Вычислительное устройство для контроля параметров объекта

 

(бт) Дополнительное к аат. синд-ау (22) Заявлено 08 0 4 7 5 (21) ? 1 21 70 3/2 4 с присоединением заявки М (23) Приоритет—

G 06 F 15/46

Государственный коинтет

СССР оо делан изобретеннй н открытнй (.>3) УДК 68 1 3 2 5 (088 .8 ) Опубликовано 051 0.79 Беоллетень Ио 3 7

Дата опубликования описания 08J. 079 (72) Авторы изобретеииЯ А .Д. Давидюк, А .А . кошевой, B.þ. лапий ц В. н. Франков (54 ) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТА.

Изобретение относится к области вычислительной техники и, в частности, к технике, решающей задачу сбора, обработки и отображения информа-. ции, и может быть использовано в устройствах автоматического контроля навигационных параметров судов.

Известна система централизованного автоматического контроля в промышленных предприятиях, содержащая специальное устройство связи с отдельными подразделениями предприятия, местный узел управления специального устройства связи, входной регистр, фотосчитывающее устройство, вычислительное устройство, состоящее из устройства управления, запоминающего устройства и арифметического устройства, выводное устройство, конт-20 рольный регистр, панель контрольной индикации, печатающее устройство f1) .

Недостатком этой системы является то, что применение ЭВМ в качестве устройства обработки при малых и средних объемах информации нерационально из-за неполного использования производительности и операционных возможностей 9ВМ, что приводит к усложFl»í и ю с- ис теме.е . 30

Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является регистрирующая управляющая вычислительная машина, которая содержит коммутатор, информационные входы которого соединены с первыми информационными входами устройства, а информационные выходы коммутатора соединены с одноименными входами преобразователя напряжение-код, адресные входы коммутатора подключены к соответствующим одноименным выходам регистра команд, а управляющие входы коммутатора подключены к соответствующим одноименным выходам дешифратора, подключенного входами к операционным выходам регистра команд, информационный вход которого через блок долговременной памяти подключен к выходу формирователя адреса, адресный вход которого подключен к соответствующему адресному выходу регистра команд, а первый управляющий вход — к соответствующему управляющему выходу дешифратора, алфавитно-цифровой печатающий блок, адресный и управляющий входы которого подключены к соответствующим одноименным выходам регистра команд и дешифратора соответственно, датчик вр»690498 мени, выходы опорных частот которого соединены с соответствующими счетными входами сумматора, адресные и управляющие входы которого подключены к соответствующим одноименным выходам регистра команд и дешифратора соответственно, и блок управления, выходы которого соединены с тактирующими входами дешифратора, регистра команд, блока долговременной памяти и формирователя адреса, а адрес- )O ные и управляющие выходы устройства подключены к соответствующим одноименным выходам регистра команд и дешифратора соответственно (2).

Однако эта машина имеет ряд недостатков, как по виду входной информации, так и по ее функциональным возможност".. ì: входная информация должна быть прецставлена только в виде нормализованного постоянного напряг<ения, вследствие чего машина не может регистрировать информацию от гозиционных датчиков и оТ датчиков условных величин типа вращающихся трансформаторов, сельсинов и т.д., отсутствуеT регистрация информации от датчиков по установленному приоритету, отсутствует регистрация истинных значений параметров, поступающих от датчиков„ отсутствует регистрация длительности протекания

30 процессов.

Целью данного изобретения является

Б>асширение области применения за счет обеспечения возможности подКлючения датчиков различной природы, учета приоритетов датчиков и регистрации длительности контролируемых процессов.

Указанная цель достигается тем, Что устройство содержит блок генераторов одиночных импульсов,, блок хранения состояния датчиков, блок анализа состояния датчиков и регистр числар первый H ьTQpoA информацион ные вхо>7л которого попключены сооТ нетственно к выходам лреобразовате ля напряжение-код и сумматора, третьи информационныс входы — ко вторым информационным входам устройства, четвертье информационные входы — к одноименным выходам датчика времени, а адресные и управляющие входы — к соответствующим одноименным выходам регистра команд и дешифратора оответственно, выходы регистра числа соединены с информационными входами первой группы входов блока анализа состояния датчиков, информациончые входы второй группы входов которого соединены с третьими информационными входами устройства, пер- 69 вые информационные входы третьей группы входов блока анализа состояния датчиков подключены к первым информационным выходам блока хранения состояния датчиков, а вторые ин-, формационные входы третьей группы входов соединены с четвертыми информационными входами устройства, информационные входы четвертой группы входов блока анализа состояния датчиков подключены ко вторым информационным выходам блока хранения co"" стояния датчиков, адресные и управляющие входы всех групп входов блока анализа состояния датчиков, выход которого соединен со вторым управляющим входом формирователя адреса, подключены к соответствующим одноименным выходам регистра команд и дешифрато" ра соответственно, управляющие входы блока хранения состояния датчиков подключены к соответствующим управляющим выходам дешифратора, a его входы установки в нуль подключены к соответсi.ующим адресным выходам регистра команд, соответствующие адресные выходы которого соединены с первой группой входов установки в единицу блока хранения состояния датчиков, вторая группа входов установки в единицу которого подключена к выходам одиночных импульсов блока генераторов одиночных импульсов, управляющий выход которого соединен с третьим управляющим входом формирователя адреса, а входы соединены с пятыми информационными входами устройства, адресные и управляющие входы преобразователя напряжение-код подключены к соответствующим одноименным выходам регистра команд и дешифратора соответственно.

