Система для сбора и передачи информации

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛЙК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (19) (11) (д) 4 G 08 С 19/28 (21) 3777257/24-24 (22) 26.07.84 (46) 15.02.86. Бюл. 1) 6 (71) Куйбьппевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В.Куйбьппева (72) Н,Н .Хрисанов (53) 621.398(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1053129, кл. G 08 С 19/28, 1982.

Цапенко М.П. Измерительные информационные системы. М,: Энергия, 1974, с. 255, рис. 22-1. (54)(57) 1 СИСТЕМА ДЛЯ СБОРА И ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ, содержащая коммутатор, выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока сравнения, и в каждом информационном канале датчики, выходы которых подключены к соответствующим входам блока ключей, и блок программного управления, первый. выход которого является первым выходом системы, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью повышения быстродействия системы, в нее введены блок задания уставок и в каждый информационный канал — две группы нормализаторав, блок вьделения максимального сигнала и блок вьщеления минимального сигнала, выходы блока ключей соединены с первыми входами соответствующих нормализаторов первой и второй группы, вторые входы которых объединены и подключены к блоку задания уставок, выходы нормализаторов первой группы соединены с соответствующими входами блока выделения максимального сигнала, выходы нормализаторов второй группы соединены с соответствукнцими входами блока выделения минимального сигнала, выходы блока вьделения максимального сигнала и блока выделения минимального сигнала соединены с соответствующими информационными входами коммутатора, вторые выходы блока программного управления соединены с управляющими входами коммутатора, третьи выходы блока программного управления соединены с соответствующими входами блока ключей информационных каналов, четвертые выходы блока программного управления соединены с соответствующими управляющими входами блока сравнения, первый выход которого является вторым выходом системы, а второй выход соединен с входом блока программного управления и является третьим выходом системы.

2. Система по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что блок сравнения содержит аналого-цифровой преобразователь, компараторы, элемент ИЛИ, элемент И и триггер, выходы первого и второго компараторов соединены соответственно с первым и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И и информационным входом триггера, выход элемента И соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, первые входы первого и второго компараторов соединены .с источником постоянного напряжения, объединенные второй вход первого компаратора и информационный вход анало12 го-цифрового преобразователя и вто- рой вход второго компаратора являются соответственно первым и вторым входом блока сравнения, второй вход элемента И, пврвый и второй управляющие входы триггера являются управляющими входами блока сравнения, выход .аналого-цифрового преобразователя, выход элемента И и выход компараторов являются соответствующими первыми выходами блока сравнения и выход триггера является вторым выходом блока сравнения.

3. Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я. тем, что блок программного управления содержит генератор, элемент НЕ, элементыИ, счетчики, дешифраторы и элемент ИЛИ, выход генератора соединен с входом первого счетчика, первыми входами первого и второго элемента И, выход первого

Ъ элемента И соединен с входом второго счетчика, выход элемента НЕ соединен с вторым входом второго элемен11786 та И и первыми входами третьих элементов И, выход второго элемента И соединен с входом третьего счетчика, выходы второго и третьего счетчиков соединены с соответствующими входами первого и второго дешифраторов, выходы первого дешифратора соединены с вторыми входами. соответствующих третьих элементов И, выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих вторых дешифраторов, последние выходы которых соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, объединенный второй вход первого элемента И и вход элемента НЕ являются входом блока, выходы счетчиков являются первыми выходами блока, выходы первого дешифратора являются вторыми выходами блока, выходы вторых дешифраторов являются третьими выходами блока, выходы первого и второго элемента И и элемента ИЛИ являются четвертыми выходами блока программного управления.

Изобретение относится к телеметрии и может найти применение при построении систем сбора и передачи информации, предназначенных для контроля технологических процессов, выполнения научных исследований, испытаний различного оборудования.

Цель изобретения — повышение быстродействия системы за счет опроса в первую очередь той группы датчиков, на выходе которой обнаружены сигналы, вышедшие из зоны допуска.

