Информационно-управляющая система центрального теплового пункта жилых общественных и промышленных зданий

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для управления централизованным теплоснабжением и водоснабжением жилых, общественных и промышленных зданий. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей системы. Устройство содержит пульт 1 управления оборудованием и индикации, исполнительные механизмы 2, потенциальные аналоговые датчики параметра 3, токовые аналоговые датчики параметра 4, дискретные датчики параметра 5, усилители мощности 6, коммутатор 7, нормирующие преобразователи 8, 13, блок ввода 9 дискретных сигналов, блок сопряжения 10 с пультом управления оборудованием и коммутации, блок вывода 11 команд управления исполнительными механизмами , блок аналого-цифрового преобразования 12, программируемый таймер 14, блок согласования 15 волнового сопротивления линий, блок сопряжения 16 магистралей, управляющий вычислитель 17, устройство 18 последовательного обмена с ЭВВ. Поставленная цель достигается за счет снижения расхода энергоносителей и энергоресурсов. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SUÄÄ 1511751

А1 (s» 4 С 06 Р 15/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4304073 l24-24 (22) 02.09 ° 87 (46) 30.09.89. Бнзл. № 36 (71) Специализированное монтажноналадочное управление № 2 Треста Мосмеханмонтаж" Главмосмонтажспецстроя при Мосгорисполкоме (72) А.Г.Календаров, Д.И.Верник, Ю.Д.Сухинин, А-.В.Антонов, В.П.Гугленко, В.М.Гонтовой, А.А.Алышев и А.К.Вакула, (53) 681.325 (088.8) (56) Патент ФРГ № 2855227, кл. G 06 Р 15746ь 1980 °

Проект АСУЦТП ¹ 30-763 1/1, альбом 5, арх. № 678439, М.:

ГлавАПУ, 1985.

2 (54) ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА ЦЕНТРАЛЬНОГО ТЕПЛОВОГО ПУНКТА

ЖИЛЬЕ, ОБЩЕСТВЕННЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ

ЗДАНИЙ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для управления централизованным теплоснабжением и водоснабжением жилых, общественных и промышленных зданий. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей системы. Устройство содержит пульт 1 управления оборудованием и индикации„ исполнительные механизмы 2, потенциальные аналоговые датчики параметра 3, токовые

3 I 511 аналоговые датчики параметра 4, дис— кретные датчики параметра 5 усилители мощности 6, коммутатор 7, нормирующие преобразователи 8, 13, блок ввода 9 дискретных сигналов, блок сопряжения 10 с пультом управления оборудованием и коммутации, блок вывода 11 команд управления исполнительными механизмами, блок аналого-цифрового преобразования 12, програ ." ируем:. таймер 14, блок согласования 15 :. о .— нового сопротивления линий, блох ..".спряжения 16 магистралей, управляюа ий вычислитель 17, устройство 18 последовательного обмена с ЭВВ. Постав-. ленная цель достигается за счет снижения расхода энергоносителей и энергоресурсов. 7 ил.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для автоматического и автоматизированного управления централизованным теплоснабжением и водоснабжением жилых, общественных и промышленных зданий.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей системы 25 управления за счет снижения расхода энергоносителей и энергоресурсов.

На фиг.1 представлена структурная схема информационно-управляющей системы центрального теплового пункта. жилых, общественных и промышленных зданий; на фиг.2 — функциональная схема блока 11 вывода команд упранления исполнительными механизмами; на фиг.3 — схема блока 9 ввода в систему дискретных сигналов; на фиг.4 — программируемый таймер 14, на фиг. 5 — блок 15 согласования волково"о сопротивления линий; на фиг.6 — блок 16 сопряжения магистралей и узел 69 согласования с внутренней магистралью; на фиг.7 — блок

10 сопряжения с пультом управления оборудованием и индикации, На фиг.1 обозначено: пульт 1 управления оборудованием и индикации, исполнительные механизмы 2, потенциальные аналоговые датчики 3 параметра, токовые аналоговые датчики 4 параметров, дискретные датчики 5 параметрон, усилители 6 мощности, коммутатор 7, первый нормирующий преобразователь 8, блок 9 ввода в систему дискретных сигналов, блок 10 сопряжения с пультом управления оборудованием и индикации, блок 11 вывода команд управления исполнительными механизмами, блок 12 аналого-цифрового преобразования, второй кормирующий преобразователь 13, программируемый таймер 14, блок 15 согласования волнового сопротивления линий, блок 16 сопряжения магистралей, управляющий вычислитель 17, устройство !8 последовательного обмена с ЭВМ.

На фиг.2 обозначено: магистральные передатчики 19, магистралькые приемники 20, дешифратор 21 режимов, декодер 22 адреса 22, регистр 23, передатчики 24.