Блок-схема вычислительного устройства для контроля параметров объекта приведена на чертеже.

Устройство содержит блок долговременной памяти l, формирователь адреса 2, блок управления 3, регистр команд 4, дешифратор 5, блок анализа состояния датчиков б, преобразователь напряжение-код 7, коммутатор 8, сумматор 9, регистр числа 10, блок хранения состояния датчиков 11, алфавитно-цифровой печатающий блок 12, блок генераторов одиночных импуль-; сов 13, датчик времени 14, информационные входы 15-20 и адресные и управляющие выходы 21.

Блок анализа состояния датчиков б содержит четыре группы элементов И

22Л -22, 23„-234, 24,-24 и 25„25 к и элемент ИЛИ 26.

Блок хранения состояния датчиков

ll содержит две группы триггеров

27л -27 и 28л -28 .

Блок генераторов одиночных импуль- сов 13 содержит генераторы одиночных импульсов 29„ -29> и элемент ИПИ 30, Устройство работает следующим образом. Блок долговременной памяти 1 предназначен для хранения программ работы устройства и исходных констант.

8 соответствии с адресом, поступаю690498 щим иэ формирователя адреса 2, по тактирующему сигналу считывания, поступающему иэ блока управления 3, из блока 1 считывается команда, кото рая поступает в регистр команд 4, предварительно обнуленный тактирующим сигналом, поступающим из блока управления 3, и запоминается в нем.

Команда, запоминаемая в регистре команд 4 и имеющая n разрядов, содержит адресную (1-в разряды) и операционную (в+1+и разряды) части.

Дешифратор 5 при поступлении тактирующего сигнала из блока управления 3 формирует управляющие сигналы операций, которые, в зависимости от содержания операционной части команды, обеспечивают поступление адресной части команды в следующие устройства:

-формирователь адреса 2 для указания адреса следующей команды в операциях переадресации;

-блок анализа состояния датчиков

6, содержащий четыре группы элементов И 22-25, для указания адреса анализируемого датчика (на чертеже не показан) в операциях анализа со- стояния датчиков;

-преобразователь напряжениекод 7 для указания режима преобразования;

-коммутатор 8 для указания адреса канала, подключаемого к преобразователю 7;

-сумматор. 9 для указания величины эквивалента, подлежащего сложению в сумматоре при операциях преобразования кода методом накопления эквивалентов этого кода или выбора одной из опорных частот, поступающих иэ датчика времени 14 на счетные входы при операциях определения длительности контролируемых процессов;

-регистр числа 10 для указания адреса датчика двоичного кода, от которого записывается код, адреса ячейки регистра числа 10, из которого . производится выдача кода в блок анализа состояния датчиков б;

-блок хранения состояния датчиков 11, содержащий две группы триггеров 27 и 28 для указания номера триггера и состояния датчика, записываемого в него;

»алфавитно-цифровой печатающий блок 12 в качестве кода информации.

Для формирования импульсов прерывания, обесгечивающих работу устройства по соответствующему приоритету, используется блок генераторов одиночных импульсов 13. Формирование кода текущего времени и сигналов опорных частот, используемых в качестве счетных импульсов при определении длительности контролируемых процессов, производится датчиком времени

14.

Регистр числа 10 обеспечивает хранение кодов, поступающих от датчика времени 14, кодов, поступающих на информационные входы 15 от соответствующих датчиков двоичных кодов, и кодов, поступающих от преобразователя

7.

На вход вычислительного устройства для контроля параметров объекта информация может поступать в виде:

-постоянного или переменного напряжения {тока) от линейных датчиков на информационные входы 16;

-переменного напряжения, поступающего от функциональных датчиков типа вращающихся трансформаторов и сельсинов на информационные входы 17> — сигналов от бинарных датчиков (включено-выключено), не требующих регистрации моментов изменения их состояния, на информационные входы

18;

-сигналов от бинарных датчиков, требующих регистрации моментов изменения их состояния, на информационные входы 19;

-сигналов от бинарных датчиков,1 требующих первоочередной регистрации моментов изменения их состояния, на информационные входы 20.

