Устройство сопряжения системы управления с объектом управления


 


Владельцы патента RU 2476924:

Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (RU)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") (RU)

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и передачи данных, а именно к взаимному преобразованию интерфейсов обмена информацией. Техническим результатом является увеличение надежности и достоверности приема и передачи цифровой информации, а также расширение функциональных возможностей. Устройство предназначено для преобразования сигналов стыка приема-передачи цифровых данных и релейных сигналов в сигналы последовательной линии связи, причем стык с системой управления является трехканальным и обмен цифровыми данными осуществляется побитно в асинхронном режиме по трем каналам одновременно, а стык с управляемым объектом является двухканальным и обмен информацией осуществляется по последовательной линии связи в двух каналах независимо. Устройство сопряжения системы управления с объектом управления содержит узел аналоговых приемопередатчиков, включающий в себя первый, второй и третий блоки аналоговых приемопередатчиков, блок релейных донесений и команд управления, блок питания, первые и вторые регистры приема и передачи информации, первый и второй блоки преобразования сигналов, первые и вторые регистры выдачи донесений и приема команд управления, первый и второй блоки приема и передачи информации по последовательной линии связи. 1 ил.

 

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и передачи данных, а именно к взаимному преобразованию интерфейсов обмена информацией, и предназначено для сопряжения системы управления с объектом управления.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является устройство сопряжения с основным цифровым каналом (патент RU 80039 на полезную модель, заявка 2008143919/22 от 05.11.2008 г., опубликовано 20.01.2009 г., бюл. №2, правообладатель ОАО «НПП «Рубин», авторы Тимофеев С.Г., Евсеева О.Б., Никулин А.В., Гусева Т.В., Зябирова Л.И., Иванова Т.В.). Данное устройство содержит контроллер приемопередатчика, состоящий из узла шины данных, регистра индикации, блока согласования скорости, регистров приема и передачи основного цифрового канала (ОЦК), регистров приема и передачи биимпульсов, флэш-памяти (Flash memory), первого блока преобразования сигналов, второго блока преобразования сигналов, блока питания, блока индикации, узла аналоговых приемопередатчиков сопряжения с каналом ОЦК, узла аналоговых приемопередатчиков сопряжения с биимпульсным каналом. Устройство предназначено для прямого и обратного преобразования сигналов стыка передачи данных ОЦК в сигналы биимпульсного кодирования стыка С1-ФЛ-БИ.

Недостатком данного устройства являются его малые функциональные возможности, не позволяющие реализовать обмен релейными сигналами системы управления с объектом управления.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является увеличение надежности и достоверности приема и передачи цифровой информации, а также расширение функциональных возможностей.

Данный технический результат достигается тем, что в устройстве сопряжения системы управления с объектом управления, содержащем блок питания, первый и второй блоки преобразования сигналов, первые и вторые регистры приема и передачи информации, узел аналоговых приемопередатчиков, новым является то, что узел аналоговых приемопередатчиков включает в себя первый, второй и третий блоки аналоговых приемопередатчиков, первые входы и выходы которых являются соответственно первыми, вторыми и третьими входами и выходами устройства сопряжения системы управления с объектом управления, второй вход каждого блока аналоговых приемопередатчиков соединен с соответствующим первым выходом первых регистров приема и передачи информации, а третий вход соединен с соответствующим первым выходом вторых регистров приема и передачи информации, второй выход каждого блока аналоговых приемопередатчиков соединен с соответствующими первыми входами первых и вторых регистров приема и передачи информации, дополнительно введены первые и вторые регистры выдачи донесений и приема команд управления, первый и второй блоки приема и передачи информации по последовательной линии связи, блок релейных донесений и команд управления, первые вход и выход которого являются четвертыми входом и выходом устройства сопряжения системы управления с объектом управления соответственно, а второй вход соединен с первыми выходами первых и вторых регистров выдачи донесений и приема команд управления, первые входы которых соединены со вторым выходом блока релейных донесений и команд управления, вторые вход и выход первых регистров приема и передачи информации соединены соответственно с первыми выходом и входом первого блока преобразования сигналов, вторые вход и выход которого соединены соответственно со вторыми выходом и входом первых регистров выдачи донесений и приема команд управления, вторые вход и выход вторых регистров приема и передачи информации соединены соответственно с первыми выходом и входом второго блока преобразования сигналов, вторые вход и выход которого соединены соответственно со вторыми выходом и входом вторых регистров выдачи донесений и приема команд управления, входы/выходы первого и второго блоков преобразования сигналов соединены соответственно с первыми входами/выходами первого и второго блоков приема и передачи информации по последовательной линии связи, вторые входы/выходы которых являются первым и вторым входами/выходами устройства сопряжения системы управления с объектом управления соответственно, блок питания соединен с соответствующими выводами питания регистров и блоков, вход блока питания является входом питания устройства сопряжения системы управления с объектом управления.

