CS250263B1

CS250263B1 - Connection of electrical circuits for evaluation and adjustment of sensors

Info

Publication number: CS250263B1
Application number: CS191185A
Authority: CS
Inventors: Lubomir Hermann; Josef Kada; Milan Stanislav; Jaac Thomson
Original assignee: Lubomir Hermann; Josef Kada; Milan Stanislav; Jaac Thomson
Priority date: 1985-03-19
Filing date: 1985-03-19
Publication date: 1987-04-16

Abstract

Řešením je zapojení elektrických obvodů čidla převádějícího stav nebo změnu fyzikální veličiny na dvouhodnotový elektrický signál, které umožňuje určit stav konkrétního čidla a nastavovat jeho pracovní stavy i napájet jej společně s dalšími čidly po jednom vedení. Impulsy vstupující z vedení do čidla jsou vedeny do čítače, který je automaticky nulován po určité době od skončení série impulsů. V závislosti na stavu obvodu vyhodnocujícím fyzikální veličinu je na vedení vyslána odpověď čidla. Adresování čidel je provedeno dekódováním série impulsů přijatých z vedení. Nastavení pracovních stavů je zajištěno dekódováním série impulsů přijatých z vedení v závislosti na stavu adresovacího dekodéru a na době přerušení vysílání série impulsů. Napájení čidel je zajištěno i v době vysílání impulsů na vedení obvodem akumulace energie.The solution is to connect the electrical circuits of the sensor converting the state or change of a physical quantity to a two-valued electrical signal, which allows determining the state of a specific sensor and setting its operating states and powering it together with other sensors on one line. The pulses entering the sensor from the line are fed to a counter, which is automatically reset after a certain time from the end of the pulse series. Depending on the state of the circuit evaluating the physical quantity, the sensor response is sent to the line. Addressing of the sensors is performed by decoding a series of pulses received from the line. Setting of the operating states is ensured by decoding a series of pulses received from the line depending on the state of the addressing decoder and the time of interruption of the pulse series transmission. Power supply of the sensors is ensured even during the transmission of pulses to the line by the energy accumulation circuit.

Description

Vynález řeší zapojení elektrických obvodů čidla, převádějícího stav nebo změnu fyzikální veličiny na dvouhodnotový elektrický signál umožňující zjišťovat stav jednotlivých čidel, nastavovat jejich různé pracovní stavy a napájet je jediným vedením, ke ktefému jsou čidla připojena postupně za sebou. Řízení provozu na vedení provádí řídicí ústředna formou vysílání impulsních signálů na vedení.The invention solves the connection of sensor electrical circuits, converting the state or change of physical quantity into a two-valued electric signal enabling to detect the status of individual sensors, to set their different operating states and to supply them with a single line, to which the sensors are connected sequentially. Control of line operation is performed by the control panel in the form of sending pulse signals to the line.