"Io адресным и управляющим выходам

21 из регистра команд 4 и дешифратора 5 в датчики выдаются команды запроса контролируемых параметров. устройство работает в следующих основных режимах:

-поиска заявок на регистрацию;

-регистрации или индикации параметров по подпрограммам в соответствии с поступившими заявками;

-прерывания програмьн регистрации для обслуживания заявок высшего приоритета.

В режиме поиска заявок устройство производит циклический опрос состояний датчиков но группам в соответствии с установленным приоритетом, при этом группа и номер конкретного датчика в этой группе определяются, соответственно, операционной и адресной частями команды. Перед опросом каждого из элементов И 22-25 блока анализа состояния 6 датчиков в формиров атель адреса 2 эаписыв аетo» начальный адрес программы рег::страции состояний датчика. После этого производится o.".;. o- соотв-..:тствующего элемента И блока анализа состояния датчика 6, результаты опроса элементов И через элемент ИЛИ 26 подаются на второй управляющий вход формирователя адреса 2. В случае если заявка на регистрацию не обнаружена, т.е ° сигнал на выходе элемента ИЛИ 26 отсутствует, формирователь адреса 2 формирует адрес последующей команды, 690498 увеличивая адрес исполняемой команды на +1 и, продолжая работать в режиме поиска заявок, производит опрос последующих датчиков аналогичньн ; образом. Б случае если заявка на регистрацию обнаружена, т.е. на выходе элемента И)1И 26 имее"ñÿ сигнал,,<рорг .— ров атель адреса 2 формирует на выходных шинах начальный адрес соответствующей программы регистрации, пред.варительно записанный в Формирова- )Q тель адреса 2, и переходит н режим регистрации.

В режиме регистрации параметров ,устройство по соответствующей программе, хранимой В блоке 1, производит опрос датчика времени 14, датчикОВ сОст Ояний дат !икОВ углОВых ве— личин и датчиков двоич ньяи< кодов, преобразонание и вывод информации на блок 12. При этом преобразование двоичного .<Ода линейных и угловых веЛИЧИН С ПРОИ Э ВОЛЬ НЫМИ ВЕСОВЫМИ К ОЗФ— фициентами разрядов в двоично-десятичный код производитс "1 по соответствующей программ.l поразрядным анали- зом кодовg поступаю1цих из ppгистра числа 10, и суммированием двоичнсдесятичных эквивалентов анализируемых разрядов в сумматоре 9. Полученный таким образом дноично-дссятиччый код переписывается в регистр числа 30

10 и подается н блок анализа состояний датчиков 6, посл= чего поразрядНым анализом по соотВЕтстнУющей подпрогра1цле двоично-десятичный код преобразуется н -<оц алфавитно-цифрового 35 печатающего блока 12 и производится вывод анализируемого числа на печать, что обеспечивает регистрацию истин— ных значений регистрируемых параметров . 4Î

Изобретсние позволяет производить регистрацию длительности контролируемых процессо«, при этом, после обнаружения начала кон-ролируемого ".роцесса (например, включен:-тя одного

45 и э датчи l<ОВ илH G т1< лОн eHН я к акОй — "IH— бо величины от заданного значения), сумматор 9 по соответствующей команде, поступаюцей из дешифратора 5 и регистра команд 4, включается в режим подсчета импульсов одной из опорных частот (нс при! лер р .Г1 — 1 0 . LI, Й =1 Гц, f. =-О, 1 Гц), поступаю<них из датчлка времени 14, и устройство переходит к Выполнению програмлы анализа конца контролируемого процесса.

После обнаружения конца контролируемого процесса произнодится выключение режима счета импульсов сумматором 9 и код из сумматора 9 пере- д писывается в регистр числа ) О, после чего производится его преобразование и регистрация на блоке 12 по соответствующей программе аналогично вышеописанному.

После вывода информации на блок 12 в соответствии с ныполняемой програм-мой производится сброс заявки путем установки триггера 28 второй группы блока хранения состояний датчиков 11 в состояние, соответствующее состоянию датчика или состоянию обнуления триггера 27 первой группы блока хранения состояний датчиков 11.