На фиг.3 обозначено: магистральные приемники 25, регистр 26 с остоякия, узел 27 сравкекия, регистр

28 данных, входной регистр 29, магистральные передатчики 30, передатчики 31, шифратор приоритета 32„ триггер 33, дешифратор 34 режима„ узел памяти 35 режима прерынания.

На фиг.4 обозначено: регистр 36 периода, регистр 37 состояния, счетчик 38, кварцонанный генератор 39 импульсов, узел 40 памяти реллма работы, дешифратор 41 режимон.

На фиг.5 обозначено: узел 42 согласонания шин, генератор 43 тактовых импульсон (при прерываниях), компаратор 44 напряжения, узел 45 памяти вектора прерывания.

На фиг.6 обозначено: канальный приемник 46 предоставления прерывания, узел 47 прерь.наний, мультиплексор 48 (адреса вектора), канальные приемопередатчики 49 режимон, канальный приемник 50 сигнала выбора устройства, первый задатчик 51 адреса, адресный селектор 52, узел 53 управления, иннертор 54, генератор

55 строба-, магистральный приемник 56, передатчик 57 сигнала ка линии сброса, группа 58 магистральных приемников, контроллер 59 ввода-вынода,нто1511751 рой задатчик 60 адресов, магистральные передатчики 61 режимов, магистральные передатчики 62 адресов, магистральные приемники 63 линий данных, магистральные передатчики 64 линий данных, каналькь1е приемопередатчики 65 а также направление и названия рабочих сигналов.

На фиг. 7 обозначено: приемники

66, антидребезговые формирователи

67, регистр 68.

Кроме того, на фиг.1 обозначен узел 69 согласования с внутренней магистралью.

Сигналы с пульта 1 управления оборудованием и индикации через блок

10 сопряжения с пультом управления оборудованием и индикации и блок 9 ввода дискретных сигналов, внутреннюю магистраль, узел 68 согласования, блок 16 сопряжения магистралей, внешнюю магистраль поступают в управляющий вычислитель 17. Управляющий вычислитель 17 в режиме программного прерывания обрабатывает поступившие сигналы и вырабатывает командные (управляющие) сигналы, которые, пройдя внешнюю магистраль, блок 16 сопряжения магистралей, внутреннюю магистраль, блок

11 вывода команд управления испол-. нительными механизмагж, усилитель

6 мощности, управляют исполнительными мехакизмами 2, эти же сигналы через блок 10 управляют индикаторами пульта 1 управления оборудованием и индикации. Сигналы датчиков

4 (например, сигналы обратной связи исполнительных механизмов 2) через коммутатор 7, нормирующий преобразователь 13, блок 12 аналого-цифрового преобразования по запросу от управляющего вычислителя 17 поступают через внутреннюю магистраль, блок 16 сопряжения магистралей,внешнюю магистраль в управляющий вычислитель 17 для использования в технологической исполнительной программе положения (позиционирования) исполнительных механизмов 2. Датчики 3 токовые аналоговые используются в целях регулирования температуры.Алгоритм работы подобен работе датчиков 4 параметрических.

Сигналы дискретных датчиков 5 через блок 9 ввода дискретных сигналов в систему, внутреннюю магистраль, блок

16 сопряжения магистралей, внешнюю

15 магистраль носH упают в управляющий вычислитель f7, проходят там обработку, выражающуюся в выборе программы обслуживания в соответствии с вектором прерывания (см. ниже} .

Всем распределением программ по времени управляет программируемый таймер 14. Согласование линий внутренней магистрали, обеспечение стабильным высоким и низким уровнем сигналов магистрали, защиту по питанию, вырабатывакие вектора прерывания при отказе питания, генерацию строба обслуживания прерываний организует блок 15 согласования волкового сопротивления линий. Устройство 18 последовательного обмена связывает управляющий вычислитель 17 либо блоки, грисоединекные к внутренней магистрапи, с внешними устройствами или с внешними управляющими вычислителями (т.е. образует сеть).

Блок 11 вывода команд управления исполнительными механизмами (фиг.2) обеспечивает побитовый вывод слова состояния управляющего вычислителя 17 для управления исполнительными механизмами 2 через усилители 6.

Блок работает следующим образом.

Адресные биты, поступающие от управляющего вычислителя 17 через внешнюю магистраль, блок 16 сопряжения магистралей, внутреннюю магистраль, декодируются декодером 22, при совпадении установленного в декодере 22 адреса и адреса, поступившего от управляюшего вычислителя 17, декодер

22 вырабатывает сигнал "Адр", поступающий на дешифратор 21. При цикле

|Вывод (сигнал "Вывод" ) подается от управляющего вычислителя, подобно адресным битам, на дешифратор 21, который при зтом вырабатывает сигнал

"Адр. + Вывод".разрешающий записать в регистр 23 биты данных (ДО-Д1Я, поступающие от управляющего вычислителя 17 подобно адресным битам и через магистральные приемники 20, поступающие на вход регистра 23. 3а.писанные в регистре 23 данные (команды) через передатчики 24 подаются на блоки 6 и 10 и на магистральные передатчики 19. Во время цикла "Ввод" дешифратор 21 вырабатывает сигнал