Doposud známé způsoby zjišťování stavu jednotlivých čidel vyžadují buď více různých vedení pro napájení čidel a zjištění jejich stavu, nebo využívají pro napájení i pro zjišťování stavu jedno společné vedení, ale neřeší nastavování různých pracovních stavů čidel. Jsou známy i způsoby zjišťování stavů čidel jejich přímou adresací a odpovědí čidel, které jsou však náročné na obvodové řešení a zejména na dobu potřebnou ke zjištění stavu všech čidel, nebo využívají z ekonomického hlediska nevýhodné druhy vedení (vysokofrekvenční) nebo prvky (indukčnosti). Dále jsou známy systémy rozlišující stav čidel adresováním impulsy s proměnnou šířkou, kde však spojení adresového vedení s napájecím přináší nevýhody z hlediska střídy na vedení a tudíž trvalého poklesu využitelného napájecího napětí v místě připojení čidla k vedení. Jsou známy i systémy využívající k adresaci a rozlišení čidel a jejich odpovědí frekvenční systémy, jež jsou však náročné na obvodové řešení a zvláště na kvalitu vedení.The prior art methods for detecting the status of individual sensors require either a plurality of different conduits for supplying the sensors and detecting their status, or use a single conduit for supplying and detecting the condition, but does not address the setting of different sensor operating states. Methods for detecting sensor states by their direct addressing and sensor responses are also known, but they are demanding in terms of circuit design and in particular the time required to determine the condition of all sensors, or employ economically disadvantageous types of lines (high frequency) or elements (inductance). Furthermore, systems are known to distinguish the state of the sensors by addressing variable width pulses, but the connection of the address line to the power supply presents disadvantages in terms of duty cycle on the line and hence a permanent drop in the usable supply voltage at the sensor connection to the line. Systems using frequency systems to address and differentiate sensors and their responses are also known, but are demanding in terms of circuit design and especially line quality.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojení elektrických obvodů čidla převádějícího stav nebo změnu fyzikální veličiny na dvouhodnotový elektrický signál podle vynálezu, kde k vedení je v čidle připojen vstupní tvarovací obvod, jehož výstup je spojen se vstupem čítače impulsů a se vstupem časovacího obvodu, přičemž výstup čacovacího obvodu je spojen s nulovacím vstupem čítače impulsů, a kde výstupy čítače impulsů jsou připojeny jednak k adresovacímu dekodéru, jednak k povelovému dekodéru, a výstup adresovacího dekodéru je připojen spolu s výstupem obvodu vyhodnocení stavu nebo změny fyzikální veličiny k vysílači odpovědi, jehož výstup je spojen s vedením, a jednak přes zpožďovací obvod k uvolňovacímu vstupu povelového dekodéru, jeho výstupy jsou spojeny se vstupy akčních obvodů čidla, a dále je k vedení přes oddělovací obvod připojen obvod akumulace energie a napáječ obvodů čidla.The above-mentioned drawbacks eliminate the connection of the electrical circuits of the sensor converting the state or change of the physical quantity into a two-valued electric signal according to the invention, where the input shaping circuit is connected to the line. The output is connected to the pulse counter input and timing circuit it is coupled to a pulse counter reset input, and wherein the pulse counter outputs are coupled to both an addressing decoder and a command decoder, and the addressing decoder output is coupled with a state evaluation or physical quantity change output to a response transmitter whose output is coupled to the outputs are connected to the inputs of the sensor action circuits, and a power storage circuit and a sensor circuit supply are connected to the line via a decoupling circuit.

Zapojení elektrických obvodů čidla převádějícího stav nebo změnu fyzikální veličiny na dvouhodnotový elektrický signál podle vynálezu, umožňuje především připojit řadu čidel na jedno společné vedení a rozlišit přitom stav jednotlivého čidla, dále po tomto společném vedení nastavovat různé pracovní stavy jednotlivých čidel a po stejném vedení i čidla napájet. Další výhodou je možnost vysoké rychlosti zjišťování stavu čidel a možnost použít ke spojení čidel běžných druhů vedení i při velkém souhrnném napájecím proudu připojených čidel.The connection of the electric circuits of the sensor converting the state or the change of physical quantity into a two-valued electric signal according to the invention makes it possible in particular to connect a series of sensors to one common line and distinguish the state of the individual sensor. power. Another advantage is the possibility of high speed detection of sensors and the possibility to use sensors for connection of common types of cables even at high supply current of connected sensors.

Na připojených výkresech znázorňuje obr. 1 blokové schéma způsobu připojení čidel k vedení a řídicí ústředně, obr. 2 pak blokové schéma zapojení elektrických obvodů jednotlivého čidla.In the accompanying drawings, FIG. 1 shows a block diagram of a method for connecting sensors to a line and a control panel; FIG. 2 shows a block diagram of the electrical circuits of an individual sensor.

Na obr. 1 jsou čidla 3 připojena vedení 2 k řídicí ústředně 1 postupně za sebou a v místě svého připojení jsou napojena k vedení 2 paralelně.In FIG. 1, the sensors 3 are connected to the control panel 1 in sequence and are connected in parallel to the line 2 at the connection point.

