Устройство для ввода информации от датчиков

 

„„SU„„1 2 899 А

СОО3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 5р 6 06 Г 3/04

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИД ГГЕЛЬСТЮУ соединены с первыми входами элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых соединены с выходами второго преобразователя кода, а выходы являются выходами первой группы устройства, первый выход мультиплексора соединен с первыми входами первого элемента ИЛИ, первого преобразователя кода и первого триггера, второй вход которого соединен с вторым выходом мультиплексора, третий выход которого соединен с вторым. входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом регистра, третий вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом @ первого триггера, а второй вход соединен с первыми входами второго триггера, счетчика и выходом первого ключа, первый вход которого соединен с первым входом второго ключа и является первым входом устройства, ВТо-Я рой вход второго триггера является вторым входом устройства, а выход второго триггера соединен с вторым входом второго ключа, выход которого соединен с вторым входом первого . преобразователя, второй вхор первого ключа является третьим входом устройства, выход генератора тактовых им:пульсов соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого соединен с четвертым выходом муль,типлексора, а выход соединен с вторым

;:входом счетчика, выходы четвертой

;группы мультиплексора являются выхо дами второй группы устройс ва.

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3388722/18-24 (22) 04.02.82 (46) 23 06 83 Бюл Р 23 (72) В.Т.Коновалов, A.Ä.Êëþøèí и Н.A.Ëåâ÷óê (71) Волжский трубный завод (53) 381 ° 627.11 (088.8) (56) 1."Автоматизация сварки". Киев, "Наукова думка", Р 1,1981, с. 73-74.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3296060/18-24, кл. С 06 F 3/04, 02.06.81 (прото. тип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ ОТ ДАТЧИКОВ, содержащее первый, второй и третий ключи, счетчик, вйход которого соединен с одним входом мультиплексора, другой вход которого соединен через элемент НЕ с общей шиной, первый и второй элементы ИЛИ и генератор тактовых импульсов; о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены первый и второй преобразователи кода, .первый и второй триггеры, элементы

ИЛИ первой и второй групп и регистр, один вход которого соединен с выходом первого преобразователя кода, а выходы соединены с входами первой группы второго преобразователя кода, входы второй группы которого соединены с выходки элементов ИЛИ первой группы, первые входы которых сойдинены с выходами .первой группы мульти- плексора, а вторые входы соединены с выходами второй группы мультиплек-. сора, выходы третьей группы которого

ЕНИЯ

Ц!

1024899

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода информации в калькулятор при использова.нии его для автоматических измерений, связанных с подсчетами, в частности,, в трубопрокатном производстве в измерителях длины труб и трубных заготовок.

Известно устройство для ввода информации, используемое для автоматических измерений, построенное на основе управляющей вычислительной. машины (11 .

Недостатком данного устройства является его сложность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для ввода информации от датчиков, содержащее первый, второй и. третий ключи ввода информации и программы ее обработки, счетчик, вход которого соединен с адресным входом мультиплексора, инвертор, вход которого подключен к шине нулевого поФ тенциала, а выход — к информационно му входу мультиплексора, первый элемент ИЛИ и второй элемент ИЛИ (2) .

Недостатками известного устройства являются низкая скорость ввода информации и недостаточность ее объема ввиду того, что ввод информации в калькулятор производится в последовательном коде, и за каждый цикл устройство. позволяет вводить константу и только одну переменную.

Эти недостатки препятствуют применению известного устройства ввода информации от датчиков в кулькулятор при использовании последнего в ряде автоматических измерителей размеров быстро перемещающихся объектов.

Примером таких измерителей явля-. ются бесконтактные автоматические измерители длины движущихся трубных заготовок (труб} в трубопрокатном производстве, работающих по принципу вычисления длины объекта из отношения времени прохождения объек,том первого датчика к времени прохождения тем же объектом базового расстояния между первым и вторым датчиками где 0» - подсчитываемая длина объекта; базовое расстояние между . датчиками, Г, - время прохождения объектом первого датчика, 11 в время прохождения объектом базового расстояния gg а информация о времени задается в . виде последовательного время-импульсного кода.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства °

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для ввода информации . от датчиков, содержащее первый, вто5 рой и третий ключи, счетчик, вйход которого соединен с одним входом мультиплексора, другой вход которого соединен через элемент НЕ с общей шиной, первый и второй элементы ИЛИ