"Адр. + Ввод", которым открываются магистральные передатчики 19, и биты выданных данных (ДО-Д15) поступают в

1511751

Назначение битов регистра состояния 26

Ф бита 15

Вид опе- Чтение Чтение раций запись

Чтение Чтение Чтение Чтение

Биты

0-3 номер бита (в двоичной форме) входного регистра 29, вызвавшего прерывание

"1" — прерывание разрешено, "0" — запрещено

"1" — требование прерывания (сигнал "Запрос прерывания) 14

Назначение битов регистра данных 28

У бита

i6 бит данных

t магйстраль и далее в управляющий вычислитель 17 для модификации °

При процедурах декодировки адреса и установленных сигналах "Вывод

11 н 5 или Ввод дешифратор 21 режима вырабатывает сигнал СИП", поступающий в управляющий вычислитель 17 через блок 16 сопряжения. Прекращением сигнала "СИП" заканчивается обмен данными. Записанные в регистры

23 данные после обмена сохраняются до следующего обмена и подаются одновременно на блоки 6 и 10.

Блок 6 усилителей мощности обеспечивает усиление по .мощности (току и напряжению) уровня ТТЛ, поступающего от передатчиков 24 и гальваническую развязку схем уровня ТТЛ с сетью 220 В переменного тока ° С выхода усилителей 6 мощности сигналы каждого бита подаются на силовой элемент (пускатель) для включения и отключения его в зависимости от состояния бита "0" или "1", а силовой 25 элемент в свою очередь запускает двигатель исполнительного механизма (насоса, электроклапана, электрозадвижки и т.п.) . В случае использования реверсивных механизмов, имеющих две обмотки, определяющих направление вращения двигателей, используются два бита„ по одному для ка; дого направления вращения,, опреде:>— емого программно. Таким образом,каждый исполнительный механизм, имеющий два состояния, закодирован адресом блока 11 вывода команд и номером бита в регистре 23 по этому адресу.

Блок 10 сопряжения с пультом управления (фиг.7), получающий от блока 11 вывода команд сигналы (KOK15) и "Адр. + выход" по сигналам (КО-K15), обеспечивает с помощью приемников 66 согласование указанных сигналов с индикаторами, находящимися на пульте 1 управления, что делает пульт управления более простым в исполнении. Сигнал "Лдр. + вывод 1 обеспечивает смену режима работы регистра 68.

Блок 9 ввода дискретных сигналов (фиг.3) предназначен для приема сигналов от датчиков 5 и пульта 1 управления, обработки этих сигналов по определенному алгоритму для передачи в управляющий вычислитель 17, хранения слова состояния до возникновения новых сигналов датчиков или клавиатуры (.слово "Маски" ). Блок имеет два адресуемых регистра: регистр 26 состояния и регистр 28 данных и входной регистр 29.

1511751

Назначение битов входного регистра 29

Ф бита

Все 16 бит данных при цикле записи используются как Маска" для сравнения с соответстВующими битами

Все 16 битов (как данные) показывают состояние дискретных датчиков 5 и кнопок клавиатуры 1, записанных в регистре 68 блока 10 цифрового управления. Все дискретные датчики 5 и кнопки клавиатуры 1 расписаны в технологии применения системь1. 20

Алгоритм работы блока 9 ввода дискретных сигналов состоит в следующем.

В регистре 29 хранится текущее состояние датчиков 5 дискретных сиг- 25 налов и кнопок пульта 1 управления и подается на устройство 27 сравне ния. С другой стороны на узел 27 !! !! сравнения подается Маска с выходов регистра 28 данных, в который она была записана в цикле "Вывод" через магистральные приемники 25 из управляющего вычислителя 17 через блок

16 сопряжения магистралей и обе магистрали. Узел 27 вырабатывает вы35 ходное 16 — битовое слово, представляющее собой разницу по абсолютной величине между "маской" и словом состояния регистра 29. При ненулевой разнице шифратор 32 приоритета вы- 40 рабатывает 4-разрядное двоичное слово, в котором содержится код номера старшего бита разницы, и подает его на регистр 26 состояния. Одновременно вырабатывается команда управления триггером 33, который вырабатывает сигнал записи 4-битового слова в регистр 26 и сигнал записи состояния датчиков 5 и ключей клавиатуры 1 в регистр 29. Кроме того, триггер 33 выдает команду организации прерывания на узел 35 памяти.

Узел 35 памяти устанавливает бит

Д15 в состояние "1", если прерывание разрешено (бит 14 регистра 26 становлен в "1"), то вырабатывается сиг» 55 нал требования прерывания (ТПР),прерывается распространение синхросигнала от "Вх.TIPLl" к "Вых.ПРШ" и высВХОДВОГО реГИО 1.p I 29, 11 111 1;11к!1! г!111тывания — состояние регистра 29.