Na obr. 2 je znázorněno blokové zapojení elektrických obvodů jednotlivého čidla 3. Řídící ústředna 1 vysílá do vedení 2 série řídicích impulsů, které z vedení 2 vstupují do vstupního tvarovacího obvodu 4. Z něj jsou impulsy vedeny na vstup čítače 5 impulsů, jehož nulovací vstup je v době mezi sériemi řídicích impulsů otevírán časovacím obvodem 6 tak, že po skončení posledního impulsu ze série impulsů je za dobu TI od posledního impulsu ze série čítač 5 impulsů automaticky vynulován. Nulovací vstup čítače 5 impulsů je zablokován každým řídicím impulsem z vedení 2 přes časovači obvod 6, takže pokud jsou na vedení 2 řídicí impulsy přítomny, může je čítač 5 impulsů čítat. Řídicí impulsy tvoří řídicí ústředna 1 krátkodobým přerušením napájení vedení 2 a vybitím jeho kapacity.Fig. 2 shows the block circuit of the electrical circuits of the individual sensor 3. The control panel 1 transmits to the line 2 a series of control pulses, which from the line 2 enter the input shaping circuit 4. From there the pulses are routed to the input of the pulse counter 5 in the time between the series of control pulses, it is opened by the timing circuit 6 such that after the end of the last pulse in the series of pulses, the pulse counter 5 is automatically reset to zero after the last pulse in the series. The resetting of the pulse counter 5 is blocked by each control pulse from line 2 through the timing circuit 6, so that if control pulses 2 are present on the line 2, the pulse counter 5 can count them. The control pulses are generated by the control panel 1 by briefly interrupting the supply of the line 2 and discharging its capacity.

Aby jednotlivá čidla 3 nereagovala na své vlastní odpovědi nebo odpovědi ostatních čidel 3, musí být na straně řídicí ústředny 1 zajištěno, že po zachycení odpovědi ústředna 1 připojí na vedení opět napájení. Po krátkou dobu trvání řídicího impulsu a dobu odpovědi čidla 3, kdy je vedení 2 bez napájení, je napájení vlastních obvodů čidla 3 odděleno od vedení 2 oddělovacím obvodem 13, který zamezuje výdej energie z obvodu 15 akumulace energie zpět do vedení. Vlastní napájení čidla 3 je zajištěno v této době z obvodu 15 akumulace energie přes napáječ 14 obvodů čidla. Po obnovení napájení vedení 2 z řídicí ústředny 1 se energie obvodu 15 akumulace energie doplní.In order to prevent individual sensors 3 from responding to their own responses or from other sensors 3, it must be ensured on the control panel 1 that the control panel 1 reconnects power to the line after receiving the response. For the short duration of the control pulse and the response time of the sensor 3 when the line 2 is unpowered, the power supply of the sensor 3's own circuits is separated from the line 2 by a separating circuit 13 which prevents the energy from the energy storage circuit 15 from being returned to the line. The actual supply of the sensor 3 is provided at this time from the energy storage circuit 15 via the sensor circuit supply 14. After the power supply of the line 2 from the control panel 1 has been restored, the energy of the energy storage circuit 15 is replenished.

Výstupy nižších N stupňů čítače 5 impulsů jsou vedeny do adresovacího dekodéru 7. Je-li do adresovacího dekodéru 7 přivedeno N výstupů čítače 5 impulsů, je možné na jednom vedení 2 rozlišit nejvýše 2^N čidel 3. V každém čidle 3 na jednom vedení 2 je adresovacím dekodérem 7 dekódován jiný stav čítače 5 impulsů, to znamená, že vstupy obvodů 10 a 11 připojené na výstup adresovacího dekodéru 7 jsou v každém čidle 3 připojeny na jiný výstup dakodéru 7. Tím je zajištěno rozlišení čidel 3 na vedení 2.The outputs of the lower N stages of the pulse counter 5 are routed to the addressing decoder 7. If the N outputs of the pulse counter 5 are supplied to the addressing decoder 7, no more than 2 ^N sensors 3 can be distinguished on one line. the other state of the pulse counter 5 is decoded by the addressing decoder 7, i.e. the inputs of the circuits 10 and 11 connected to the output of the addressing decoder 7 are connected to a different output of the encoder 7 in each sensor 3.