Введение в устройство сопряжения системы управления с объектом управления узла аналоговых приемопередатчиков, включающего в себя три одинаковых блока, позволяет реализовать в блоке преобразования сигналов мажоритарный алгоритм. Дублирование принятой от системы управления информации на регистры приема и передачи информации и регистры выдачи донесений и приема команд управления позволяет организовать два независимых канала обмена информацией по последовательной линии связи с объектом управления. Все это в совокупности позволяет повысить надежность и достоверность приема и передачи цифровой информации.

Введение в устройство сопряжения системы управления с объектом управления блока релейных донесений и команд управления, первых и вторых регистров выдачи донесений и приема команд управления, первого и второго блоков приема и передачи информации по последовательной линии связи позволяет устройству сопряжения системы управления с объектом управления принимать от системы управления релейные команды управления, преобразовывать их в команды, понимаемые объектом управления, и передавать их через блоки приема и передачи информации по последовательной линии связи в объект управления, а также принимать от объекта управления через блоки приема и передачи информации по последовательной линии связи информацию о результате выполнения команды, преобразовывать их в донесения, понимаемые системой управления, и выдавать их в систему управления. Это позволяет организовать обмен релейными сигналами системы управления с объектом управления, что расширяет функциональные возможности устройства.

На фигуре приведена функциональная схема устройства сопряжения системы управления с объектом управления.

Устройство сопряжения системы управления с объектом управления (фиг.) содержит узел 1 аналоговых приемопередатчиков, включающий в себя первый 2, второй 3 и третий 4 блоки аналоговых приемопередатчиков, блок 5 релейных донесений и команд управления, блок 6 питания, первые 7 и вторые 9 регистры приема и передачи информации, первый 11 и второй 12 блоки преобразования сигналов, первые 8 и вторые 10 регистры выдачи донесений и приема команд управления, первый 13 и второй 14 блоки приема и передачи информации по последовательной линии связи.

Первые входы и выходы первого 2, второго 3 и третьего 4 блоков аналоговых приемопередатчиков являются первыми, вторыми и третьими входами и выходами устройства сопряжения системы управления с объектом управления соответственно. Вторые входы первого 2, второго 3 и третьего 4 блоков аналоговых приемопередатчиков соединены соответственно с соответствующими первыми выходами первых регистров 7 приема и передачи информации. Третьи входы первого 2, второго 3 и третьего 4 блоков аналоговых приемопередатчиков соединены соответственно с соответствующими первыми выходами вторых регистров 9 приема и передачи информации. Вторые выходы каждого блока аналоговых приемопередатчиков соединен с соответствующими первыми входами первых 7 и вторых 9 регистров приема и передачи информации. Первые вход и выход блока 5 релейных донесений и команд управления являются четвертыми входом и выходом устройства сопряжения системы управления с объектом управления соответственно, а второй вход соединен с первыми выходами первых 8 и вторых 10 регистров выдачи донесений и приема команд управления. Второй выход блока 5 релейных донесений и команд управления соединен с первыми входами первых 8 и вторых 10 регистров выдачи донесений и приема команд управления. Вторые вход и выход первых регистров 7 приема и передачи информации соединены соответственно с первыми выходом и входом первого блока 11 преобразования сигналов, вторые вход и выход которого соединены соответственно со вторыми выходом и входом первых регистров 8 выдачи донесений и приема команд управления. Вторые вход и выход вторых регистров 9 приема и передачи информации соединены соответственно с первыми выходом и входом второго блока 12 преобразования сигналов, вторые вход и выход которого соединены соответственно со вторыми выходом и входом вторых регистров 10 выдачи донесений и приема команд управления. Входы/выходы первого 11 и второго 12 блоков преобразования сигналов соединены соответственно с первыми входами/выходами первого 13 и второго 14 блоков приема и передачи информации по последовательной линии связи. Вторые входы/выходы первого 13 и второго 14 блоков приема и передачи информации по последовательной линии связи являются первым и вторым входами/выходами устройства сопряжения системы управления с объектом управления соответственно.

