Устройство для сопряжения вычислительной машины с дискретными датчиками
УФ,, -.
О П И С А Н И Е (») 528562
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19,12.74 (21) 2085474/24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано 15.09.76. Бюллетень № 34
Дата опубликования описания 12.11.76 (51) М. Кл.- G 06F 3/04
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325(088.8) (72) Авторы изобретения
Л. П. Грузнов, М. Я. Дроздов, И. Н. Журавлев, В. П. Карпычев и Ю. К. Кутьин (711 Заявитель
Ивановский научно-исследовательский институт хлопчато-бумажной промышленности (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОИ
МАШИНЫ С ДИСКРЕТНЫМИ ДАТЧИКАМИ
Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройствам сопряжения, и может быть использовано в автоматизированных системах управления, где -- ° имеется оольшое число подлежащих контролю объектов и требуется обеспечить сбор и обработку. информации.
Известно устройство для сопряжения вычислительной машины с дискретными датчиками, содержащее группы формирователей, входы которых соединены с входами устройства, а выходы — с входами соответствующих блоков первой группы блоков кодирования, выходы которых соединены с входами соответствующих блоков трансформации длительности импульсов, вторую группу блоков кодирования, информационные входы которых соединены с выходами соответствующей группы блоков трансформации длительности импульсов, а первые выходы — с соответствующими входами блока объединения каналов, блок согласования, входы которого соединены с выходами блока объединения каналов, а первая группа выходов через элементы ИЛИ соеди- 25 пена с одной группой выходов устройства, другая группа выходов которого соединена с выходами регистра, разрядные входы последнего соединены со второй группой выходов блока согласования, а управляющий вход регист- ЗО ра соединен с разрешающим входом устройства.
В известном устройстве каналы связи, по которым поступает информация с датчиков, постепенно объединяются в один общий канал связи. Так как срабатывание датчиков происходит спорадически, то и поток сообщений с них также имеет спорадический характер. Поскольку в устройстве находится большое количество источников сообщений (датчиков) с приблизительно одинаковыми статистическими характеристиками, то результирующий поток имеет пуассоновскпй закон распределения, а вероятность потери информации за счет одновременного срабатывания нескольких датчиков может быть определена по формуле () =- . (1) с=а где л — средняя частота следования сообщений;
t — минимально допустимый период следования сообщений;
i — число одновременно возникающих событий (срабатываний датчиков) за время t.
Средняя частота 1. следования сообщений в общем канале связи равна сумме средних ча528562,:"!0T C.1 (. Д 0 Б П И Я C 0 0 0 111 C i 11 H H P P 1 I (j) B P I I I I I I hi » K Bпалов (2)
) 1
ГД С вЂ” I (0 l» I C j) П Е Р И ф С P H II I I 01 К си l Я. l Я, /, -- число tie()H(j)ej)HIIIihIK !»я((алов» стропства.
С ростом числа периферийных капало« устройства одновременно рыстст i., и вероятность потери информации за счет одпot)pe»eiilioго
СРЯОЯТЫ«сПIИ51 НЕСКОЛЬКИХ ДЯТЧПI»0(3 Р (i., I) .
Г1ре(некотором значении J(эта «елп !Ипя превосходит допустимое значение.;1 еле;Еова 1 ел!— по, ее необходимо снизить, для !его в изьестном устройстве находится блок объсдипе:!Пя каня Io«>, осуществляющий временный сдвиг (пспродол>е»ительное ранение Б своей памяти) части поступая)щих сообщений, прп этом
13сj)05ITiiocTH потсPI! Нп(()ОР)Е
Одне(ко Б результате псиспры«постсй 13 цсnStK Дс11 Ч ИК013 НЫ !3:< ОДЕ ) СТPOIICTI)a C PC;I!IS!St <1 ЫCTO1 сl СЛЕ 10!331! И5(Соооll(CIIÅ!É 13 ТОМ liilll ИНОМ
H C P H(f) C P H I I I I O !1 1 К сl Н Ы. I C МОЖЕТ Б Ы Р а С Т И Я Д Б Ытри порядка, это у«еличи«яет вероятность няIo>l(eHIIsI сообщений как Б данном псрпферпй1(ОМ, ТЯЕ» и Б ООЩ(. М KKcIIHIo l!
С цел<по повышения падежнол и устройлВЯ ОНО СОДСР>КИТ О.!01»п BIIBPIIIIHOI 0 OTK,Е!О
КОДИРОВЯНИЯ.
Каждый олок аварийного огключения содержит узел управления и узел сигнализации, при !см В. »Од узла управлеHия сосдипсн с БХΗ дом блока, псрвый и второй Выходы которого соединены соответственно с первым Выходом ) ЗЛЯ УПРЯ«ЛСПИЯ Il ВЫХОДОМ Мз, !ХОдом узла управления.