10 и генератор тактовых импульсов, введены первый и второй преобразователи кода, первый и второй триггеры, первая и вторая группы элементов ИЛИ и регистр, один вход которого соединен с выходом первого преобразователя кода, а выходы соединены с входами первой группы второго преобразователя кода, входы второй группы которого соединены с выходами элементов ИЛИ первой группы, первые входы которых соединены с выходами первой группы мультиплексора, а вторые входы — с выходами второй группы мультиплексора, выходы третьей группы которого соединены с первыми входами элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых соединены с выходами второго преобразователя кода, а выходы являются выходами первой группы устройства, первый выход мультиплексора соединен с первыми входами первого элемента ИЛИ, первого преобразователя кода и первого триггера, второй вход которого соединен с вторым выходом мультиплексора, тре35 тий выход которого соединен с вторым входом первого элемента,ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом регистра, третий вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, 40 первый вход которого соединен с выходом первого триггера, а второй входс первыми входами второго триггера, счетчика и выходом первого ключа, первый вход которого соединен с первым входом второго ключа и является первым входом устройства, второй вход второго триггера является вторым входом устройства, а выход второго триггера соединен с вторым входом второго ключа, выход которого соединен с вторым входом первого преобразователя, второй вход первого ключа является третьим входом устройства, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом третьего ключа, второй-вход которого соединен с четвертьв выходом мультиплексора, а выход соединен с вторым входом счетчика, выходы четвертой группы мультиплексора являются вы60 ходами второй группы устройства.

На чертеже представлена функциональная схема. устройства.

Устройство для ввода .информации от датчиков содержит первый ключ 1, второй ключ 2, третий ключ 3, первый

I 1024899

35 преобразователь 4 кода, регистр 5, второй преобразователь 6 кода, элементы ИЛИ 7 первой группы, элементы ИЛИ 8 второй группы, первый элемент ИЛИ 9, второй элемент ИЛИ 10, первый триггер 11, второй триггер 12, з мультиплексор 13, элемент HE 14, счетчик 15 и генератор 16 тактовых

;импульсов °

На чертеже также представлены датчики 17 и 18 положения объекта, 10 датчик 19 информации о времени на-. хождения объекта в зоне контроля, контролируемый объект 20 (показан, на рольганге),, мультиплексоры 21 группы и элементы ИЛИ 22.группы. )5

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на всех выходах, кроме четвертого, соединенного с ключом 3 мультиплексора 13, ло- -20 гические "0". С четвертого выхода логическая "1" подается на запрещающий вход ключа 3. Генератор 16 тактовых импульсов отключен от входа счетчика 15. Триггер 12 в нулевом состоянии, и с его прямого выхода сигнал логического "0". подается на управляющий вход ключа 2. Ключ 2 закрыт. Ключ 1 закрыт. Триггер 11 в ну левом состоянии, регистр 5 в нулевом состоянии, преобразователь 4 кода последовательного число-импульсно.го-кода в двоично-десятичный код в нулевом состоянии. На всех информационных и функциональных выходах устройства логические "0", информация и программа ее обработки в калькулятор не поступают. Измеряемый ,.объект 20,перемещаясь, перекрывает датчик 18 положения. На втором управляющем входе ключа 1 появляется 40 логическая "1". Ключ 1 открывается, и при появлении нулевого потенциала на выходе датчика 19 информации на выходе ключа 1 появляется логическая "1", которая поступает на первый 45 вход триггера 12 и устанавливает его в единичное состояние. С прямого вы.хода триггера 12 логическая "1" поступает на второй управляющий вход ключа 2, открывает .его, и информация с датчика 12 в виде импульсов начинает поступать на вход преобразователя 4 кода.

Датчик 19 представляет собой высокочастотный стабилизированный генератор импульсов. При поступлении с датчика 19 на первые информационные входы ключей 1 и 2 высокого потенциала в преобразователь 4 кода записывается единица, при поступлении низкого потенциала на третий управ- 60 ляющий вход регистра 5 с выхода клю- ча 1 через элемент ИЛИ 10 поступает логическая "1". Происходит перезапись результата с преобразователя 4 в регистр 5 с сохранением содержимо- 65: го в преобразователе 4. Преобразователь.4 кода представляет собой двоично-десятичный счетчик, количество разрядов которого определяется объемом вводимой информации.

Одновременно с выхода ключа 1 на первый установочный вход счетчика

15 подается логическая "1". Счетчик

15 принимает нулевое состояние, на всех его выходах логические "0".

Этому состоянию счетчика 15 соответствует адрес одного из выходов четвертой группы мультиплексора 13, на котором появляется логическая "1" соОтветствующая команде сброса содержимого регистров сумматора и инднкатора калькулятора. Так как импульсы с выхода ключа 1 поступают на первый установочный вход счетчика 15 в течение времени .прохождения объектом датчика 18, то в тече-. ние этого времени на вход "Сброс" калькулятора подается логическая

"1". Так только контролируемый объект пройдет датчик 18, но еще не дойдет до датчика 17, ключ 1 закроется. Ключ 2 по-прежнему отJCPblT i

Информация с датчика 19 продолжает поступать на преобразователь 4 кода и накапливаться в нем, но перезапись ее в регистр 5 прекращается,. так как с выхода ключа 11 через элемент ИЛИ 10 на управляющий вход регистра 5 поступает логический "0".

