189990. lajstromszámú szabadalom • Berendezés elektromechanikus rendszerek digitális vezérlésére és öntanuló egység a berendezéshez
1 zőlámpáinak vezédés idődiagramja látható, példaként két mozgásirányra. Az ábrán alkalmazott jelölések a következők v 401 jármű, 403 piros, 402 gyalogos, 404 piros-sárga, 405 zöld, 406 villogó-zöld, 407 sárga, és t, jelzi azt az időtartalmat, amelynél az egyik irányban (-*) minden közlekedőnek ún.401 járművek és 402 gyalogosok számára, 403 piros, illetve ugyanekkor a másik irányban (t) minden közlekedőnek 405 zöld a jelzés. A t2 időtartam alatt az egyik irányban van minden közlekedőnek, 401 járműnek és 402 gyalogosnak 405 zöld és a másik irányban minden közlekedőnek, 401 járműnek és 402 gyalogosnak 403 piros jelzés. Az elektromos vezérlés például a 4.b ábrán lerajzolt séma szerinti módon oldható meg, ahol az első 51 ekvivalencia-képző 512 kivezetése és a második 55 kapu-áramkör első 551 kivezetése össze van kötve, valamint az 54 ekvivalencia-képző 541 kivezetése kapcsolódik az első 53 kapu áramkör első 532 kivezetéséhez, míg az első 53 kapuáramkör második 532 kivezetése és a második 55 kapuáramkör 552 kivezetése a külső 519 kezelőszervhez van kapcsolva. A találmány szerinti berendezés alkalmazásakor az első fázisban felvesszük a vezérlendő elektromechanikus rendszerállapotdiagramjátaz idő függvényében, és meghatározzuk a működtetéséhez szükséges kimenőjeleket, valamint a vezérelt rendszerből kapott feltételjeleket. Ezután az állapot-diagramon idő szerinti szeletelést hajtunk végre, amellyel meghatározzuk az összes lehetséges állapotváltozást és azok időzítését. Ezek után felírjuk az egyes négymezős programszavakat, a következőképen; meghatározzuk a két állapotváltozás között eltelő legrövidebb időt, majd ennek egész számú többszörösével kifejezzük az összes állapotváltozáshoz tartozó időtartamot; a találmány szerint ezután minden egyes állapotváltozáshoz négymezős bináris programszót képezünk, amelynek hoszszúsága PSZ = n*m»p+r ahol : n = működtetőjelek száma m = feltételek (visszajelzések szám) p x vezérléshez szükséges elemi idők száma, r = a vezérlőegység saját belső vezérléséhez szükséges információ bitjeinek száma; majd az így elkészített programot memóriába írjuk. Az ipari elektromechanikus rendszerekre jellemző, hogy vezérlésükhöz szükséges jelek egy része állandó (az adott rendszeren belül), más részük pl. az időzítés a feladattól függő lehet. Ezért a program állandó részét célszerű PROM, ROM típusú memóriákba írni, a változó részt pedig REPRÓM vagy RAM memóriába. A programszavaknak a memóriába történő beírása nem tárgya a találmánynak, így ezzel itt nem is fog- I lalkozunk. A találmány szerinti négymezős digitális vezérlőberendezés működését az 1-4. ábrák segítségével érthetjük meg. Az 1. ábrán látható, hogy a 60 vezérelt egység az 1 memória négy mezejével, a 10 működtetőmezővel, 20 feltételmezővel, 30 időzítőmezővel és 40 jelmezővel összeköttetésben áll. Az 50 kiegészítőegység két 51 és 54 ekvivalenciaképzőjének az a feladata, hogy a program adott szakaszában összehasonlítja az 1 memória 20 feltételmezőiében, illetve a 30 időzítésmezőben lévő biteket a 60 vezérelt egységről érkező vagy más módon az 551 kivezetés, illetve az 52 számláló 522 kivezetésén keresztül ráadott jelekkel. Ha kívül2 ről érkező jelek megegyeznek a megfelelő memóriamezőben