Сравнение решено аппаратным путем.! тавляется вектор адреса прерывания

VA2-VA5.

Прерывание распространения синхросигнала (строба) исключает выставление вектора адреса прерывания от менее приоритетных блоков. Установленное требование прерывания через магистрали и блок 16 воспринимается управляюшим вычислителем 17, который организует считывание адреса

VA2-VA5, по которому выполняет заданную последовательность действий по обработке прерывания. При этом происходит считывание регистра 26 следующим образом: по шинам А1-А5 внутренней магистрали выставляется адрес управляющим вычислителем 17. адрес регистра 26 (сигнал "Адр. ) и сигнал "Ввод" дешифратора 34 вырабатывает сигнал "Адр. + 2 + ввод", ко-, торым открываются передатчики 31 и во внутреннюю магистраль поступает информация из регистра 37 состояния .

Может быть считано состояние регистра 29 путем выставления управляющим вычислителем 17 адреса, соответствующего регистру 29. Далее управляющий вычислитель 17 записывает новую

"Маску" в регистр 28 данных, соответствующую зафиксированному состоянию регистра 29. При этом снимаются сигналы записи (фиксации) регистра

29 и управления узлом 35 памяти. Требование прерывания (сигнал "ТПР") снимается вместе с UA2-7А5. При всех процедурах, пока действует сиг- нал "Адр", дешифратор 34 режима вырабатывает сигнал "СИП". Снятие сигнала "СИП" дает информацию управляющему вычислителю о том, что циклы ! связи с блоком закончены. Блок 9 готов к восприятию следующего изменения состояния датчиков.

Программируемый таймер 14 (фиг ° 4) обеспечивает повторяющиеся прерывания с программируемым временным ин1511751

12 тервалов и необходим в системе для мя. Таймер .ме;=.: два адре.с,"-.мых управления теми процессами, в кото- гистра. "регист,". 36 периодов и pe, -.=тр рых одним из параметров является вре- 37 состояния.

Назначение битов регистра 37 состояния, Р бита 15

Чтение запись

Чтение запись

Внд опе- Чтение раций запись

Частота генератора:

Е = 10 кГц (Т = 0,1 мс)

f 100 Гц (Т = 10 мс)

Прерывание:

Запрещено

Разрешено (обратно «1»)

Требование прерывания (при чтении)

Сброс требования прерывания (при записи) Й - бита

«О«

«0«

tt 1 tI

«О«

«1»

«1»

Назначение битов регистра 36 периода

11 - бита

Запись Запись Запись

Только запись

Вид опе- Запись Запись рации причем одновременно в регистре 36 и счетчике 38, на счетный вход счетчика 38 поступают импульсы от генератора 39 с заданной частотой. При накоплении запрограммированного числа имРегистр периода таймера содержит двоичное 16-битовое число периодов тактовой частоты генератора 39 между прерываниями. Поскольку тактовый ге35 нератор 39 может выдавать импульсы с двумя периодами, то и максимальный программируемый интервал может .иметь два значения: Т = 6553,6 см и Т = 655,36 с.

Алгоритм работы программируемого таймера 14 состоит в следующем.

Управляющий вычислитель 17 через блок 16 выставляет адресные биты

А1-А5. При совпадении установленного в декодере 22 адреса и адреса, по.,ступившего от блока 17, декодер 22 вырабатывает сигнал «Адр", поступающий на дешифратор 41. При первоначальном цикле Вывод" и сигнале Вы1t «

«50 вод» дешифратор 41 вырабатывает сигнал Aqp. + вывод, позволяющий записать в регистр 37 состояния информацию о частоте и прерывании. Затем при обращении к регистру 36 периода, т.е. когда дешифратор 41 вырабатывает сигнал «Адр. + вывод + 2» записывается информация о периоде, пульсов, заданных на счетчик, на выходе счетчика возникает сигнал организации прерывания, поступающий на узел 40 памяти, который вырабатывает импульс разрешения записать в счетчик 38 код от регистра 36. Таким образом, счетчик 38 вырабатывает импульс организации прерывания с требуемьм периодом. Узел 40 также устанавливает бит Д15 регистра состояния, выставляет во внутреннюю магистраль сигналы «ТПР", »VA2-VA5", запрещает распространение строба от линии «Бх. ПРИ» к линии «Вых. ПРШ»

Управляющий вычислитегь 17, получив сигнал «ТПР", считывает вектор VA2VA5 и переходит к программе обработки прерывания. При этом он может изменить код периода в регистре 36, период следования импульсов тактового генератора 39 (бит ДО регистра

37), запретить дальнейшие прерыва151175!!

4 ния (бит Д6 регистра 37) . Пока выполняется программа обработки прерываний, счетчик 38 продолжает накапливать импульсы и поэтому потери вре5 мени между импульсами прерывания не происходит. Возврат узла 40 в исходное состояние осуществляется записью

"1" в бит 15 регистра 37 состояния.