На фиг. 1 приведена функциональная схема системы для сбора и передачи информации» на фиг. 2 — функциональные схемы блока задания уставок, блоков нормализации, блока выделения максимального сигнала и блока выделения минимального сигнала на фиг. 3 - функциональные схемы блока сравнения и преобразования и блока программного управления, Система для сбора и передачи информации содержит (фиг. 1) датчики 1, блоки 2 ключей, нормализаторы 3 и 4 первой и второй групп, блоки 5 выделения минимального сигнала, блоки 6 выделения максимального сигнала, блок 7 сравнения, блок 8 программного управления, блок 9 задания уставок и коммутатор 10.

Датчики 1, блоки 2-6, составляют информационный канал 11.

Блок 9 задания уставок (фиг.2) выполнен на переменных резисторах 12 и 13.

Нормализаторы 3 и 4 (фиг. 2) выполнены на усилителях напряжения 14 и 15.

Блок 6 вьделения максимального сигнала и блок 5 вьделения минимального сигнала (фиг, 2) содержат соответственно диоды 16, 17, резисторы 18, 19, операционные усилители 20, 21.

Блок 7 сравнения (фиг, 3) может состоять из следующих элементов: аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 22, компараторов 23, 24, элементов ИЛИ 25 и 26, триггера 27.

1211 786

Аналого-цифровой преобразователь 22 предназначен для преобразования сигналов, поступающих с датчиков 1, в цифровой код. Компараторы 23 и 24 производят сравнение напряжения на выходе блоков 6 и 5 выделения максимального и минимального сигналов с напряжением 11,. На выходе компараторов 23, 24 формиру,ется уровень, соответствующий логической единице, при превышении напряжением, поступающим от группового коммутатора, напряжения tJ, т.е. при обнаружении параметров, превысивших верхний или нижний допуск.

На выходе элемента ИЛИ 25 формируется сигнал, соответствующий логической единице, в случае обнаружения превышения верхнего или нижнего допуска, и формируется сигнал, со,ответствующий логическому нулю, в противном случае. Триггер 27 предназначен для хранения результата одновременного контроля группы датчиков, подключенных к коммутатору 10, при этом на его выходе устанавливается "0", при обнаружении превышения верхнего или нижнего допуска в группе параметров, В этом случае система переходит к поочередному опросу датчиков 1, среди которых обнаружена неисправность ° Элемент И 26 предназначен для выдачи импульса запуска на АЦП 22, в случае обнаружения параметра, превысившего верхний или нижний допуск.

Блок 8 программного управления может содержать (фиг. 3) генератор 28 тактовых импульсов, элемент НЕ 29, элементы И 30, 31, 32, элемент ИЛИ 33, двоичные счетчики 34, 35 и 36, дешифраторы 37 и 38 °

Генератор 28 тактовых импульсов предназначен для синхронизации работы всей системы. Элемент И 30 предназначен для управления работой счетчика 34, разрешая или запрещая прохождение импульсов на него с генератора 28. Элемент НЕ 29 служит для инвертирования сигнала с триггера 27.

Элемент И 31 предназначен для управления работой счетчика 35, разрешая или запрещая прохождение импульсов на него с генератора 28. Дешифраторы 37 и 38 предназначены для преобразования двоичного кода в единичный позиционный код, управляющий переключением каналов соответственно групповым коммутатором 10 и бло55

В том случае, если в. данной группе параметров отсутствуют вышедшие за пределы верхнего или нижнего допуска, на выходе элемента ИЛИ 25 будет уровень, соответствующий логическому нулю, и, следовательно, с приходом импульса с элемента И 30 состояние триггера 27 ком 2 ключей. Элементы И 32 формируют сигнал включения соответствующего дешифратора 38. Элементом ИЛИ 33 формируется сигнал об окончании опроса датчиков, подключенных к тому или иному блоку 2 ключей. Счетчи- ком 36 фиксируется число тактовых импульсов, поступающих с генератора 28, и с помощью которого опреде10 ляется момент времени обнаружения параметров, вышедших из зоны допуска.

