CS232376B1 - Zapojenie programovatelnéj riadiacej jednotky - Google Patents

Description

Vynález sa týká zapojenia programovatelnéj riadiacej jednotky vhodnéj pre riadenie diskrétnych procesov so stále sa opakujúcou následnosťou dejov, ktorá umožňuje jednoduché programovanie následnosti dejov riadeného procesu a ktorá sa skládá z hradlovacieho súčtového. obvodu, bistabilného klopného obvodu, monostabilného klopného obvodu, T klopného obvodu,. posuvného registra, blokovacieho obvodu, diodovéj matice, vstupnej a výstupnéj svorkovnice, štyroch spínačov a jedného prepínača.

Z doteraz známých zapojení riadiacich jednotiek, ktoré sa používajú pre riadenie diskrétnych procesov, je zložité programovanie následnosti dejov riadeného procesu, alebo sa používajú zložité programovacie přístroje. Pri jednoduchších aplikáciách, kde počet vstupných veličin, výstupných veličin a krokov v opakujúcom sa cykle nie je velký, použitie zložitejších zapojení riadiacich jednotiek a ich programového vybavenia je neekonomické. Preto sa navrhujú zapojenia riadiacich jednotiek jednoúčelové pre riadenie určitého diskretneho procesu, ktoré nemajú možnost jednoducháj změny cyklu riadeného procesu. Návrh takých riadiacich jednotiek pre jednoúčelové použitie je pracný a pri dodatočných nových požiadavkách na riadenie procesu musí sa spravidla robit nový návrh zapojenia riadiacej jednotky.

Uvedený nedostatok rieši zapojenie programovatelnej riadiacej jednotky podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že vstupná svorkovnica je paralelné spojená so signálovými vstupmi hradlovacieho súčtového obvodu, ktorého výstup je spojený so spoločným kontaktom prepínača, ktorého rozpínací kontakt je spojený so spúštacím vstupom monostabilného klopného obvodu a zároveň s jedným vývodom druhého spínača, pričom zapínací kontakt prepínača je spojený,s nulovacím, vstupom T klopného obvodu a výstup monostabilného klopného obvodu je spojený s hodinovým vstupom posuvného registra, ktorého výstupy sú paralelné spojené so vstupmi blokovacieho obvodu, ktorého výstupy sú paralelné spojené so vstupmi diódovej matice, ktorej druhé výstupy sú paralelné spojené s výs232 378 tupnou svorkovnicou a jej prvé výstupy sú paralelné spo-, jene s riadiacou zbernicou, ktorej jeden vývod je spojený s nastavovacím vstupom a druhý jej vývod je spojený s nulovacím vstupom bistabilného klopného obvodu, pričom ostatně vývody riadiacej zbernioe sú paralelné spojené s hradlovacími vstupmi hradlovacieho súčtového obvodu a jeden vývod prvého spínača je spojený so spúšťacím vstupom bistabilného klopného obvodu, ktorého výstup je spojený s nastavovacím vstupom posuvného registra, ktorého nulovací vstup je spojený s jedným vývodom čtvrtého spínača a jeden vývod tretieho spínača je spojený s hodinovým vstupom T klopného obvodu, ktorého výstup je spojený s blokovacím vstupom blokovacieho obvodu, pričom druhé vývody čtyroch spínačov sú spojené so spoločnou svorkou.

Výhoda zapojenia programovatelnéj riadiacej jednotky podlá vynálezu spočívá v tom, že jednoduchými prostriedkami malej a strednej integrácie polovodičových prvkov sa dá riadit diskrétny proces s 1’ubovolným počtom vstupných veličin, výstupných veličin a počtu krokov v opakujúoom sa cykle. Změna následnosti riadených dejov je programovatelná pomocou diodovéj matice. Toto zapojenie umožňuje navrhovať riadiace systémy nenáročné na obsluhu, údržbu, odstránenie poruch a nevyžaduje odborné znalosti v oblasti programovania.