Výstup adresovacího dekodéru 7 je veden do vstupu obvodu 11 vysílače odpovědi, který za předpokladu, že obvod 12 vyhodnocení stavu nebo změny fyzikální veličiny je aktivní, vyšle do vedení 2 odpovědi čidla 3, jejíž forma může být různá a závisí na konstrukci vstupních obvodů řídicí ústředny 1.The output of the addressing decoder 7 is fed to the input of the response transmitter circuit 11, which, provided the condition or change of physical quantity circuit 12 is active, sends sensor 3 responses to line 2, the form of which may vary depending on the design of the control panel input circuits. 1.

2S02632S0263

Například čidlo 3 vyšle proudový impuls do vedení 2 a řídicí ústředna 1 po zachycení odpovědi dané vzrůstem napětí na vedení 2 v místě ústředny na definovanou hodnotu připojí opět na vedení 2 napájecí napětí. Tímto způsobem je zajištěno, že při vyslání série řídicích impulsů v počtu 2^N z řídicí ústředny 1 může v závislosti na stavu obvodu 12 vyslat odpověď všech 2^N čidel 3, připojených k vedení 2.For example, the sensor 3 sends a current pulse to line 2 and the control panel 1 reconnects the supply voltage to line 2 after the response given by the voltage increase at line 2 at the panel has been detected to a defined value. In this way, it is ensured that when sending a series of 2 ^N control pulses from the control center 1, it can send a response of all 2 ^N sensors 3 connected to the line 2, depending on the state of the circuit 12.

Dále je na výstupy vyšších M stupňů čítače 5 impulsů připojen vstup povelového dekodéru 8. Jestliže je potřebné provést změnu pracovního stavu některého čidla 3, vyšle řídicí ústředna 1 do vedení 2 takovou sérii řídicích impulsů, aby bylo v určeném čidle 3 dekódováno adresovacím dekodérem 7 množství řídicích impulsů odpovídající nastavení adresovacího dekodéru 7 a aby byl naplněn čítač 5 impulsů tak, že povelový dekodér 8 může dekódovat příslušný povel a aktivovat akční členy 9 čidla 3. Aby ne-Furthermore, a command decoder input 8 is connected to the outputs of the higher M stages of the pulse counter 8. If it is necessary to change the operating state of one of the sensors 3, the control panel 1 sends a series of control pulses to the line 2 to be decoded in the specified sensor 3 control pulses corresponding to the setting of the addressing decoder 7 and to fill the pulse counter 5 so that the command decoder 8 can decode the corresponding command and activate the actuators 9 of the sensor 3.

Claims

Connection of electric circuits for evaluation and adjustment of the state of sensors, converting the state or change of physical quantity into two-valued electric signal, characterized in that an input forming circuit (4) is connected to the line (2) in the sensor (3). a pulse counter (5) and a timing circuit input (6), wherein the output of the timing circuit (6J) is connected to a reset input of the pulse counter (5), and wherein the pulse counter outputs (5) are connected to the addressing decoder (7J) to the command decoder (8), and the command part of the control pulse series determined by a particular sensor 3 is also evaluated by others, a delay circuit 10 is connected to the output of the addressing decoder 7, which unlocks the command decoder 8 only if the control panel 1 is interrupted by a series of pulses for time T2, which must be shorter than time T In the other sensors 3, the output of the addressing decoder 7 is not active at the time of the pulse series interruption for the time T2, and therefore the command decoder 8 cannot be unlocked. pulse counters 5, up to 2 ^{M of} different operating states can be controlled in each sensor 3 by means of the action circuits 9 of the sensor 3.

The invention can be practically used in electrical fire alarm and security systems and in automation technology.

the address of the addressing decoder (7) is coupled, together with the output of the status or change of physical quantity circuit (12) to the response transmitter (11), the output of which is connected to the line (2), via a delay circuit (10) to the release input of the command decoder (8), the outputs of which are connected to the input circuits of the sensor circuits (9J), and further connected to the line (2) via the separation circuit (13J) by the energy storage circuit (15) and the sensor circuit (3).