Блок 15 согласования волнового со- !ð противления линий (фиг.5) обеспечивает согласование каждой иэ 32 магистральных линий на двунаправленной шине данных, соединяющей внутреннюю магистраль с блоком 16 сопряжения ма- 15 гистралей через узел 69 с помощью согласующего устройства 42. Блок содержит генератор 43 тактовых импульсов.

Блок работает следующим образом.

Генератор 43 вырабатывает строб (сигнал "Вых. ПРЫ для триггеров прерывания в других блоках.

Компаратор шины 44 питания анализирует напряжение питания стабилизированных источников и со стороны переменного тока (сигнал контроль БП

14 В) и, если какой-то из них вышел за установленные пределы, вырабатыI вается сигнал (" Авария" ) органиэации прерывания, поступающей на узел 45 памяти вектора прерывания, который выставляет в магистраль сигнал "ТПР" и адрес вектора VA2-VA5. Сигнал "ТПР" запрещает работу генератора 43. Таким

35 образом, блок терминатора имеет наивысший приоритет по прерыванию по сравнению с другими блоками, подключенными к внутренней магистрали.После восстановления питания сигнал ор- 40 ганизации прерывания снимается и блок 15 возвращается в исходное состояние.

Блок 16 сопряжения магистралей и узел 69 согласования (фиг.6) обес- 45 печивают связь внутренней и внешней магистралей под управлением управляющего вычислителя 17, обмен данными (ДО-Д15) между управлякзцим вычислителем 17 и блоками, подключенными к внутренней магистрали, переда50 чу младших пяти битов адреса блока (А1-А5), команд ввода/вывода, инициализации (сброса), прием сигнала требования прерывания ("ТПР"), адресов векторов прерываний (VA2-VA5).

На блоке имеется узел, где устанавливается старшая часть адресов регистров блоков, присоединенных к первои магистрали (напрнмер: !640Х! где 1640 устанавливается на блоке 16 сопряжения магистралей, а XY — на каждом блоке в соответствии с присущим ему адресом). Устанавливается базовый вектор прерываний (по принципу адресов) (например: 400>). Такой прием позволяет упростить схемы адресных селекторов блоков и упростить конструкцию. Основой блока служит серийный интерфейс пользователя

"И5" ряда "Электроника 60", где стандартно установлены узлы для входа в канал (внешняя магистраль) и имеется свободное пространство для установки узлов пользователя. В нашем случае 46-53 — стандартные узлы, 54-64 — оригинальные элементы, объединенные в описании в узел 69 согласования с внутренней магистралью.

Алгоритм работы узла 69 следующий.

Инвертор 54 служит для согласования сигнала "Сброс" с входом генератора 55 строба, обеспечивающего обслуживание прерываний (передачу векторов) на узел 47 прерываний, магистральный приемник 56 служит для согласования магистрального сигнала

"ТПР" при передаче его на узел 47 прерываний, передатчик 57 сброса согласует сигнал "Сброс" с условиями магистрали, приемники группы 58 согласуют сигналы адреса векторов, (VA2-VA5), поступающие на блок из внутренней магистрали, с узлом фиксации базового вектора и входом муль1 типлексора 48 адреса вектора, контроллер ввода/вывода организует цикловые сигнапы "Ввод", "Вывод м.б.", ".Вывод с ° б." для передачи через магистральные передатчики 61 режимов, внутреннюю магистраль на все блоки, эадатчик (старшей части адресов регистров всех блоков) 60 организует сигналы А1-А2, которые через магистральные передатчики 62 адресов подаются через внутреннюю магистраль на все блоки. Магистральные приемники 63 линий данных, магистральные передатчики 64 линий данных и канальные приемопередатчики 65 обеспечивают связь двунаправленных данt ных между внутренней и внешней магистралямы.

Блок 10 сопряжения с пультом управления оборудованием и индикации (фиг 7) работает следующим образом.

Сигналы от пульта 1 управления посi5i i 751

i6 действия, и информацию об измеряемом параметре может нести либо величина тока, протекающего через датчик, либо величина падения напряжения на нем. Это требует разных нормирующих преобразователей. Коммутатор выполнен таким образом, что подключаемые датчики сгруппированы в две группы. При выборе программно номера датчика он автоматически подключается к входу соответствующего нормирующего преобразователя, а его выход к входу блока 12 аналоговогоцифрового преобразования. Нормирующие преобразователи 8 и 13 предназначены для усиления и приведены пре55 тупают через антидребезговый формирователь 67 на регистр 68, где сигкалы напоминаются и одновременно подаются «а входы блока 9 ввода дис5 кретных сигналов в систему. Эти сигналы на блоке 9 работают так же, как сигналы с дискретных датчиков 5.После обработки этих сигналов управляю щим вычислителем 17 и по выработке соответствующих команд блоков 11 вывода команд, возникает сигнал "Адр.+