Podstata vynálezu bude ďalej objasněná pomocou přiloženého výkresu, na ktorom je bloková schéma zapoj.enia programovatelnéj riadiacej jednotky podlá vynálezu.

V kludovom stave programovatelná riadiaca jednotka je zapojená tak, že vstupná svorkovnice 1.» ktorej sú připojené vstupné diskrétně signály o stave riadéného procesu, je paralelné spojená so signálovými vstupmi 21 hradlovacieho súčtového obvodu 2, ktorý je zablokovaný na hradlovacích vstupoch 22_t ktoré sú paralelné spojené s prvými výstupmi 82 diódovej matice 8 pomocou zbernice 10, ktoré sú v stavě log.K Prvý spínač 11 je v rozopnutom stave a na jeho jednom kontakte je log. ktorý je spojený so spúšťacím. vstupom 31 bistabilného klopného obvodu 2 a na jeho výstupe Μ log. 0, ktorý je spojený s nasta3

232 378 vovacím vstupom 61 posuvného registra 6. Na nastavovacom vstupe 32 a nulovacom vstupe 33 bistabiIného klopného obvodu 2 3® log· 1· Tieto sú spojené pomocou zbernice 10 s niektorými prvými výstupmi 82 diodovéj matice 8. Výstup 23 súčtového hradlovacieho obvodu 2 je v log. 1_ ^a 3® spojený so spoločným kontaktom prepínača 15. ktorý má navzájom spojený spoločný kontakt s rozpínacím kontaktom, ktorý 3® spojený so spúšťacím vstupom 41 monostabiIného klopného obvodu 4. a tým 3® taktiež v stave log. 1_. Výstup 42 monostabilného klopného obvodu 4. 3^{e v} stave log. O a 3® spojený s hodinovým vstupom 62 posuvného registra ,6, ktorého výstupy 64 sú v stave log. 0. Nulovací vstup 63 posuvného registra 6 je v stave log. 1 a je spojený s jedným kontaktom štvrtého spínača 14. ktorý je v rozopnutom stave. Výstupy 64 posuvného registra 6 sú v stave log. O a sú paralelné spojené so vstupmi 71 blokovacieho obvodu 7, ktorého výstupy 73 sú v stave log. Ί a sú paralelné spojené so vstupmi 81 diodovéj matice 8, ktorej druhé výstupy 83 sú v stave log. 1 a sú vyvedené na výstupnú svorkovnicu Nulovací vstup 51 T klopného obvodu je v stave log. 1 a je spojený so zapínacím kontaktom prepínača 15. Třetí spínač 13 je v rozopnutom stave a jeden jeho vývod je spojený s hodinovým vstupom 52 T klopného obvodu 2^a 3® ^v stave log. 1. Výstup 53 T klopného obvodu 2 3® spojený s nulovacím vstupom 72 blokovacieho obvodu 2. a je v stave log. 0. Druhé vývody spínačov 11. 12, 12, 14 sú navzájom pospájané a vyvedené na Spoločnú svorku 16. ktorá má potenciál 0 V.

Zopnutím prvého spínača 11 na spúšťacom vstupe 31 sa objaví log. 0 a bistabilný klopný obvod 3 sa nastaví na svojom výstupe 34 do aktívneho stavu log. 1, čím sa splní počiatočná podmienka na nastavovacom vstupe 61 posuvného registra 6. Zopnutím druhého spínača 12 na spúšťacom vstupe 41 sa objaví log. 0 a monostabilný klopný obvod 4 vyrobí na svojom výstupe 42 impulz, ktorý svojou nástupnou hranou na hodinovom vstupe 62 posuvného registra 6 ho aktivuje a na jeho prvom výstupe sa změní predchádzajúci stav do log. 1. Ak na blokovacom vstupe 72 blokovacieho obvodu 7

