Поступлении управляющего

При работе канала с быстродействующими устройствами с движущимся носителем информации (магнитные ленты, диски, барабаны) имеется опасность потери информации в моменты выборки очередных управляющих слов. Примером может служить процедура исполнения цепочки данных, когда канал, не замедляя темпа поступления информации из интерфейса, должен успеть не только принимать порции данных, компоновать их в слово и записывать в память, но и выбирать следующее управляющее слово в цепочке.

Средняя пропускная способность человека-оператора около 6 бит/с (бит — мера количества информации), повышение скорости поступления информации приводит к его утомлению и перегрузкам, а слишком низкий темп — к снижению активности оператора вследствие длительного ожидания сигнала.

Мнемонические индикаторы с видимым изображением имеют внутренний трафарет, который виден и при выключенном индикаторе. После подачи напряжения высвечивается либо знак трафарета, либо поле вокруг него. Мнемонические индикаторы выпускаются одноцветными и многоцветными (красный, зеленый, голубой, желтый). Некоторые из них позволяют получать на одном поле два или три цвета попеременно. Для этой цели прозрачный электропроводящий слой выполняют в виде гребенки (растра) путем поочередного нанесения полосок люминофоров различных цветов (например, желтого и голубого). Это позволяет при соответствующей коммутации выводов менять цвет знака трафарета или светящегося поля вокруг него. Одновременное высвечивание двух растров образует третий цвет. Такие индикаторы расширяют возможности отображения информации. Например, можно условиться, что форма знака определяет систему или канал поступления информации, а цвет — состояние этой системы.

При работе канала с быстродействующими устройствами с движущимся носителем информации (магнитные ленты, диски, барабаны) имеется опасность.потери информации в моменты выборки очередных управляющих слов. Примером может служить процедура исполнения цепи данных, когда канал, не замедляя темпа поступления информации из интерфейса, должен успеть не только принимать порции данных, компоновать их в слово и записывать в память, но и выбирать следующее управляющее слово в цепи.

Синхронные триггеры. Из-за конечного времени переключения логических интегральных элементов и задержки срабатывания в логических схемах возможны «состязания» или «гоны» — переходные режимы, вызванные тем, что из-за задержек поступления информации выходной сигнал на некоторое (обычно короткое) время принимает ложные значения. Рассмотрим эти режимы на примере логического каскада, выполняющего операцию Y = Х + Х. При выполнении такого устройства на элементах И—НЕ это равенство можно переписать в виде Y= Х- X. В соответствии с правилами алгебры логики значение функции Y = X + X всегда должно быть тождественно равно единице и не изменяться при переключениях сигнала X. Однако в реальных устройствах, в частности в схеме на 6.45, а, из-за неодинаковости условий передачи сигнала на первый и второй входы оконечной схемы И—НЕ (на рисунке обозначена через У2) в моменты переключения сигнала X от уровня логического «О» до уровня логической «1» (или наоборот) возможны «состязания». Например, сигнал X изменился от уровня «О» до уровня «1», как показано на 6.45, б. В момент времени t0 значение сигнала X достигнет порогового уровня t/nop, и начнется переключение инвертора У4. Сигнал на выходе инвертора станет меньше /7пор в момент времени tlt отстоящий на время задержки 4° от момента времени /„. В течение времени 4° на входы второго логического элемента Уа поступают сигналы, превышающие t/nopi т- е- соответствующие уровню логической «1». Каскад Уа переключается. На его выходе в момент времени tl установится уровень напряжения, меньший Uпор, т. е. нулевой. Через отрезок времени 4°, отсчитанный от момента времени tu, на выходе инвертора У4 сигнал является нулевым и совпадения единичных уровней на входе Уа уже не будет. Создадутся условия для обратного переключения У2.

Триггеры. При построении цифровых узлов используют большое число триггерных устройств, включающих собственно триггер и устройство управления. Обобщенная структурная схема триггерного устройства представлена на 12.5. Устройство управления преобразует информацию, поступающую на вход AI, в сигналы, управляющие собственно триггером. В этой схеме триггер можно считать элементом памяти, как бы записывающим полученную информацию. Ход записи может быть различным. В так называемых асинхронных триггерах запись осуществляется непосредственно в момент поступления информации, а в тактируемых триггерах — только при подаче разрешающего сигнала на тактовые входы 7].

Имитационное моделирование применяется в реальной задаче управления производством, когда свести ее к сравнительно простой и математически сформулированной системе массового обслуживания не удается. Речь идет о задачах, где приходится оценивать параметры взаимосвязанных систем, у которых момент поступления информации и продолжительность ее обработки зависят от моментов поступления и продолжительности обработки данных, полученных раньше.