+ вых." блока 11, который сбрасывает информацию на регистре 68 и одновременно через приемник бб изменяет индикацию на пульте 1 управления. На регистр 68 подаются сигналы с шины данных (ДО-Д15), которые дают воз можность управляющему вычислителю 17 побитно сбрасывать информацию в регистре 68 под управлением соответст( вующих программ. Сигнал Сброс яв11 н ляется общим для всей системы и приводит регистр 68 в исходное состояние. 25

Коммутатор 7 предназначен для программного подключения аналоговых датчиков 3„ 4 к входам нормирующих преобразователей 8 и 13 и выходов нормирующих преобразователей 8, 13 к блоку 12 аналого-цифрового преобразования для передачи в управляющий вычислитель 17 показаний датчиков в цифровой форме. Поскольку используемые датчики имеют по два провода и могут располагаться на разных расстояниях от системы, то при подключении датчиков к нормирующим преобразователям 8, 13 для исключения влияния сопротивления коммутируюн|их ключей и проводом коммутируются оба провода. Имеющиеся в конкретной системе датчики разлйчны по своему принципу дельных сигналон датчика к ванда . ной шкале +10 В н выдачи нормиро::.н.-:— ного сигнала для преобразования в цифровую форму. Норьлруюнн е преобразователи 8, 13 имеют дифференциапьный вход, что необходимо для подавления синфазных помех, и высокое входное сопротивление, что необходимо для исключения влияния длины соединительных проводов на показания. Нормирующие преобразователи паспортизованы и имеют основную приведенную погрешность 0,37..

Блок аналогово-цифрового преобразования 12 предназначен для преобразования аналоговой информации в цифровую форму. Блок также воспринимает от управляющего вычислителя

17 и передает в коммутатор адрес подключаемого к нормирующему преобразователю датчика. Блок содержит собственно 12-разрядный АПП, регистр данных АЦП, магистральные передатчи— ки и приемчики, регистр адреса подключаемого датчика, дешифратор адреса и дешифратор команд. АЦП может быть любым, а остальные функциональные части не отличаются от описанных.

Внутренняя магистраль содержит 33 провода: 16 проводов двунаправленной шины данных (ДО-Д15), 4 провода сигналов адресов векторов (VA2-7А5)., 5 проводов адреснои:нины (А1 — A5), 1 провод сигнала "Ввод ; 1 провод сигнала "Вывод старшего байта" (вывод

СБ), 1 провод сигнала Вывод младшего байта" (вывод МБ); 1 провод сигнала "Синхронизация пассивного уст— ройства" (СИП), 1 провод сигнала, (О), 1 провод сигнала инициализации (" Сброс" ); 1 провод "игнала требования прерывания (ТПГ); 1 провод сигнала нормальной работы блока питания (ПИТ Н) ..

Длина внутренней магистрали до

5 м; длина внешней магистрали до

О,= м.

Управляющий вычислитель 17 служит для организации процессов обмена информацией в системе, анализа состояния датчиков и исполнительных механизмов, проведения необходимых вычислений, хранения оперативной информации, выработки управляющих команд исполнительным механизмом и взаимодействия с центральным дисгетчерским пунктом через устройство 18 последовательноl7

1511751

40 где в уравнениях (2) и (3)

Хсто -Х, в уравнении (1), единичная матрица; л

К вЂ” матрица градиентов модели по соответствующим параметрам (разности между вычисленными и полученными значениями выходов), л и а, а „ь — старая и новая матрицы усиления.

Кроме того, обеспечиваются оптимальные режимы работы оборудования: выбор резервируемого оборудования в соответствии с ресурсом работы и го обмена. Управляющий вычислитель 17 может быть построен на основе универсальной микроЭВМ, которая может выполнять программу управления сисS темой °

Ядро программы управления построено на основе математической модели, учитывающей как свойства контрольных приборов и исполниТельных механизмов, 10 так и теплофизические процессы в центральном тепловом пункте (ЦТН) .Модель системы ЦТП с органами управления и датчиками может быть описана системой линейных разностных уравнений:

N Н

Ут = 7 à Y„+ КЬ Х„(1)

yn=O m-O где Y — требуемые значения выходтр ных параметров системы,"

Х вЂ” вектор значений требуемых о управляющих воздействий, Y,Х вЂ” векторы выходных значений м и управляющих воздействий в моменты времени, отстоящие íà N единиц времени от текущего, л а,b — матрицы коэффициентов модели, учитывающие значения управляющих возцей3 ствий и выходных параметров в предыдущие моменты времени (коэффициенты модели);

N — число учитываемых членов.