232 378 nie je blokovací signál log. 0, ale log. £, ktorý sa dosiahne zopnutím tretieho spínača £2, potom na prvom výstupe blokovacieho obvodu £ sa změní stav z log. £ na log. 0 a na prvom vstupe diódovej matice 8 sa otvoria všetky diody, ktoré sú k němu připojené a aktivujú příslušné výstupy diódovej matice 8. Týmto je nastavený prvý krok programového cyklu. Podl’a toho sú aktivované naprogramované výstupy na výstupnej svorkovnici 2 θ zároveň sa změní stav na riadiacej zbernici 12 a to tak, že na jej vývode, ktorý je spojený s nulovacím vstupom 33 bistabilného klopného obvodu 2 sa objaví log. 0., ktorá změní jeho stav na jeho výstupe 34 do log. 0 a zároveň na hradlovacích vstupoch 22 hradlovacieho súčtového obvodu sa objaví taký stav, ktorý uvolňuje tie signálové vstupy na vstupnej svorkovnici £, ktoré majú změnit stav riadeného procesu a to prechodom do log. 0.

Ak tento stav nastane, na výstupe 23 hradlovacieho súčtového obvodu 2 sa objaví Itíg. 0 a ked přepínač 15 je v polohe automatického chodu, kedy spája výstup 23 hradlovacieho súčtového obvodu 2 a spúšťací vstup 41 monostabiIného klopného obvodu 4, ktorý sa znovu spustí a posuvný register 6 presunie log. 1 z prvého jeho výstupu na druhý, čím sa realizuje druhý krok programového cyklu.

Pri ďalšej požadovanej zmene na vstupnej svorkovnici 1 sa stav změní do tretieho, štvrtého až posledného programovacieho kroku, kedy na vývode riadiacej zbernice 10, ktorý je spojený s nastavovacím vstupom 32 bistabilného klopného obvodu 3, sa objaví log. 0, čím sa znovu nastalí počiatocná podmienka prvého kroku dalšieho cyklu, log. £ na nastavovacom vstupe 61 posuvného registra 6 a zároveň je uvolněný ten vstup na vstupnej svorkovnicí 1, ktorý je podmienkou prvého programového kroku.

Ak je přepínač £5 v polohe, kedy je výstup 23 hradlovacieho súčtového obvodu 2 spojený s nulovacím vstupom 5£

T klopného obvodu 5, vtedy je riadiaca jednotka v režime krokovanie, kedy sa sled naprogramovaných dejov riadeného procesu vykonává postupné krok po kroku, kde přechod od jedného kroku k druhému je ovládaný pomocou druhého spínača 12.

232 378

Γ

Počiatočné podmienky v tomto režime sa nastavujú tak isto, ako v režime automatickom. Po odozve na krok v programovom cykle sa na nulovaco.m vstupe 51 T klopného obvodu 5 objaví log. 0, čím sa vynuluje a na jeho výstupe 53 bude tiež log. 0. Tým sa na blokovacom vstupe 72 blokovacieho obvodu 7 objaví' log. 0, čím sa zablokujú výstupy 64 posuvného registra 6 a vykonávanie programového křoku. Ďalší krok sa spustí tak, že zopnutím druhého spínača 12 sa změní stav v · posuvného registra 6 pre další programový krok, ktorý je zablokovaný blokovacím obvodom 7» pretože na jeho blokovacom vstupe 72 je stále log. 0. Zopnutím tretieho spínača 13 sa objaví log. 0 na hodinovom vstupe 52 T klopného obvodu 5.» ktorý sa nastaví na svojom výstupe 53, do log. 1 a odblokuje sa blokovací obvod 7, čím sa začne realizovat programový krok cyklu až do znovuvynulovania T klopného obvodu 5.

