- счетчик номера команд, дешифратор, подключенный выходами к первым входам элементов И, первый элемент ИЛИ, о т и и ч а ющ е е с я тем,, что, с целью расширения функциональных возможностей и области применения устройства, в него введены входной блок, два блока сравнения, врямязадакнпий блок, второй блок памяти, два формирователя импульсов, счетчик циклов, пять индикаторов, вгороде элемент ИЛИ- и блок формирования режимов, соединенный первым, вторыми и третьим выходами соответственно с первым входом первого элемента ИЛИ, с информационными входами первого индикатора и с управляющим входом счбтчика циклов, а четвертым выходом-с установочными входами счетчика номера ко ь манд, входом первого индикатора и с пеун вым входом второго элемента HJIV:, подЙпоченного вторым входом к первому выходу первого формирователя импульсов„ а выходом — к входу времязадающего блока, связанного выходом с входом втс рого индикатора и с первым входом первого блока сравнения, подключенного вторым входом к выходу первого 6пока памяти и к входу третьего индикатора,.

Ф а выходом — к входупервого формирователя импульсов, соединенного вторым входом со вторыми входами элементов И, а третьим выI ходом - с о вторым входом первого элемента ИЛИ, подключенного третьим входом к первому выходу входного блока, а вы-. ходом — к счетному входу счетчика номера команд, связанного выходом с первым

I информационным входом первого блока памяти и дешифратора, подключенного выходами к входам четвертого индикатора и соответствующим выходом через второй формирователь импульсов - к первому входу блока формирования режимов и к счетному входу счетчика циклов, соединенного выходом с входом пятого индикатора и с первым входом второго блока сравнения, подключенного выхс дом ко второму входу блока формирования режимов, а вторым входом - к выходу второго блока памяти, связанного информационным и управляющим входами соответственно со вторым и треть= им выходами входного блока, подключенного четвертым и пятым выходами соответственно ко второму информационному и управляющему входам первого блока памяти.

9 -998066 1О нения,на второй вход которого поступа- Ф о р м.у л а и з о б р е т е н н я ет пифровой код требуемого количестsa циклов с. выходов второго блока 19 памяти. При сошаденин кодов, поступающих с выходов счетчика 17 циклов и с выхода второго блока 19 памяти, сиг« нал с выхода второго блока 18 сравнения поступает на второй вход блока 15, где производится блокировка пуска программного временного устройства, после щ чего со второго выхода блока 15 постулает сигнал на информационный вход индикатора 16, в котором включает сигнальное табло Конец работы (фиг. 8). Если произвести принудительный останов прог 15 граммного временного устройства, т. е. если в 6noze 15 нажать кнопку Стоп

31 раньше, чем будет сформирован си нал Коне икпа (момент нажатия кнопки "Стоп" определяется аварийной ситуацией, .когда необходимо немедленно остановить технологический процесс, в этом случае нарушается непрерывность технологического процесса, в результате которой неизбежно появляется брак производства), т. е. в этом случае при от= сутствии сигнала Конел цикла" сигнал от кнопки Стоп" 31 поступает на триггер 26 блокировки блока 15 (фиг. 2) и переведет его во второе устойчивое сосгояние,тем самым запретит прохождение сигнала от кнопки Пуск 30 на вход 5, триггера 25 пуска бнока 15 (фиг. 2}. При этом с четвертого выхода блока 15 поступит сигнал на первый вход второ35

ro элемента ИЛИ 5, с выхода которого на времязадающий блок для его останова и обнуления, а со второго выхода сигнал поступит на информапионный вход индикатора 16, в котором включит сиг-. ! 4О . нальное табло Блокировка". Включение блокировки производится нажатием кнопки 31 { "Сброс блокировки ) в блоке

15 (фнг.. 2).

Использование предлагаемого програмного временного устройства позволит сок45 ратнть обьем подготовленных операций при пуске по сравнению с известным в. дВа раза за счет использования памяти

ЗВМ, в которой хранятся технологические программы, повысить точность выполнения технологического процесса, за счет уменьшения периода дискретности до 1,с, уменьшить количество технологического брака за счет повышения точности .технологического пропесса, обес-, 55 лечить визуальный контроль за ходом формирования временных команд при по-. мощи электронных индикаторов.

11 995066: 12

2. Устройство по п. 1, о т rr и ч а— 1. Авторское свидетельство СССР ю ш е е с я тем, что входной блок ¹ 316077, кл 005, В 19/10, 1977. содержит 6noz ввода программы, связанный выходом с входом блока согласования. 2. Авторское свидетельстЬо СССР

Источники информации, ¹ 472335, кл. 605 В 19/18, 1975. принятые во внимание при экспертиэе (прототип) .

995086

Имвмльс

gg .: МЬ@ййЧйййй

МЬ@личенюэ +Awca

ЩР еса

Иерорущ.

ЦМ0миью

ИЗИНЫ

3I45k©

Menace

ВЮф

Стров ©" кои

@гав

2"с" ко

С гчов и-он комары и-ая команда

Импульс „КвИц цикМ"(xйnvasс,. остановапмгнжQ (вгеиен. же)

Равочии цикл пег ам, мвмен. ей ойс ва

Команда Стоп бюкнговка писка пгогМи меменного естгойс ва

ИОиандФ.ПУСК

Ьмюаей»щ . »6ИЗЩМ

ИМвлвс с»авненн» иилмзьс Оеиелаимэ ч ассе)

Иилеяьс счета ноиеаа Вяемениои кФцбаФцю

Сечь

i-ои» команд и .

1-ая команда

Стяоь

2-ои команды

2-ая команда

Cacaos. л.ои команд

Il-ая команда.

Иигюлрс., конец циКла (иилмльс естаиоэа лРОРРан»

Эаемеи. иствЛ

Равочии цикл пРОГтаи. 6Ремеи. мстФчзйстьа, Команда „Стой блокияовва лиска пни чаи вяеиеи жюойстеа

Составитель Н. Горбунова

Редакто Г; Волкова Техред М.Костик, Ко кто С. Шекмар

Заказ 644/33

Тираж 872 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектнаи, 4