Для того, чтобы система управле35 ния была ацаптивной к параметрам ЦТП, корректируются значения коэффициенл л тов С „„и а „„, по следующим формулам: л л — т и л

Ф а „î,ь =„a стор (a„p Хстар Хстор" х астор ) (1+Хстар астор "стор )

45 ог

tt временем пр<-,с тея безударные режимы включения гидрокасосов; слежение за работой оборудования в соответствии с данными, считываемыми из первой и.-:гистрали прк возникновении прерываний; включение резервного оборудования отработка жестко заданных алгоритмов управления; обеспечение двухстороннего обмена информацией с диспетчерской.

В совокупности перечисленные новые свойства обеспечивают расширение функциональных возможностей системы. формула изобретения

Информационно-управляющая система центрального теплового пункта жилых, общественных и промышленных зданий, содержащая дискретные датчики параметров, пульт управления оборудованием и инцикации его состояния, исполнительные механизмы, токовые аналоговые датчики параметров, потенциальные аналоговые датчики параметров, первый и второй нормируюшие преобразователи, устройс-.во послецовательно го обмена с ЗВМ и блок сопряжения магистралей„ перзые информационно †управляющие входи -выходы устройства последовательного обмена и блока сопряжения магистралей подключены к внешней магистрали, вторые информационно-управчяющие входы-выходы устройства последовательного обмена являются информационно-управляющими входами-выходами системы, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей системы за счет снижения расхода энергоносителей и энергоресурсов, в кее ввецекы блок ввода дискретных сигналов, блок сопряжения с пультом управления оборудованием и индикации его состояния, блок ввода команд управления исполнительными механизмами, усилители мощности, коммутатор, программируемый таймер, блок согласования волнового сопро— тивления линий магистрали, узел согласования входных и выходных сигналов внутренней магистрали по мощI ности, управляющий вычислитель системы, информационными входами-выходами подключенный к внешней магистрали, к внутренней магистрали оцсоединены информационные входы-выходы программируемого таймера, бло19

151175,1

20 ка согласования волнового сопротивления линий магистрали и блока ввода дискретных сигналов, первая группа цифровых выходов и группа адрес5 ных входов блока аналого-цифрового преобразования, вторая группа цифровых выходов которого подключена к группе адресных входов коммутатора, первым информационным выходом соответственно подсоединенного к аналоговому входу блока аналого-цифро-вого преобразования, вторым и третьим информационными выходами коммутатор соединен с входами первого и второго нормирующих преобразователей, отнормированные по напряжению выходы которых .соединены с соответствующими входами коммутатора, два информационных входа которого подключены к вы- gp ходам соответственно потенциальных и токовых аналоговых датчиков параметров, информационные входы-выходы блока вывода команд управления исполнительными механизмами подключены 25 к внутренней магистрали, а командные выходы через усилители мощности подсоединены к входам соответствующих исполнительных механизмов и непосредственно к первой группе информационных входов блока сопряжения с пультом управления оборудованием и индикации

его состояния, второй группой инфор.— мационных входов подключенного к внутренней магистрали, а третьей группой информационных входов — к выходам

35 пульта управления оборудованием и индикации его состояния, входами подсоединенного к первой группе.информационных выходов блока сопряжения с пультом управления оборудования и индикации его состояния, вторая группа информационных выходов которого подсоединена к информационным вхоДам блОка ВВОДа В систему дискретных 45 сигналов датчиков, выходы дискретных датчиков параметров подключены к информационным входам блока ввода в систему дискретных сигналов датчиков параметров, внутренняя магистраль че50 реэ первые и вторые входы-выходы соответственно узла согласования с внутренней магистралью подсоединена к вторым информационным входам-выхоpàì блока сопряжения магистралей, блок вывода команд управления исполнительными механизмами содержит передатчики, регистр, магистральные приемники,и передатчики, дешифратор режимов, декодер адреса, вьыод ко-торого соединен с входом дешифратора режимов, а адресные входы декодера, управляющие включением, первый и второй входы и первый выход дешифратора режимов, информационные выходы магистральных передатчиков и информационные входы магистральных приемников соединены с внутренней магистралью и являются соответствующими магистральными, информационными, управляющими включением исполнительных механизмов и адресными входами-выходами блока, выходы магистральных приемников подключены к информационным входам регистра, стробирующий вход которого соединен с вторым выходом дешифратора режимов, первый выход которого связан с входами разрешения магистральных передатчиков, выходы регистра подключены к информационным входам магистральных передатчиков и передатчиков, выходы которых являются командными выходами блока, блок ввода в системе дискретных сигналов содержит магистральные приемники, регистр состояния, узел сравнения, регистр данных, входной регистр, магистральные передатчики, передатчики, шифратор приоритета, триггер, декодер адреса, дешифратор режима, узел памяти режима прерывания, группа выходов данных, два фланговых выхода и вход управления режимом доступа которого, первый и второй стробирующие входы и первый выход дешифратора режимов, информациОнные выходы магистральных передатчиков и передатчиков, информационные входы магистральных приемников, адресные входы декодера адреса, являются информационными магистральными входами-выходами блока, выход декодера адреса, соединен с третьим входом дешифратора режимов, информаци— онные входы входного регистра являются информационными входами блока, а выходы подключены к первой группе информационных входов узла сравнения и к информационным входам магистральных передатчиков, управляющими входами соединенных с вторым выходом дешифратора режимов, третий, четвертый и пятый выходы которого подсоединены к управляющим входам передатчиков, стробируемым входам регистра данных и регистра состояния соответственно, выходы магистральных прием21