Блок 6 питания соединен с соответствующими выводами питания регистров и блоков (не показано). Вход блока 6 питания является входом питания устройства сопряжения системы управления с объектом управления.

Основные блоки устройства сопряжения системы управления с объектом управления - блоки 11 и 12 преобразования сигналов могут быть построены на универсальном программируемом контроллере (или универсальном контроллере и микросхеме памяти), позволяющем осуществлять анализ принимаемой информации на отсутствие ошибок, контроль непрерывности и разрядности принимаемой информации, формирование на ее основе посылки для передачи по последовательной линии связи, а также управлять всеми внутренними блоками, узлами и регистрами.

Блоки 13 и 14 приема и передачи информации по последовательной линии связи реализованы с использованием оптореле для гальванической развязки устройства сопряжения и объекта управления.

Блоки 2, 3 и 4 аналоговых приемопередатчиков реализованы с использованием трансформаторов для согласования линии связи и для гальванической развязки информационных цепей устройства сопряжения и системы управления.

Устройство сопряжения системы управления с объектом управления работает следующим образом.

Принцип работы устройства заключается в организации обмена данными между системой управления, стык с которой является трехканальным для обмена цифровыми данными и одноканальным для обмена релейными сигналами, и объектом управления, стык с которым является двухканальным и независимым с обменом информацией по последовательной линии связи в каждом канале.

Принимаемые от системы управления релейные команды блоком 5 релейных донесений и команд управления преобразуются в логические уровни и дублируются на регистры 8 и 10 выдачи донесений и приема команд управления, которые задают соответственно режим работы блоков 11 и 12 преобразования сигнала с объектом управления. В зависимости от результата выполнения объектом управления заданного режима блоки 11 и 12 преобразования сигнала через регистры 8 и 10 выдачи донесений и приема команд управления формируют соответствующие данные для блока 5 релейных донесений и команд управления для формирования донесений в систему управления.

Принимаемая от системы управления цифровая информация, поступающая на узел 1 аналоговых приемопередатчиков в асинхронном побитном режиме, преобразуется в логические уровни и дублируется на регистры 7 и 9 приема информации, с которых соответственно блоки 11 и 12 преобразования сигнала считывают принятую информацию. При отсутствии ошибок приема цифровой информации блоки 11 и 12 преобразования сигнала через регистры 7 и 9 передачи информации формируют соответствующие данные для узла 1 аналоговых приемопередатчиков для формирования ответных сигналов в систему управления.

Для увеличения достоверности приема и передачи цифровой информации узел 1 аналоговых приемопередатчиков состоит из трех идентичных блоков 2, 3 и 4 аналоговых приемопередатчиков, работающих одновременно, достоверность принятой информации определяется блоками 11 и 12 преобразования сигнала по мажоритарному принципу.