Синхронные триггеры. Из-за конечного времени переключения логических интегральных элементов и задержки срабатывания в логических схемах возможны «состязания» или «гоны»—переходные режимы, вызванные тем, что из-за задержек поступления информации выходной сигнал на некоторое (обычно короткое) время принимает ложные значения. Рассмотрим эти режимы на примере логического каскада, выполняющего операцию Y — X-\- X. При выполнении

Др\гой случай. На систему управления через канал связи i>> дается информация о состоянии управляемого объекта. Увеличивая задержку передачи информации в канале, в конце концов получим информацию, которая перестанет объективно отражать состояние объекта, так как к моменту поступления информации на вход системы управления состояние управляемого объекта уже существенно вменится. Например, ценность информации о возникновении короткого замыкания в линии электропередачи для системы проти-вое зчришгой автоматики б\дет плдагь по мере за !.ер.\кп в п.редп че ?т Hi информации

машин, их эксплуатация, применение сложных технологических процессов вызывают необходимость одновременного контроля большого числа различных физических величин. Иногда контролируется более тысячи таких величин. Ясно, что решение подобных задач традиционными методами невозможно из-за многообразия приборов, поскольку оператор не в состоянии принять и переработать такой большой объем информации. Аналогичные трудности возникают при контроле быстро-протекающих процессов. В этом случае число нормируемых параметров может быть сравнительно небольшим, однако скорость поступления информации может превысить предельную скорость ее приема, допускаемую физиологическими возможностями человека.

В автоматическом режиме происходит отслеживание истинной производительности дозатора. По мере поступления информации от тензодатчика программа вычисляет мгновенное значение производительности и сравнивает его с заданным, которое оператор задает и может менять. Если оператор не задал производительность (например, при проведении тарировки), двигатель будет вращаться с минимальной скоростью. При равенстве заданного и измеренного значений цикл заканчивается, а при неравенстве высчитывается новая скорость, и цикл также заканчивается. На следующем шаге все повторяется.

При поступлении управляющего импульса на управляющий электрод вентиля V2 (момент tj) последний откроется и ток начнет протекать через правую половину первичной обмотки (штриховая стрелка). С момента t j начинается процесс разряда конденсатора С через открытые вентили VI, V2. Ток разряда конденсатора совпадает по направлению с током вентиля V2 и противоположен току вентиля VI, уменьшая его до нуля. Разряд конденсатора закончится после запирания вентиля VI, и с этого момента начинается процесс перезаряда конденсатора до полярности (+),(-) ( 11.25,а).

Сопротивление нагрузки подключается к контактам Ос и Об и к плюсу источника питания. В исходном состоянии ключ закрыт. При поступлении управляющего импульса в цепь запуска ключа на выходной обмотке импульсного трансформатора наводится э. д. с., которая будучи приложена к цепи управления тиристора переводит его в открытое состояние, в котором тиристор удерживается током нагрузки.

В исходном состоянии оба тиристора закрыты и конденсатор не заряжен. При поступлении управляющего импульса в цепь запуска тиристора КУВ 1 он открывается и конденсатор заряжается по цепи + ^пит, RH, GI, КУВ1 — ипит до напряжения, приблизительно равного ?/пит. При этом положительный заряд накапливается на правой обкладке, соединенной с анодом тиристора КУВ2. Схема находится в устойчивом состоянии при открытом тиристоре КУВ1.

Для выполнения нескольких простейших операций — арифметических и логических, сдвига, формирования признаков результата (равен или не равен результат операции нулю, положительный он или отрицательный и др.) — служит арифметико-логическое устройство АЛУ, которое состоит из сумматора, сдвигового регистра, регистров временного хранения операндов и других схем. Обработка данных в АЛУ производится в соответствии с кодом управляющих сигналов, поступающих на его управляющие входы с устройства управления. Так, при поступлении управляющего кода, означающего суммирование, сумматор АЛУ производит суммирование содержимого аккумулятора с содержимым одного из РОН и переносит результат (сумму) в аккумулятор, а также формирует признак выполнения этой операции (например, равна или не равна сумма нулю), который хранится в регистре признаков (флаг) и используется при дальнейшем выполнении программы.

Наиболее типичные конструкции лентопротяжных механизмов показаны на 6-4, 6-13, 6-14 и 6-15. Приводной механизм с двумя непрерывно вращающимися в разные стороны с постоянной скоростью ведущими валами и двумя прижимными роликами изображен на 6-4. Прижимный ролик перемещается с помощью электромагнита (на рисунке не показан), который должен обеспечивать при поступлении управляющего сигнала достаточно большое тяговое усилие, чтобы при пуске и остановке ленты быстро преодолевать инерцию всех подвижных частей механизма. В процессе эксплуатации необходимо тщательно следить за износом отдельных деталей'(особенно эластичного прижимного ролика) и проводить регулировку механизма, чтобы избежать нежелательной деформации ленты и порчи ее' покрытия.