Система работает следующим образом

По команде с блока 8 программно15 ro управления с помощью коммутатора 10 выходы блоков 6 и 5 выделения максимального и минимального сигналов, соединенных через нормализаторы 3 и с первым блоком 2 ключей, 20 подключаются к блоку 7 сравнения, При этом в блоке 8 программного управления 8 запускается генератор 28 тактовых импульсов. Триггер 27, входящий в блок 7 сравнения, первона25 чально устанавливается в нулевое состояние, и сигнал с его инверсного выхода поступает на один из входов элемента И 30 блока 8 программного управления, разрешая прохождение

З0,первого импульса на счетчик 34,.что приводит к возбуждению первого выхода дешифратора и, следовательно,. производится подключение блоков 5, 6 к блоку 7 сравнения, По заднему фронту импульса на выходе элемента И 30 производится запись в триггер 27 блока 7 сравнения информации, поступающей на его вход с элемента ИЛИ 25.

4, Блоками 6 и 5 выделения максимального и минимального сигналов выделяются сигналы с датчиков 1, подключенных к первому блоку 2 ключей, и предварительно нормализован45 ные по верхнему и нижнему допуску нормализаторами 3, 4, имеющие наибольшее и наименьшее значение. Эти сигналы, поступающие в блок 7 сравнения, сравниваются с напряжением U, компараторами 23 и 24.

1211786 не изменится. На счетчик 34 с генератора 28 поступит ч".реэ элемент И 30 второй импульс, и с помощью дешифратора 37 к блоку 7 сравнения будут подключены выходы блоков 6 и 5 выделения максимального и минимального сигналов, соединенных с вторым блоком 2 ключей, и т.д.

В том случае, если какой-либо

1О параметр в первой группе, сигнал с которого на входе блоков 5 и 6 имеет максимальное или минимальное значение, превышает по абсолютной величине 9g, то на входе триггера 27 появится уровень, соответствующий логической единице, и, следовательно, по воздействиям заднего фронта импульса с выхода элемента И 30 триггер 27 изменит свое состояние. На выходе триггера будет уровень, соответствующий логическому нулю, который запретит дальнейшее прохождение импульсов с генератора 28 через элементы И 30 на 25 счетчик 34, В то же время сигнал с выхода триггера 27 будет проинвертирован элементом НЕ 29, на выходе которого будет уровень, соответствующий логической единице. При этом сработает элемент И 32, один иэ входов которого подключен к первому выходу дешифратора 37, а другой— к выходу элемента НЕ 29. При этом под воздействием сигнала с элемента И 32 все выходы первого дешифратора 38 будут переведены в нулевое состояние, что приведет к раэмыканию всех нормально замкнутых контактов первого блока 2 ключей. Через элемент И 31 с тактового генератора 28 будут поступать импульсы на счетчик 35, двоичный код с выхода которого будет преобразован дешифратором 38, подключенным к первому блоку 2 ключей, в единичный позиционный код, т.е. будет осуществляться поочередное подключение датчиков первой группы к системе. При этом сигналы с датчиком будут воспринИматься блоками 5 и 6 соответственно как максимальный и минимальный, так как в каждый момент к ним будет подключен только один датчик. При обнаружении параметра, вышедшего из зоны допуска, на выходе элемента ИЛИ 25 появится уровень, соответствующий логической единице, который поступит на второй вход элемента И 26, на первый вход которогопоступает импульс с тактового генератора 28 через элемент И 31. Элемент И 26 сработает и запустит аналого-цифровой преобразователь 22, двоичный код с которого поступит на выход системы.

По окончании опроса датчиков первой группы импульс с последнего выхода дешифратора 38 через элемент ИЛИ 33 поступит на триггер 27, который будет переведен в нулевое состояние, и следующий импульс с тактового генератора 28 поступит на счетчик 36. При этом с помощью дешифратора к блоку 7. сравнения будут подключены выходы блоков 6 и 5 вьщеления максимального и минимального сигналов, соединенные через нормализаторы 3, 4 и нормально замкнутые контакты блока 2 ключей датчики второй группы параметров, и описанный процесс повторяется.

Таким образом, системой производится поочередный опрос датчиков только той группы, на выходе которых обнаружены сигналы, превысившие верхний или нижний допуск, что позволяет повысить скорость обнаружения аварийного состояния исследуемого объекта, т.е. повысить быстродействие системы. Система позволяет также более точно определить момент времени выхода того или иного параметра за пределы допуска, 1211786

Фиг 1

1211786

Составитель В.Бородин

Техред Т.Тулик Корректор Л.Патай

Редактор М.Бандура

Заказ 644/56 Тираж 516 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул,Проектная, 4