Узел управления содер>кит интегрирующую и пороговую схемы, причем вход интегрирующей схемы соединен с входом узла, а выход— с входом пороговой схемы, первый и второй выходы которой соедипешя с пер«ым и Вторым Выходами узла.
Узел сигнализации содержит генератор импульсов и схему формирования, причем Вход генсратора импульсов соединен с входом узлы, а выход — с входом схемы формирования, выход которой соединен с выходом узла.
На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема блока второй группы блоков кодиро«яния и блока аварийного отключения.
Предлагаемое устройство содержит формпро(3ытели 1, формирующие импульсы требуе3!01< ЕЛИ! С IhilO». TII 13 ОЗIГЯIТ СРЯОЯТЪ|ВЯПИЯ Дс Т:.lil»;t, пер«ыс блоки 2 код:Еро«ыпия, превраща
К. !цl С О, tll!!0 !I!bill ИМП IHC !3 Псlр ЫЛЛЕЛЬНЫЙ Код
c0o()U(cil!lя, блоки 8 трансформации импуль00« коды, которые уменьшают длительности импульсов коды, синхронизируют их передо.:.ыс (()ро!!ть: и повышают помехозащищенность
:, »òpît л (Еы OT дребезга контактов датчиков, ) 0 Б т 0 Р ы с U CI Î K I I 4 1(0 д и Р 0 (3 ы н и Я, K o To P bl c 0 с Ущс(твляют дополнительное кодирование (к
Ili!()Bëëåëüíoìó д«оиному коду номера объек1
:яющие при полу IEHHH запрещающего напря-!
5 i(cli !151 li il О.!1(03! Из HKQДОВ В ЯВЯРиином Ре жпмс периферийный кыпал, которому он при"ыд,-.с>е(нг, от общсго капала связи), формир; OT 1. Выдают H общий капал связи парал..Сльпый код сигнала аварийного состояния пер; фср;(нног0 канаIB, блоки 5 аварийного от лю (СИИsi, пзмср)пощис среднюю частоту
i. слс;:,0«ыш!я сообщений в периферийном ка1!i!лс, подающие запрещающий потенциал на одli!l и. «кодо« б IQKoi3
2)5 е!Бко(орого заданного зпачсппя и одиночный
I!)ill» ЛЬС iiu;tp» i OH ВХОД бЛОКО!3 4 ДЛЯ фОрМИРO!3
3();ооб!цс((пй «том случае, когда интервал времени между ними меньше допустимого, блок
7 огл,ic0««i!iisi, обсспсчп«ыющий согласованll0c c0ctIiIIåH Ic î 10KB 6 с элементами ИЛИ 8 и Быхо;!Ным регистром 9, элементы ИЛИ 8 служат для формиро«ып!)я одиночного импу,п сil прп Ноя«лепин пы «ыходе блока 7 лю()01 0 сообщен! 51, Выходной регистр 9 предназll
Il0 С(. КОМ сlнДС.
Ьлок Hlорой группы блоков кодирования и блок а«арпйного откгпочсния содержат (фпг. 2) элемент ИЛИ !О, ключи 11 — 13, интсгриру!(Иду(о схему 14, пороговую схему 15, -) ) гс!!Срег!Ор б импульсов, схему 17 формиро-!
