Устройство для программного управления

Устройство для программного управления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(1I1 5124Ы

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сок1з Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 04.03.74 (21) 2002624/18-24 (51) М. Кл. - G 05В 19/02 с присоединением заявки № 2004146/

/18-24 (23) Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 62-529(088.8) Опубликовано 30.04.76. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 28.05.76 (72) Авторы изобретения

Ю. Н. Камынин, Н. П. Матвиенко и А. Ю. Жигулевцев

Конотопский электромеханический ордена Трудового Красного

Знамени завод «Красный металлист» (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к командной аппаратуре дискретных систем управления, раоотающих по программе.

Известны устройства для программного управления, содержащие блок вывода, программный блок и блоки ввода, подключенные к приемникам входных переменных. Выходы этих приемников через блок «ИЛИ вЂ” HE», два приемника промежуточных переменных и блок «ИЛИ» соединены с одним из входов приемников выходных переменных, вторые входы которых связаны с выходом программного блока, а выходы — с блоками вывода, памяти и задержки, причем выходы блоков задержки и памяти подключены к входам соответствующих блоков ввода.

Однако такие устройства не обеспечивают контроля исправности блоков ввода, вывода и,приемников, что приводит к ложным срабатываниям и снижает надежность устройства.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем установлены дополнительные блок задержки и блок «ИЛИ», инвертор, дополнительные и контрольный приемники, блоки

«И — HE», сигнальные блоки, контрольный блок и источник опорного напряжения. Выход программного блока соединен с одним из входов дополнительных приемников и через дополнительный блок задержки с вторыми входами приемников входных и промежуто IHbIx переменных и входом инвертора. Выход ннвертора подсоединен к одному из входов контрольного приемника, второй вход которого связан с выходом блока «ИЛИ—

НЕ», а выход — с входом дополнительного блока «ИЛИ». Вторые входы дополнительных приемников подключены к источнику опорного напряжения. а выход — к одному из входов блоков «И вЂ” IE», вторые входы кото1о рых соединены с выходами соответствующих блоков вывода, памяти и задержки, а выходы — с соответств ю1цими сигнальными блоками и входами дополнительного блока

«ИЛИ», подключенного через контрольный

15 блок к входу программного блока.

Это позволяет повысить надежность работы устройства, исключить ложные срабатывания и уcI;oðIIòü по:IcI неисправностей.

Блок-схема устройства представлена на

20 чертеже, где 1 — олс кп ввода; 2 — блок вывода; 3 — блок памяги; 4 — блок задержки;

5 — блок «ИЛИ вЂ” Н. ." » (5 — «ИЛИ», 5"—

«НЕ»); 6 — блоки «I- .Е» в блоках ввода; 7— олок «ИЛИ»; 8 — дополнительный блок

25 «ИЛИ»; 9 — - инвср гор; 10 — блоки «И вЂ” IE»;

11 — программный блок: 12 — дополнптельи ы и б,з о к з а д с р ж к 11; 1 3 II p I I c ? I 13 I4 Ii I I в х од н ы х и выходных персмснных; 14| 15 — приемники промежуточных пере:;1енных; 16 — сигнальные

30 блоки (например| светодиоды); 17 — блок

512455 контроля; 18, 19 — дополнительные и контрольный приемники; 20 — блок опорного напряженияя.

Блоки 1 предназначены для ввода входных переменных и состоят из нескольких самостоятельных внешних цепей ввода, образующих с,помощью блоков «НЕ» 6 прямые и инверсные выходы. Вводы блоков 1 соединены с технологическими датчиками, с выходами блоков памяти 3 и задержки 4.

Блок 2 состоит из нескольких самостоятельных выходных каналов с усилителями дискретного сигнала, осуществляющими управление механизмами технологического объекта.

Блок 3 выполнен из нескольких элементов

«память» (на схеме показан один элемент) с входами включения и отключения, связанными с выходами соответствующих приемников

13 выходных переменных.

Блок 4 включает в себя несколько элементов «задержка» с входом включения, соединенным с выходом соответствующего приемника выходных переменных.

Все приемники 13, 14, 15, 18 и 19 являются элементами с ключевой характеристикой, имеющими вход ввода информации и программируе.мый вход.

Программный блок 11 содержит задающее устройство, например привод, распределитель и программоноситель (переносчик информации), например осветительную лампу, магнит, воздушный поток, прошивочные провода ферритовых ячеек и т. д. Воспринимающим элементом приемника информации можег служить фотодиод, фототриод, фотосопротивление, геркон, ферритовые ячейки и т. д.