tárolt jelekkel (azaz ekvivalencia esetén), az 51 ekvivalencia-képző az 512 kivezetésén az 54 ekvivalenciaőképző pedig az 541 kivezetésen Keresztül jelet ad ki, amelyet a feladattól függően a kivezetések megfelelő összekötésével (lásd 2.b, 3.b, és 4.c ábrákat) a második 55 kapu-áramkörön keresztül az 56 címregisztene adunk. Az 56 címregiszter az egyes memóriamezők címbemeneteivel van összekötve, így a megfelelő cím generálásával tetszőleges ugrások, elágazások valósíthatók meg a program végrehajtásában. A találmány szerinti digitális vezérlőberendezés 1 memóuamezejének szóhosszűságát elvileg tetszőlegesen lehet növelni, egy bizonyos határon túl azonban már nem célszerű. Ehelyett javasoljuk az Srajbra szerint megoldást, ahol 1 memóriákból kialakított memória-mátrixot mutatunk be, amelynek egy mátrixeleme az 5.b ábrán látható. A mátrix-azonos sorában lévő elemek például a feltételmezőn keresztül kapcsolódhatnak egymáshoz, míg az azonos oszlopben lévőknél egy 'alsóbb" szinten lévő elem 10 működtetőmezeje a "felsőbb" szinten lévő elem címregisztereként működhet, de a kapcsolat megvalósulhat a feltételmezőn keresztül is, úgy mint a mátrix sora esetében. Nagyobb bonyolultságú elektromechanikus rendszerek vezérlésénél célszerű lehet a fent ismertetett mátrix elrendezés helyett a digitális vezérlőbe rendezést mikroszámítógéppel kiegészíteni, ezt mutatjuk be a 6. ábrán. A négy mezőben tárolt programszavak figyelésével a mikroszámítógép képes beavatkozni a cím vonalakon, hogy például az illegális állapotokat lekezelje. Lehetővé teszi továbbá bonyolultabb rogramok készítését és végrehajtását. A találmány szerinti digitális vezérlőberendezés 1 memóriájának beprogramozásához sokoldalúan használható 80 öntanuló egységet hoztunk létre, amelynek blokkvázlatát a 8. ábrán az 80 öntanuló egységnek a négymezős digitális vezérlőberendezéshez való kapcsolását pedig a 7. ábrán mutatjuk be. Az öntanulás lényege, hogy a vezérelt folyamat egyes lépéseit végrehajtatva írjuk a program szavakat a memóriáim. A végrehajtás történhet a tényleges folyamat lelassításával, lépésenként történő kézi indítással ill. szimulálással. A 7. ábrán látható, hogy a 80 öntanuló egység egyszerűen a négymezős digitális vezérlőberendezés és a 60 vezérelt egység köz van beiktatva, és szükség esetén 70 mikroprocesszorral is el lehet látni az így kialakított rendszert. Az öntanulás lényege a 8. ábra alapján könnyen érthetővé válik. A 80 öntanuló egység 81 és 82 regisztereket 83 és 84 kapcsolókat foglal magába. A 84 kapcsolók kétállású kapcsolók, amelyekkel az öntanulás során az 1 memóriát a 81 és 82 regiszterekkel és a 83 kapcsolókkal kötjük össze, ahol például a 81 regiszter bemenetelre csatlakoztatjuk a vezérelendő egység technológia kezelőszerveit, a 82 regiszter bemenetelre pedig az egyéb beállító és kezelőszerveket, időzítéseket stb. À tanulás végeztével azután a 84 kapcsolók átkapcsolásával az 1 memória közvetlenül összeköthető a 60 vezérelt egységgel. Az öntanulás előnye, hogy a programnak a memóriába történő beírásához, illetve magának a programnak a létrehozásához sem szükséges software munka, így a digitális vezérlőberendezést a vezérlendő berendezés ismerője, későbbi működtetője vagy kezelője is be tudja "tanítani", és a technológia módosításakor a memória át-189.990 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