3ы иsi, узел 18 управления, узел 19 сигналиs Устройство работает следу!Ощим образом. 50 При контроле срабатывает соответствующий дат(пк, а формирователем 1 формируется и((НЕ» льс заданной длительности, поступающий Б первый блок 2 кодирования, в котором оп преобразуется в параллельный код со55 Об(цcit«5I, сосТо 1ll(HÉ и3 1»ОДЯ Hoмера oá bcKTB и кода контролируемого параметра. С выхо;I,r! блока 2 кода сообщснпя поступает в блок ;3 тряпсформацеш длительности импульсов, где и)!1(3льсы, образу!ощие код, уменьшаются 63 I(0 длительности с од овременной синхронизацией пх передних фронтов. В этом блоке осущсс г!.Л)!Сгся подавление помехи, которая мои;ст образовываться в результате дребезга коптаKT013 (" том случае, когда используются 65 к(<птыктпые датчики). 528562 Далее сообщения поступятот Во второй о оlol 4 кодирования. которым помимо объединения выходов нескольких блоков 3 дальнейшего кодирования и усилеттття сигналов по мощности осуществляется непосредственное отключение аварийного периферийного канала. Режи>т работы блока 4 определяется блоком 5 откспочения. При нормальном режиме работы периферийного канала на управляющий вход блока 4 с соответствующего выхода блока 5 выдается разрешающий потенциал выход блока 3 через блок 4 соединяется с вхочом блока б. а при аварийном состтянии канала с выхода блока 5 на управляющий вход блока 4 подается запрещатощий потенциал, при этом выход блока 3 отключается блоком 4 от входа блока 6. Для контроля состояния пеоиферийного канала второй выход блока 4 соединяется с входом блока 5, который измеряет средтпою частоту ?,; следования сооощений периферийного канала и сравнивает ее с,чопустпмым значением. Если ?.: меньше допустимого значения, то на управляющий вход блока 4 выдается разрешающий потенциал, а если ?.: превышает допустимое значение, то выдается запрещающий потенциал. Одновременно со второго выхоча блока 5 на соответствующий выход блока 4 подаются импульсы с н. экой частотой следования (около 1 Гц1, из которых блоком 4 формируется и выдается на вход блока 6 код сигналов аварийного состояния периферийного канала. Каналы связи с выходов нескольких блоков 4 соединятотся в одит» общий канал при помощи блока 6 объединения каналов. В момент, когда блок б из периферийных каналов поступает два и более сообщений со сдвиго.,т, меньшим допустимого, блок 6 производит временный сдвиг этих сообщений на такую величину, при которой период следования сообщений в общем канале связи становится не менее допустимого значения. По общему каналу связи сообщения поступают и блок 7 согласования, а из него — B выходной регистр 9. Одновременно элементом ИЛИ 8 из каждого сообщения формируется импульс, сигнализирующий в вычислительную машину о записи очередного сообщения в выходной регистр 9. На основе принятого импульса вычислительная машина осуществляет перезапись содержимого выходного регистра 9 в свою оперативную память. Ключи 11 (фиг. 21 включены в цепи м:тадших разрядов номеров объектов, с которых передаются сообщения, через ключи 12 передатотся коды контролируемы параметров на объектах, а при помощи кгночей 13 формируется старшие разряды кода номеров ооъекта. с которых передаются сообщения; одновременно эти разряды характеризмтот номер рассматриваемого блока 4 в устройстве. Ключи 11 и 12 имеют импульсный и потенциальный входы. На импульсные входы (входы 20 устройства) поступают сигналы с выхОчО .т соотВетстВуlощпх ОлокОВ 3 трансфор.>тяцтш длитс,ibllocTï импульсов, а на потенцилльньте Входы — разрешатощий или запрещаlc!I!IlIll потенциаль. с первоеo выходя блока 5 5 явлрийного отключения. При разрешающем потенциале ключи 11 и 12 соединяют выход па"-,ïÿäoB блока 3 трансформапии с Входом аналоги Illсх разрядов блока соединения каналов (вьтхол, 21), а при запрещающем— 10 разрывают IIx. Клточтт 13 от ключей 11 и 12 отличаются течт, что имеют по два тт тпулт сных и по два потештилльпых ВхОчя. На пегтвhте ттмпульсные B> .oël.I их подяетсSI одиночный ттмпiльсы с BI>I15 хо; я элемента ИЛИ 10 ппи появлентпт кажчого сообщен.тя на Входе блока 4 второй гпмпг ьт блоков кОчттроватптя (вход элеметттл ИЛИ 10 подключается к цепям тех разрячов блока, R тсoToпт>тх 06Hз лт0 чьно Ilмеется и! ITlульс IIpll 20 ттрохож чечин сообщет ия1. На первые потенIl1lBльттые входы ключей !3 подается тот же зяпреп.".1011III,I или разпешающттй потенциал, что и нл ключтт 11 тт 12. На второй импульспьш Вход клточсй 3 через соответствующий ВхОч блока 4 пост пятот ттмпмльсы с второго ттмп .л сного Выхода блока 5 аварийного отклю lc ния. Второй гтотенциальный Вход клтотей 13 няхочится поч постоянным разрешением Г",еловлтеги» о. импч.