Одни входы каждого приемника 13 входных переменных подключены к прямому и инверсному выходу блока 1 ввода (пнверсный выход каждого блока ввода обеспечивается элементом «НЕ» 6). Вторые входы приемников входных переменных подсоединены к выходу дополнительного блока 12, осуществляющего задержку программного подключения приемников входных переменных.

Выходы приемников входных переменных соединены с входами блока «ИЛИ» 5, BbIxoды блоков «ИЛИ» 5 и «НЕ» 5" — соответственно с одним из входов приемников 15 и

14 промежуточных переменных, вторые входы которых подключены к выходу дополнительного блока 12 задержки. Выходы приемников 14 и 15 через блок «ИЛИ 7 соединены с одним из входов приемников 13, осуществляющих ввод выходных переменных, второй вход которых подключен к выходу программного блока 11, а выходы их — соответственно к блокам вывода 2, памяти 3 и задержки 4.

Выход программ ного блока 11 также связан с входом дополнительного блока задержки и одним из входов дополнительных приемников

18, второй вход которых подключен к блоку

20 опорного напряжения. Выходы дополнительных приемников соединены с одним из

)5 зо

4О

5ä

6О бэ входов блоков «И вЂ” HE» 10, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам блока вывода 2, памяти 3 и задержки 4, выходы всех блоков «И вЂ” НЕ» — с сигнальными блоками 16 (например, с анодами светодиодов) и через дополнительный блок

«ИЛИ» 8 с блоком 17 контроля. Катоды светодиодов связаны с соответствующими выходами блоков вывода 2, памяти 3 и задержки

4, которые также подключены к соответствующим блокам ввода.

Выход блока контроля, предназначенного для остановки задающего устройства программного блока 11 в случае неисправности любого приемника 13 или выхода из строя блоков вывода 2, памяти 3, задержки 4 и сигнализации о неисправности работы устройства, соединен с входом программного блока

11.

Выход дополнительного блока задержки также соединен через инвертор 9 с одним из входов контрольного приемника 19, второй вход которого подключен к выходу блока

«ИЛИ» 5, выход контрольного приемника 19 через дополнительный блок «ИЛИ» 8 — с блоком 17 контроля.

Приемники 14 и 15 предназначены для программирования функции конъюнкция и дпзьюнкция над входными переменнымп, поступающими согласно заданной программе с блоков ввода.

Работа устройства основана в непрерывном перемещении во време ни каждого столбца программных таблиц состояний записанных B программном блоке 11, одновременно по всем программируемым в данном столбце строкам.

При этом происходит сравнение фактических входных значений на выходе блока «ИЛИ—

НЕ» 5 с программными заданными в каждом столбце таблицы состояний. Если фактическое входное значение соответствует программному, то на выходе блока «ИЛИ» 7 появляется сигнал, который поступает на вход выходных приемников 13 переменных. Те выходные приемники информации, котоРые на анном столбце таблицы состояний запрограммированы от блока 11 программирования, пвопускают сигнал на соответствующие входы блоков вывода 2, памяти 3 и задержки 4.

На выходе блока памяти появляется непрерывный сигнал при подаче на один его вход единичного импульсного сигнала, который исчезает при подаче единичного импульсного сигнала на второй вход.

При поступлении на вход блока задержки единичного импульсного сигнала, на его выходе импульсный сигнал, появляется в соответствии с задержкой.

Таким образом программный блок 11 ос>ществляет алгоритм управления определенным механизмом по заданной программе.

Для контроля приемников входных переменных в процессе функционирования устройства, сигнал на них с программного блока

512455

60 подается с задержкой, формируемой дополнительным блоком задержки, При этом в процессе задержки формируется сигнал на выходе инвертора, который поступает на один из входов контрольного приемника 19.

Таким образом, в течение времени задержки программы приемники 13 входных переменных не,пропускают входных сигналов, а контрольный приемник 19 пропускает. В соответствии с этим ожидаемое значение выхода блока «ИЛИ» 5 в процессе формирования задержки — отсутствие сигнала. в случае исправного состояния приемников входных переменных (приемники не пропускают входных сигналов).