Блок 11 преобразования сигнала, в зависимости от того какую релейную команду управления он прочитал с регистров 8 выдачи донесений и приема команд управления, или закончив прием цифровой информации с регистров 7 приема и передачи информации и выдав через регистры 7 приема и передачи информации соответствующие данные для узла 1 аналоговых приемопередатчиков, переходит к выполнению заданного режима, для чего блок 11 преобразования сигнала формирует соответствующую посылку и через блок 13 приема и передачи информации по последовательной линии связи передает ее в объект управления. При получении ответа через блок 13 приема и передачи информации по последовательной линии связи от объекта управления, блок 11 преобразования сигнала формирует соответствующую информацию на регистр 8 выдачи донесений и приема команд управления, выходы которого в блоке 5 релейных донесений и команд формируют донесения в систему управления о результатах выполнения режима.

Блок 12 преобразования сигнала работает аналогично, используя регистры 9 приема и передачи информации, регистры 10 выдачи донесений и приема команд управления, блок 14 приема и передачи информации по последовательной линии связи.

В устройстве предусмотрена возможность автоматической тестовой проверки его работоспособности.

В устройстве предусмотрена полная гальваническая развязка информационных цепей и цепей питания системы управления от информационных цепей и цепей питания объекта управления.

Устройство сопряжения системы управления с объектом управления, содержащее блок питания, первый и второй блоки преобразования сигналов, первые и вторые регистры приема и передачи информации, узел аналоговых приемопередатчиков, отличающееся тем, что узел аналоговых приемопередатчиков включает в себя первый, второй и третий блоки аналоговых приемопередатчиков, первые входы и выходы которых являются соответственно первыми, вторыми и третьими входами и выходами устройства сопряжения системы управления с объектом управления, второй вход каждого блока аналоговых приемопередатчиков соединен с соответствующим первым выходом первых регистров приема и передачи информации, а третий вход соединен с соответствующим первым выходом вторых регистров приема и передачи информации, второй выход каждого блока аналоговых приемопередатчиков соединен с соответствующими первыми входами первых и вторых регистров приема и передачи информации, дополнительно введены первые и вторые регистры выдачи донесений и приема команд управления, первый и второй блоки приема и передачи информации по последовательной линии связи, блок релейных донесений и команд управления, первые вход и выход которого являются четвертыми входом и выходом устройства сопряжения системы управления с объектом управления соответственно, а второй вход соединен с первыми выходами первых и вторых регистров выдачи донесений и приема команд управления, первые входы которых соединены со вторым выходом блока релейных донесений и команд управления, вторые вход и выход первых регистров приема и передачи информации соединены соответственно с первыми выходом и входом первого блока преобразования сигналов, вторые вход и выход которого соединены соответственно со вторыми выходом и входом первых регистров выдачи донесений и приема команд управления, вторые вход и выход вторых регистров приема и передачи информации соединены соответственно с первыми выходом и входом второго блока преобразования сигналов, вторые вход и выход которого соединены соответственно со вторыми выходом и входом вторых регистров выдачи донесений и приема команд управления, входы/выходы первого и второго блоков преобразования сигналов соединены соответственно с первыми входами/выходами первого и второго блоков приема и передачи информации по последовательной линии связи, вторые входы/выходы которых являются первым и вторым входами/выходами устройства сопряжения системы управления с объектом управления соответственно, блок питания соединен с соответствующими выводами питания регистров и блоков, вход блока питания является входом питания устройства сопряжения системы управления с объектом управления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам выбора интерфейса для приема информации. .

Изобретение относится к полевым приборам, которые, в частности, используются в промышленности для эксплуатации управления процессом, таким как процесс переработки нефти.

Изобретение относится к области обмена данными между генератором и потребителем. .

Изобретение относится к средствам передачи команд графики для прорисовывания экрана, сконфигурированного множеством графических компонентов на стороне клиента. .

Изобретение относится к многоядерным «системам на кристалле» (SoC). .

Изобретение относится к средствам автоматической настройки серверов. .

Изобретение относится к масштабированной Ethernet-архитектуре с последовательным гирляндным соединением. .

Изобретение относится к средствам радиочастотной идентификации (РЧИД). .