С выхода ключа 1,прекращается поступление логического "0" на первый установочный вход счетчика 15. Так . как счетчик 15 находится в нулевом состоянии, а на четвертом выходе мультиплексора 13 логический "0", то через открытый ключ 3 на вход счетчика 15 начинают поступать импульсы с генератора 16 тактовых импульсов. С каждым тактом код на выходе счетчика 15 изменяется на единицу. Каждое состояние счетчика соответствует адресу выхода мультиплексора 13, иа который с информационного входа подается логическая "1". На информационный вход мультиплексора

13 логическая "1." подается постоянно с помощью элемента НЕ 14, вход, которого подключен к шине нулевого потенциала. При последовательном переключении выходов первой группы мультиплексора 13 происходит поразрядный опрос регистра 5 в следующем порядке . с первого выхода первой группы мультиплексора 13 на первый управляющий вход второй группы преобразователя 6 кода. через соответствующий элемент ИЛИ 7 первой группы подается логическая "1". Опрашивается старший разряд регистра 5. На одном из выходов преобразователя 6 появляфтся логическая "1", которая через один иэ элементов ИЛИ 8 второй группы

1024899 подается на один из выходов первой группы устройства, подключенный к информационным входам калькулятора.

В калькулятор вводится старший разряд инФормации. Затем с 2-ro выхода первой группы мультиплексора 13 на второй управляющий вход второй группы преобразователя б через соответствующий элемент ИЛИ 7 подается логическая "1", опрашивается следующий. разряд регистра 5, в калькуля- !О тор вводится предпоследний разряд информации и т.д. С последнего выхода первой группы мультиплексора 13 логическая "1" подается на управляюший вход преобразователя б кода. !5

Опрашивается младший разряд регистра 5, в калькулятор вводится младший разряд информации. Таким образом, в калькулятор вводится первая переменная T< . 20

Преобразователь б кода состоит иэ

1л четырехадресных мультиплексоров 21 группы. Каждому из десяти адресов, задаваемых тетрадой регистра 5, соответствует один из десяти выходов 0-9 25 на который подается логическая "1" с информационного входа второй группы преобразователя 6. На информационные входы мультиплексоров 21 логическая

"1" подается с выходов первой и вто30 рой групп мультиплексора 13 через элементы HJIH 7 первой группы. Выходы каждого мультиплексора 21 группы подключены к десяти Ф-входовым элементам ИЛИ 22. Преобразователь б кода позволяет поочередно опрашивать двоично-десятичные разряды регистра 5, начиная со старшего, преобразовывать двоично-десятичный код регистра . 5 в десятичный и последовательно поразрядно, начиная со старшего раэ- 40 ряда, вводить его в калькулятор.

При поступлении следующего тактового импульса на соответствующем функциональном выходе четвертой группы 45 мультиплексора 13 появляется логическая "1". В калькулятор вводится функция деления. 3а время опроса регистра 5 контролируемый объект проходит базовое расстояние tg и 50 передним концом перекрывает датчик 17.

На установочный вход триггера 12 поступает логическая "1", Триггер 12 переключается в нулевое состояние, с его прямого выхода на управляющий вход ключа 2 подается логический "0", ключ закрывается и прекращает подачу импульсов на вход преобразователя

4 кода. Процесс измерения заканчиваетсй.

Следующим тактом с третьего выхода мультиплексора 13 через элемент

ИЛИ 9 подается логическая "1" на второй установочный вход регистра 5.Регистр 5 устанавливается в нулевое состояние. Следующим тактом с второго выхода мультиплексора 13 подается логическая "1" на вход триггера 11.

Триггер 11 устанавливается в единичное состояние. Логическая "1" с его прямого выхода через элемент ИЛИ

10 подается на третий управляющий вход регистра 5. Информация с преобразователя 4 .записывается в регистр

5. Последующими тактами переключаются выходы второй группы мультиплексора 13. Вторично опрашивается регистр 5, и в калькулятор вводится вторая переменная. Следующим тактом логическая "1" подается на соответствующий выход четвертой группы мультиплексора 13. В калькулятор вводится функция арифметического умножения.

Последующим тактом переключаются выходы третьей группы мультиплексора

13. В калькулятор через вторые входы элементов ИЛИ 8 второй группы вводится постоянная, соответствующая базовому, расстоянию между датчиками 17 и 18, затем нй соответствующий выход четвертой группы мультиплексора 13 подается логическая "1", в калькулятор вводится функция вывода результата на индикатор,. следующим тактом на первый выход мультиплексора 13 подается логическая "1", при этом триггер 11, преобразователь 4 и регистр 5 устанавливаются в нулевое состояние. Следующим тактом логическая "1" подается на четвертый выход мультиплексора

13, затем она поступает на запрещающий вход ключа.3. Ключ 3 закрывается, счетчик 15 оста навливается. Цикл измерения и обработка результатов измерения заканчиваются, схема устанавливается s исходное состояние.

1024899

:ВНИИПИ Заказ 4395/44 Тираж 706 Подписное

Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул.Проектная,4