В случае неисправности любого из приемников входных переменных в процессе формирования времени задержки состояние выхода блока «ИЛИ» 5 изменяется таким образом, что на выходе образуется сигнал (неисправный приемник пропускает входные сигналы) . При этом сигнал с выхода блока

«ИЛИ» 5 поступает через контрольный приемник 19 на вход дополнительного блока

«ИЛИ» 8 и блок контроля. Последний запрещает выполнение основной программы программному блоку и сигнализирует о неисправном состоянии устройства.

Контроль работоспособности блоков BbIxoда, памяти и задержки, а также приемников выходных переменных (на отсутствие в нпх короткого замыкания) проводится в каждом столбце таблицы состояний.

При этом, если выходные переменные программируют на прохождение сигнала с выхода блока «ИЛИ» 7, то соответствующие им дополнительные переменные на дополнительные приемники 18 не программируют. Дополнительные переменные подлежат программированию в те временные такты работы устройства, когда сигналы на выходах блоков выхода, памяти и задержки по программе отсутствуют. При появлении сигнала на выходах блока вывода, памяти или задержки в те временные такты работы устройства, когда они не программируются (повреждение блоков), или при повреждении (короткое замыкание) приемника выходной переменной на соответствующий блок «И вЂ” НЕ» 10 поступает сигнал с выхода соответствующего блока.

На второй вход блока «И вЂ” НЕ» 10 в то время подается сигнал от запрограммированного дополнительного приемника 18, При этом соответствующий блок «И вЂ” HE» выдает сигнал через допотнптельный блок «ИЛИ» 8 на блок контроля, который запрещает выполнение программы блоку 11 и сигнализирует о неисправном состоянии устройства.

Сигнальный блок (светодиод) 16 фиксирует место и номер неисправного блока.

Таким образом, контроль приемников 13, осуществляющих ввод входных переменных, проводится перед выполнением основной программы в каждом такте работы устройства.

5() Контроль блоков вывода, памяти и задержки, а также приемников выходных переменных, связанных с ними, обеспечивается в каждом такте работы устройства по развернутым программным таблицам состояний.

При появлении ложного сигнала на входе б,тока контроля происходит останов работы устройства, а также одновременное отключение электроэнергии, например, от всех исполнительных механизмов.

Устранение нарушений алгоритма функционирования устройства прп выходе из строя (коротком замыканш1) приемников входных и выходных переменных дает возможность повысить надежность работы устройства, а локализация места неисправных олоков выхода памяти и задержки — уменьшить время на поиск неисправного блока, и исключает ложную выдачу команд управления на исполнительные механизмы.

Формула изобретения

Устройстг>о для программного управления, cogep» aIIIee o oI I1 Bb1Bopa, программный блок, блоки ввода с прямыми и инверсными выходами, подключенными к одним из Входов приемников входных переменных, BbIxoды которых через блок «ИЛИ вЂ” НЕ», два приемника промежуточных переменных и блок «ИЛИ» соединены с одним из входов приемников выходных переменных, вторые входы KQTopbIx подключены к выходу программного блока, а выходы — к блокам задержки, памяти и вывода, причем выходы блоков задержки и памяти соединены с соответствующими блоками ввода, отличающ е е с я тем, что, с целью увеличения надежности работы устройства, исключения ложного срабатывания и ускорения поиска неисправности, в нем установлены дополнительные блок задержки и блок «ИЛИ», инвертор, дополнительные и контрольный приемники, блоки «И вЂ” НЕ», сигнальные блоки, блок контроля и блок опорного напряжения, причем выход программного блока соединен с одним пз входов дополнительных приемников и через дополнительный блок задержки с вторыми входами, приемников входных и промежуточных переменных и входом инвертора, выход которого подключен к одному пз входов контрольного приемника, второй вход которого соединен с выходом блока «ИЛИ вЂ” НЕ», а выход — с входом дополнительного блока

«1ЛЛИ», вторые входы дополнитель Iblx приемнпков полк.llочсиы к блоку опорного напряжения, а выходы- к одним из входов блоков

«И — НЕ», вторыс входы которых соединены с выходамп соответствующих блоков вывода. памяти и задержки, а выходы — с соответствующими сигнальными блоками и входами дополнительного олока «ИЛИ». подключенного через блок контроля к входу программного блока.

Редактор И, Грузова

Составитель Ю. Шувалов

Техред А. Камышникова

Корректор H. Аук

Заказ 1164/8 Изд. ¹ 1282 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2