151 1 751

40 ников подключены к информационным входам регистра данных, один из выходов — к второму информационному входу регистра состояния, третий и

5 четвертый входы которого подключены к первому выходу триггера и к выходу узла памяти режима прерывания соответственно, информационные выходы регистра данных соединены с второй группой входов узла сравнения, выходами подключенного к информационным входам шифратора приоритет„ группа информационных выходов которого соединена с группой информаITHQHHblx 15 входов регистра состояния, а выход с установочным входом триггера, вторым и третьим выходами подключенного к стробируемому входу входного регистра и к установочному входу узла памяти режима прерывания соответственно, программируемый таймер содержит регистры состояния и периода, декодер aJJpeca, дешифратор режимов, счетчик, генератор импульсов и узел 2 памяти режима прерывания, группа информационных выходов которого, управляющие первый, второй выходы и первый вход, второй и третий управляемые входы и первьпТ управляющий выход дешифратора режимов, адресные входы декодера адреса, связанного своим выходом с первым входом дешифратора режимов, информационные входы регистра периода и группа выходов регистра состояния являются магистральными информационно-управляющими входами-выходами программируемого таймера, второй выход дешифратора режимов соединен со стробирующим входом регистра состояния, третий выход — со стробирующим входом регистра периода и с первым установочным входом счетчика, вторым установочным входом подключенного к третьему выходу узла памяти режима работы, счетным входом — к выходу кварцованного генератора импульсов, информационные выходы регистра периода соединены с соответствующими входами данных счетчика и с группой информационных входов регистра состояния, выходом подключенного к входу запуска кварцованного генератора импульсов, выход переполнения счетчика соединен с вторым установоч- ным входом узла памяти режимов, выход которого соединен с информационным входом регистра состояния, блок соглас ования воинов I о CC)lip IJÒI! 13Jle I l1tR линий содержит узел согласования шин, генератор тактовых импульсов, компаратор напряжения и узел памят? вектора прерыван,й, информационные выходы которого„ стробирующий вход компаратора напряжения, входы-выходы узла согласования шин, выход генератора тактовых импульсов и выход узла памяти вектора прерывания являются магистральными входами †выхода блока согласования волнового сопротивления линий, информационные входы компаратора напряжения подключены к шине питания, выход — к сгробирующему входу узла памяти, выход которо— го подсоецинен к входу запуска генератора тактовых импульсов, узел согласования с внутренней магистралью содержит генератор строба, инвертор, передатчик сигнала на линии сброса, магистральный приемник, группу магистральных приемников, магистральный передатчик режимов, магистральный приемник адресов, приемники линий данных и передатчики линии данных, группа выходов которых, группы выходов магистрального передатчика адресов, магистрального передатчика режимов„ входов магистральных приемников группы, Вход магистрального приемника, выход ".ередатчика сигнала на линии сброса являются входамивыходами узла согласования с внутренней магистралью для годключения к внутренней магистрали, входы магистральных прием?шков линий адреса, магистральных передатчиков режимов, входы магистрального приемника и группы магистральных приемников, вход передатчика сигнала линии сброса, вход инвертора, вход †вых генератора строба являются входами †выхода узла согласования с внутренней магистралью для подключения к блоку сопряжения магистралей, выход инвертора подключен к входу запуска генератора строба, соответствующие выходы ма— гистральных передатчиков линий данных соединены с входом магистральных приемников линий данных, стробирующие входы магистральных передатчиков сое—

I динены с выходом адресного селектора блока сопряжения магистралей, бло с сопряжения с пультом управления оборудованием и индикации его состояния содержит приемники, антидреб=зговые формирователи и регистр, вход сброса

23

24

1511751 регистра и первая группа информационных входов регистра которого являются магистральными входами блока, вторая группа информационных входов приемника блока и стробирующий вход регистра являются входами блока, соединенными с соответствующими командными выходами блока вывода команд управления исполнительными механизмами, третья группа информационных входов блока соединена с входами антидребезговых формирователей, первая группа выходов блока, выходов приемников соединена с информационными входами пульта управления оборудо5 ванием и индикации, его состояния вторая группа выходов блока, информационных выходов регистра соединена с информационными входами блока ввода дискретных сигналов в систему, выходы антидребезговых формирователей соединены с второй группой информационных входов регистра.

1511751 а num.

1511751

1511751

ОФ &юу ff

Составитель И.Алексеев

Редактор О.Спесивых Техред М.Дидык Корректор Т.Малец

Заказ 5905/52 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101