льсы, поступающие с Выходя блока 5 лвярийттого отклточеттття, через ключтт 13 б,тока 4 с Выхочя этого блока слеч "ют ття Вход блока 6 объечинения кяттл IQB, СттГттЛЛИЗИР:и ОО ЯВагтпйиой СптУаПИИ В ПЕРИЗ5 сЬет111>1110 1 клттале. тсоторохтм приттячлс кит 6..ток 4. 1(poile того. ВыхоЧ эaeileIITB !ТЛИ 10 гто ттслто тлется и гт>тхоч блока 4, соедиттенно>т с Входо. >т блока 5 аваршшого отклточения. т!епез вход 18 мпрявлен тя вхоч блока 5 авл40; т>й Ого Откчточенття соедштстт с входом ттнтсгр;;0cinI«сй гхсхты !4. фост тттрлоптей напряженl*.с, гтвопорттионллI»lое cpåIIíåé частоте?., след ог.лнтт c006ílå IIIII г пепттферийттом канале сгязтт. ТТлпря>тссттис с Вттходл интегрирующей схе.,тт>т 14 подается на Вход попоговой схемы ! 5. которая В зявттсттмосттт от уровня напря:тсеттття на вхоче может находиться В двух со",", ояппях. Гслтт гходное ттяпряжетттте мало по величттттс (соечттяя частота следовянття сообтттений ?. находится в допмст".т тт>тх пведеллх1. То на ПЕГтВОЧт ВЫХОДЕ СХСМЬт 15, СВялаН110 1 С ПЕРВЫМ Вьт;одом блокл 5 лвяпийного отключения, и li пез Второй ттоте .тпплльнттй вхотт блока 4. 55 с:т ттеттн.>ит с ..пстлвлятоттттт ли потсппилльныи". Входами ключей !1, 12 и !3 блока 4, нахочтттся ioBBnelllnIOIIIIIII потетшиал. СО втопого Втяходл схе»1, 15 чеоез втопой Выход узла 18 .пт1явлеттття и Вхоч тз,та 19 сттгнллизаптти нл 60 генеплтоп !6 ютгтлт>сов В этом режиме полается злппетцяюп,ттй потенция,.ò, при этом ге> епатор 16 Выклто ген, Если же Вхочное напряжеттие схемы 15 преВосходит по величине заданный уровень, то на 05 —.ервом Выходе схемы 15 появляется запреща528562 35 ющий потенциал, а на втором — разрешающий. Г выхода генератора 16 импульсов на вход схемы 17 формирования периодически с очень низкой частотой (приблизительно 1 Гц) поступают импульсы, которые схемой 17 преобразовываются в ттмпульсы ттеобходт"iron аътплитуды и длительности. Далее эти импульсы с выхода схемы 17 через выход х зла 19 сигнализации, второй выход блока 5 аварийного отключения и третий импульсный вход олока 4 поступают на вторые импульсные входы ключей 13, на выходе которых образуется сигнал об аварийной ситуации в периферийном канале блока 4. Фор мула изооретения 1. Устройство для сопряжения вычислительной машины с дискретными датчиками, содер>кащее группы формирователей, входы которых соединены с входами устройства, а выходы — с входами соответствующих блоков первой группы блоков кодирования, выходы которых соединены со входами соответствующих блоков трансформации длительности импульсов, вторую груп>и блоков кодирования. информационные входы которых соединены с выходами соответствующей группы блоков трансформации длительности импульсов, а первые выходы — с сответствующимп входами блока объединения каналов, блок согласования, входы которого соединены с выходами блока обьединения каналов, а первая группа выходов через элементы ИЛИ соединена с одной группой выходов устройства, 10 25."пггая группа выходов которого соединена с выхода ти регистра, разрядные входы последнего соединены с второй группой выходов блока согласования, а управляющий вход регистра соединен с разрешающим входом устройства, о т л и ч а ю и, е е с я тем, что, с це.тью повышения надежности, оно содержит блоки аварийного отключения, причем вторые выходы блоков второй группы блоков кодирования сосдиттеньт с входамп соответствуror их блоков аварийпого отключения, перт7т,ттт и второй выходы которых соединены с первыми тт вторыми входами соответствующих блоков второй группы блоков кодирования. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, ITo каждый блок аварийного отключения годер>кит узел управления и узел сигнализации, причем вход узла управления соединен с входом блока. первый и второй выходы которого соедтшепы соответственно с первым выходом 3 зета правления и вьтходо т узла сигнализации, вход которого соединен со втоprrlr выходом узла управления. 3. Устройство по пп. 1, 2, о т л и ч а ю щ ер с я тем, тто хзсл управления содержит интегрпрутощую и пороговуlo схемы, причем вход интегрирующей схехты соединен с входом узла. а выхоj — — с вхотто т пороговой схемы, rrcprrr>rr и второй выходы которой соединены с первым и вторым выходами узла. 4. Устройство по пп. 1, 2, о тл и ч а ю щ е e«sr тем, что узел сигцализации содержит гепспатор ттттп Ihcorr и схему формирования, причем вход геттератора импульсов соединен с входом узла, cl выход — с входом схемы т!юрмироваттття, rrr rxoz которой соединен с вых0;rîм узла. 528562 Редактор T. Янова Корректор Л, Котова Заказ 2003/6 Изд. М 1591 Тираж 854 Подписное ЦНИИПИ Государственно о комитета Совета Мини«тров СССР по делам изобретений и открьпий 113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4, 5 Типография, пр. Сапунова, 2 Составитель Ф. Шагиахметов Техред Е. Подурушина! в !