Ak je potřebné počas automatického programového cyklu .zastavit vykonávanie programového kroku a jeho opátovné spustenie, umožňuje to třetí spínač 13 a T klopný obvod 5., ktorý jedným zopnutím tretieho spínača 13 sa nastaví na svojom výstupe 53 do log. 1 a druhým zopnutím sa nastaví do log. 0, čím sa zablokuje, alebo odblokuje blokovací obvod 7.

Ak je nutné zrušit vykonávanie programového cyklu, umožňuje to štvrtý spínač 14« Jeho zopnutím sa objaví log. 0 na nulovacom vstupe 63, čím sa posuvný registeř 6 vynuluje a zruší sa aktivovanie výstupov 83 diódovej matice 8.

Zapojenie programovatelnéj riadiacej jednotky pódia vynálezu je možné použit například pre riadenie jednoduchých mechanizmov ako sú dopravníky, operátory, manipulátory a podobné alebo v automatizačnej teohnike všade tam, kde je diskrétně sledovanie a riadenie stavov v automatickom procese pri stále sa opakujúcej následnosti dejov, kde sled vykonávania úkonov je potřebná Čas od času změnit. Konštrukcia riadiacej jednotky podlá vynálezu je jednoduchá a dá sa stavebnicovo meniť počet programovatelných vstupov a výstupov a taktiež počet krokov v programovanom cykle. Pre svoju stavbu využívá dostupné polovodičové súčiastky a integrované obvody. Umožňuje nahradit zapojenia s reléovými súčiastkami.

Claims (1)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   232 378

   Zapojenie programovatelnéj riadiacej jednotky pozostáva zo vstupnéj svorkovnice, hradlovacieho súčtového obvodu, DistabíIného klopného obvodu, monostabilného klopného obvodu, T klopného obvodu, posuvného registra, blokovacieho obvodu, diodovéj matice, výstupnéj svorkovnice, riadiacej zbernice, štyroch spínačov, prepínača a spoločnej svorky význačné tým, že vstupná svorkovnioa (1) je paralelné spojená so signálovými vstupmi (21) hradlovacieho súčtového obvodu (2), ktorého výstup (23) je spojený so spoločným kontaktom prepínača (15), ktorého rozpínací kontakt je spojený so spúštaoím vstupom (41) monostabilného klopného obvodu (4) a zároveň s jedným vývodom druhého spínača (12), pričom zapínací kontakt prepínača (15) je spojený s nulovacím vstupom (51) T klopného obvodu (5) a výstup (42) monostabilného klopného obvodu (4) je spojený s hodinovým Vstupom (62) po- ; suvného registra (6), ktorého výstupy (64) sú paralelné spojené so vstupmi (71) blokovacieho obvodu (7), ktorého výstupy (73) sú paralelné spoj'ené so vstupmi (81) diodovéj matice (8), ktorej druhé výstupy (83) sú paralelné spojené s výstupnou svorkovnioou (9) a jej prvé výstupy (82) sú paralelné spojené s riadiaoou zbernicou (10), ktorej jeden vývod je spojený s nastavovacím vstupom (32) a druhý jej vývod je spojený s nulovacím vstupom (33) bistabilného klopného obvodu (3), pričom ostatně vývody riadiacej zbernice (10) sú paralelné spojené s hradlovacími vstupmi (22) hradlovacieho súčtového obvodu (2) a jeden vývod prvého spínača (11) je spojený so spúšťacím vstupom (31) bistabilného klopného obvodu (3), ktorého výstup (34) je spojený s nastavovacím vstupom (61) posuvného registra (6), ktorého nulovací vstup (63) je spojený s jedným vývodom čtvrtého spínača (14) a jeden vývod tretieho spínača (13) je spojený s hodinovým vstupom (52) T klopného obvodu (5), ktorého výstup (53) je spojený s blokovacím vstupom. (72; blokovacieho obvodu (7), pričom druhé vývody štyroch spínačov (11, 12, 13, 14) sú spojené so společnou svorkou (16).