Режим прерынания программы регистрации для обслужинания заявок с высшим приоритетом обеспечивается блоком генераторов одиночных импульсов

13, на вход которого с информационных входов 20 поступают сигналы от датчиков, обладающих высшим приоритетом (н общем случае это могут быть некоторые датчики второй и третьей группы) . Генератор одиночных импульсов 29, возбужденный входным сигналом, выдает одиночный и1лпульс, который запоминается на соответствующем триггере 27 первой групгы блока запоминания состояний датчиков 11 и подаeòñÿ через элемент ИЛИ 30 на второй управляющий вход формирователя адреса 2. При этом н формирователе адреса 2 Формируется начальный адрес г1рограммы поиска заявки и устройство переходит из режима регистрации в режим поиска заявки. B режиме поиска заявки, как уже указывалось, поиск заявок производится в порядке установленного приоритета, поэ †.ому после прерывания и поиска заявки устройство перейдет к выполнению програыы по заявке, Обладающей наивысшим приоритетом (т.е. к прернавшей заявке). После выполнения этой приоритетной программы производится сброс ее заявки, как уже было указано выше, переход к режиму псиска заявок и повторное выполнение лрернанной прог рамлы .

Формула изобретения

Вычислительное устройство для контроля паралетрон объекта, содержа1цее коммутатор, информационные входы которого соединены с перными информационными Входами устройства, а информационные выходы коммутатора соединены с одноименными входами преобразонателя напряжение-код, адресные нходы коммутатора подключены к соотнетствующим одноименным выходам регистра команд, а управляющие входы коммутатора подключены к соответстнующим одноименным выходам дешифратора, подклю -1енного входами

r< операционным выходам регистра Ко манд„ информационный вход которого через блок долговременной памяти подключен к выходу Формирователя адреса адрес1«r вход которого подключен к соотнетствующему адресному вы690498 ходу регистра команд, а первый управляющий вход — к соответствующему управляющему выходу дешифратора, алфавитно-цифровой печатающий блок, адресный и управляющий входы которого подключены к соответствующим одноименным выходам регистра команд и дешифратора соответственно, датчик времени, выходы опорных частот которого соединены с соответствующими счетными входами сумматора, адресные g и управляющие входы которого подключены к соответствующим одноименным выходам регистра команд и дешифратора соответственно, и блок управления, выходы которого соединены с тактирую- щими входами дешифратора, регистра команд, блока долговременной памяти и формирователя адреса, а адресные и управляющие выходы устройства подключены к соответствующим одноименным выходам регистра команд и дешифратора соответственно, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения эа счет обеспечения возможности подключения датчиков различной природы, учета прио" 25 ритетов датчиков и регистрации длительности контролируемых процессов, оно содержит блок генераторов одиночных импульсов, блок хранения состояния датчиков, блок анализа со- 30 стояния датчиков и регистр числа,1 первый и второй информационные входы которого подключены соответственно к выходам преобразователя напряжение-код и сумматора, третьи 35 информационные входы — ко вторым информационным входам устройства, четвертые информационные входы — к одноименным выходам датчика времени, а адресные и управляющие входы — к со- р ответствующим одноименным выходам регистра команд и дешифратора соответственно, выходы регистра числа соединены с информационными входами первой группы входов блока анализа со« стояния датчиков, информационные входы второй группы входов которого сое:динены с третьими информационными входами устройств.а, первые информа ционные входы треть и группы входов блока анализа состояния датчиков подключены к первым информационным выходам. блока хранения состояния датчиков, а вторые информационные входы третьей группы входов соединены с четвертыми информационными входами устройства, информационные входы четвертой группы входов блока анализа состояния датчиков подключены ко вторым информационным выходам блока хранения состояния датчиков, адресные и управляющие входы всех групп входов блока анализа состояния датчиков, выход которого соединен со вторым управляющим входом формирователя адреса, подключены к соответствующим одноименным выходам регистра команд и дешифратора соответственно, управляющие входы блока хранения состояния датчиков подключены к соответствующим управляющим выходам дешифратора, а его входы установки в нуль подключены к соответствующим адресным выходам регистра команд, соответствующие адресные выходы которого соединены с первой группой входов установки в единицу блока хранения состояния датчиков, вторая группа входов установки в единицу которого подключена к выходам одиночных импульсов блока генераторов одиночных импульсов, управляющий выход которого соединен с третьим управляющим входом формирователя адреса, а входы соединены с пятыми информационными входами устройства, адресные и управляющие входы преобразователя напряжение-код подключены к соответствующим одноименным выходам регистра команд и дешифратора соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лоскутов В.И. Управляющие математические машины. M. Иашгиэ, 1962 с. 375, фиг. 224.

2. Электрические методы автоматического контроля, под ред. Карандеева К.Б., Энергия, с. 350-353 (прототип).

690498 г

1.

L

Составитель Г. Сорокин

Редактор Д. Зубов Техред С.Мигай КорректоР В. Синицкая

Заказ 5968/47

Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4