Изобретение относится к системе печати контента, системе ретрансляции печати и способу управления

Изобретение относится к области обмена информацией между компонентами однокристального мультипроцессора и, в частности, к формированию быстродействующих виртуальных каналов обмена информацией между компонентами однокристального мультипроцессора

Изобретение относится к оптоволоконным соединениям устройств ввода-вывода или устройств центрального процессора или передаче информации между этими устройствами

Изобретение относится к системе и способу передачи данных и кабелю передачи данных, с помощью которых можно выполнять передачу данных с высокой скоростью при поддержании совместимости с интерфейсом передачи данных, например мультимедийный интерфейс высокой четкости HDMI (МИВЧ)

Настоящее изобретение относится к терминалу, в котором первый терминал использует периферийные устройства второго терминала и управляет ими в состоянии, когда первый терминал и второй терминал соединены друг с другом. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей управления терминалом при помощи подключенного к нему другого терминала, за счет использования только тех аппаратно-программных средств первого терминала, которые необходимы для взаимодействия с подключенным к нему вторым терминалом. Терминал по настоящему изобретению способен использовать и независимо и непосредственно управлять периферийными устройствами второго терминала в состоянии, когда первый терминал соединен со вторым терминалом, и функциями второго терминала, где заявляемый терминал выполняет роль первого терминала и включает: коннектор для обмена данными со вторым терминалом за счет линии соединения; блок управления для управления периферийными устройствами второго терминала при соединении линией соединения; передающий эмулятор для преобразования передаваемых данных первого терминала в данные, доступные для обработки вторым терминалом при их передаче на второй терминал; и принимающий эмулятор для преобразования передаваемых данных второго терминала в данные, доступные для обработки первым терминалом при их передаче на первый терминал. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к бытовому устройству, а более конкретно к управлению по шине для бытовых устройств. Техническим результатом является уменьшение в максимально возможной степени общего количества проводов, используемых для датчиков, элементов привода, системы управления и т.п., при поддержании функциональной надежности бытового устройства. Для достижения технического результата реализовано бытовое устройство (1) с шиной (2). Множество модулей (3) подключено к шине, каждый из которых управляет компонентом (4) операций. Исходное программирование модулей может происходить из одной точки (61) соединения. Модули могут быть выполнены с возможностью управления бытовым устройство совместно и неиерархически. Целесообразно, чтобы все модули были идентичными вплоть до содержания данных в запоминающем устройстве, предусмотренном в них. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к области управления периферийными устройствами. Техническим результатом является обеспечение автоматического приспособления приложения управления устройством к среде, в которой оно используется. Определяют, существует или нет используемое по умолчанию устройство среди устройств, которые связаны с приложением управления устройством. Когда определяют, что используемое по умолчанию устройство существует среди устройств, которые связаны с приложением управления устройством, дружественное имя используемого по умолчанию устройства отображают в элементе отображения имени устройства в приложении управления устройством. Когда определяют, что используемое по умолчанию устройство не существует среди устройств, которые связаны с приложением управления устройством, имя устройства любого из устройств, которые связаны с управлением устройством, отображают в элементе отображения имени устройства в приложении управления устройством. 3 н. и 33 з.п. ф-лы, 34 ил.

Изобретение относится к сетям беспроводной связи. Технический результат заключается в обеспечении комбинирования различных функций на внешней многофункциональной интегральной схеме и использовании USB-интерфейса для соединения цифровой специализированной интегральной схемы (DASIC) мобильного устройства и многофункциональной интегральной схемы. Аппаратура в мобильном устройстве для предоставления множества функций для мобильного устройства содержит: DASIC для управления мобильным устройством согласно применимым стандартам радиосвязи; многофункциональную интегральную схему, реализованную отдельно от DASIC, причем многофункциональная интегральная схема выполнена с возможностью предоставлять множество функций; и линию связи универсальной последовательной шины (USB), соединяющую DASIC и многофункциональную интегральную схему, причем USB-линия связи логически преобразует конечные точки, ассоциированные с множеством функций в многофункциональной интегральной схеме, в конечные точки локального соединения в DASIC. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 18 ил.
Наверх