В вакуумном ведущем механизме ( 6-13) имеется тонкостенный полый цилиндр, у которого вдоль образующих сделаны каналы-щели. Внутри вращающегося полого цилиндра помещен неподвижный цилиндр, снабженный воздушной камерой в виде сектора с дугой приблизительно 90°. Лента охватывает полый цилиндр своей нерабочей поверхностью на участке, против которого расположена камера внутреннего цилиндра. В камере с помощью вакуумного насоса создается разрежение. В исходном состоянии между лентой и поверхностью ведущего вала имеется тонкая воздушная пленка, препятствующая движению ленты. При поступлении управляющего сигнала пневмоклапан (на рисунке не показан) открывает путь воздуху в камеру через каналы в полом цилиндре. Под действием избыточного давления лента плотно прижимается к ведущему цилиндру и приходит в движение.

При поступлении управляющего импульса на вход х0 триггер устанавливается в состояние «1», а при поступлении импульса на вход KI — в состояние «О». В состоянии «О» на выходе у0 низкий потенциал, на выходе уг — высокий потенциал. В состоянии «1» на выходе уа — высокий, а на выходе у: — низкий Hot № потенциал. д I При подаче управляющих импульсов на счетный

При поступлении управляющего сигнала на обмотку управления второго усилителя МУ2 ток по обмотке управления двигателя проходит в противоположном направлении и осуществляется реверсирование двигателя.

Если регулируемый выпрямитель по схеме 30.8 а работает без блокировочного диода, то процесс происходит следующим образом. При поступлении управляющего импульса на тиристор VSX происходит его включение с углом отпирания а. В этом случае на выход выпрямителя передается напряжение первой фазы вторичной обмотки и2. При ш^п напряжение и2 становится отрицательным, однако тиристор VS\ не запирается, так как через него проходит ток индуктивности Ьф и напряжение самоиндукции обеспечивает включенное состояние тиристора VS\.

На 32.3 б приведена эквивалентная схема замещения, в которой ключевой транзистор VT и диод VD заменены перекидным ключом S. При поступлении управляющего сигнала на базу транзистора VT ключ S устанавливается в положение 1, а при отсутствии управляющего сигнала ключ S устанавливается в положение 2, обеспечивая непрерывность тока в дросселе L, В зависимости от значения параметров схемы возможны два режима работы: 1) непрерывного и 2) прерывистого тока в дросселе.

Устройства выборки и хранения {УВХ) — это своего рода аналоговые запоминающие устройства. На 1.42 приведены две возможные схемы построения УВХ. Схемы эквивалентны в функциональном отношении и работают следующим образом. В режиме «слежение» аналоговый ключ SW замкнут, и выходное напряжение повторяет входной сигнал. При поступлении управляющего импульса Uynp ключ размыкается, и УВХ переходит в режим «хранение», запоминая («выбирая») значение входного сигнала, наблюдаемое в момент коммутации ключа. По окончании периода хранения ТХр, определяемого длительностью импульса управления, ключ снова замыкается, и УВХ возвращается в режим «слежение».

счетчик. В счетчике результат измерения запоминается. Для построения цифровых счетчиков применяются двоичные логические элементы триггеры. Существует множество типов триггеров, пригодных для построения счетчиков. Как известно, триггер является устройством с двумя устойчивыми состояниями, при которых выходное напряжение может иметь либо низкий (U°), либо высокий (С/1) уровни. Состояние триггера, при котором его выходное напряжение равно U1, т. е. имеет высокий уровень, можно обозначить цифрой I, а состояние, при котором напряжение на выходе 0°, — цифрой 0. Кроме основного (прямого) выхода, который обозначается буквой Q, триггер имеет инверсный выход, потенциал которого в информационном смысле имеет обратное значение (Q), т.е. если на прямом выходе напряжение равно Ul (Q = 1), то на инверсном оно будет — U" (Q = 0). Управляющий сигнал обычно имеет форму перепада напряжения или короткого импульса. Применяют два способа запуска триггера — с раздельной установкой состоянии 0 и 1 (RS-триггеры) и со счетным входом (Т-триггеры). Условное обозначение RS-триггера показано на 4.13, а. При раздельном запуске управляющие сигналы поступают на два входа триггера от двух источников. При поступлении управляющего сигнала на вход S (вход set, установка 1), триггер устанавливается в «единичное» состояние (т. е. Q = 1; Q = 0), а при поступлении управляющего сигнала на вход R (вход reset — установка 0 и сброс) в «нулевое» состояние (т. е. Q = 0, Q = 1). Если к моменту прихода управляющего сигнала на вход S (или R) триггер уже находился в «единичном» состоянии (или в «нулевом»), то его состояние не изменится. Таким образом, при раздельной установке состояний триггер срабатывает от каждого входного сигнала только тогда, когда они поступают на входы R и S, чередуясь во времени. Условное обозначение Т-триггера с общим входом показано на 4.13, б. В триггере со счетным входом сигналы поступают