HU188379B - Method and circuit arrangement for realizing synchronized information and data colleting system of closed loop - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya eljárás és kapcsolási elrendezés szinkronizált zárthurkú információ és adatgyűjtő rendszer megvalósítására, amely rendszert zárt hurokba kapcsolt tetszőleges n számú, térben elosztott telepítésű közbenső adatgyűjtő állomásból (MiMn) és legalább egy adatgyűjtő végállomásból (Mo) építjük fel, és az egyes információ csatornákat periodikusan ismétlődő keretbe foglaljuk. A találmány szerinti eljárás lényege, hogy az adatgyűjtő végállomáson (Mo) beállítjuk az alapórajel frekvenciáját, és a keretidőt, majd a keretidőn belül időréseket képezünk, amely időrések lehetnek a közbenső adatgyűjtő állomásokra (Mi-Mn) egyenként vagy csoportonként jellemzőek. Ezután az időrésekbe információt helyezünk. Az információ áramlási irányának (I) kijelölése után a közbenső utasítást adó egységeken (Uj-Un) beállítjuk a helyi keretidőben az adott közbenső adatgyűjtő állomásra (Mx) jellemző időrés(eke)t. A központi utasítást adó egységgel (Uo) utasítást adunk egy vagy több közbenső adatgyűjtő állomás (Mi-Mn) részére az adott közbenső adatgyűjtő állomásra (Mx) jellemző időrésben érkező információ kiértékelésére. A közbenső adatgyűjtő állomáson (Mx) ugyanez idő alatt a beérkező információ helyett más információt helyezünk el és küldünk tovább. I.óbru -1-

Description

(57) KIVONAT

A találmány tárgya eljárás és kapcsolási elrendezés szinkronizált zárthurkú információ és adatgyűjtő rendszer megvalósítására, amely rendszert zárt hurokba kapcsolt tetszőleges n számú, térben elosztott telepítésű közbenső adatgyűjtő állomásból (MiMn) és legalább egy adatgyűjtő végállomásból (Mo) építjük fel, és az egyes információ csatornákat periodikusan ismétlődő keretbe foglaljuk.

A találmány szerinti eljárás lényege, hogy az adatgyűjtő végállomáson (Mo) beállítjuk az alapórajel frekvenciáját, és a keretidőt, majd a keretidőn belül időréseket képezünk, amely időrések lehetnek a közbenső adatgyűjtő állomásokra (Mi-Mn) egyenként vagy csoportonként jellemzőek. Ezután az időrésekbe információt helyezünk. Az információ áramlási irányának (I) kijelölése után a közbenső utasítást adó egységeken (Uj-Un) beállítjuk a helyi keretidőben az adott közbenső adatgyűjtő állomásra (Mx) jellemző időrés(eke)t. A központi utasítást adó egységgel (Uo) utasítást adunk egy vagy több közbenső adatgyűjtő állomás (Mi-Mn) részére az adott közbenső adatgyűjtő állomásra (Mx) jellemző időrésben érkező információ kiértékelésére. A közbenső adatgyűjtő állomáson (Mx) ugyanez idő alatt a beérkező információ helyett más információt helyezünk el és küldünk tovább.

I.óbru

-1188 379

A találmány tárgya eljárás szinkronizált zárthurkú információ és adatgyűjtő rendszer megvalósítására, amely rendszert zárt hurokba kapcsolt tetszőleges n számú, térben elosztott telepítésű közbenső állomásból és legalább egy adatgyűjtő végállomásból építjük fel, és az egyes információ csatornákat periodikusan ismétlődő időkeretbe foglaljuk, továbbá kapcsolási elrendezés az eljárás foganatosítására.

A műszaki gyakorlatban információs adatok gyűjtésére számos módszer alakult ki, amelyek a műszaki gyakorlat különböző területein kielégítő eredménnyel alkalmazhatóak.

Az ismert eljárások közül elsőként említjük az ún. CAMAC rendszert megvalósító eljárást. Ez az eljárás lényegében az 1960-as években használt számítógépek belső SIN (BÚS) rendszerét veszi alapul és ennek alkalmazhatóságát terjeszti ki egymáshoz geometriailag közel lévő néhány készülékre. Az eljárást megvalósító SIN rendszer teljes kiépítésében 132 vezetéket tartalmaz. Ezen belül 3 vezetékcsoportot különböztetünk meg, úgymint: adat, cím és vezérlő vezetékek. Az adatgyűjtési eljárás foganatosítására szolgáló elrendezés lényegében csillag rendszerű, tehát az információ jelfogások közvetlenül csatlakoznak a központi egységre. Legtöbb esetben az információ analóg módon kerül a központi egységbe, amely elvégzi az analóg jelek digitális jelekké történő konvertálását és a SIN rendszerhez való illesztését. A CAMAC rendszer előnye a viszonylag gyors működés, hátránya, hogy a nagy működési sebesség és a vezetékek száma korlátozza az egyes készülék egységek egymáshoz viszonyított távolságát, és így korlátozza annak alkalmazhatóságát. A rendszer telepítése költséges és csak egymáshoz geometriailag közel lévő berendezések között alkalmazható.

Egy másik ismert eljárás az a SIN (BÚS) rendszert tartalmazó eljárás, amelyet a vezetékszám csökkentése és az információs adatok hibamentes továbbítása céljából dolgozott ki a Hewlett-Packard cég. Az eljárást megvalósító rendszer IEEE-488-1975 szabványszámon mint GP-IB (General Purpose Interface BÚS) került szabványosításra. Ezt a rendszert lényegében változtatás nélkül vette át a Magyar Szabványügyi Hivatal és MI 12049-75 számon hagyta jóvá. Ez a rendszer egy 16 vezetékes információs adatgyűjtő rendszer, amelynek lényege az adatátvitel időzítésére szolgáló 3 vezetékes „kézfogásos” (handshake) eljárás. A címek és adatok 8 vezetéken, míg a vezérlési funkciók a fennmaradó 5 vezetéken kerülnek továbbításra.

A rendszer főbb műszaki jellemzői:

- az adatok digitális formában kerülnek továbbításra, bit páráiéi byte soros üzemmódban, aszszinkron formában,

- egy SIN rendszerre max. 15 db készülék csatlakoztatható,

- az összekötő kábelekből képzett átviteli utak összes hossza nem haladhatja meg a 15 métert,

- a SIN rendszeren átáramló adatok sebessége egyetlen vezetéken sem haladhatja meg az 1 megabit/sec-t.

A GP-IB rendszer elvileg megengedi bármelyik, a rendszerhez illesztett berendezés részére a vezérlési funkciót. A rendszer kiépítése különböző hierarchia szintű lehet.

A rendszer előnyös tulajdonsága a kézfogásos eljárásból adódó biztonságos (hibamentes) információ átvitel, a viszonylag kevés számú vezetéket tartalmazó SIN rendszer. Ugyanakkor hátrányos tulajdonsága a rendszerhez csatlakoztatható berendezések korlátozott száma és a teljes SIN rendszer korlátozott geometriai hossza. A rendszer lényegében véve egy nyitott SIN rendszer, amelyre paralel csatlakoznak az egyes mérőberendezések. A SIN rendszer geometriai hossz-korlátozása miatt azonban lényegében nincs lehetőség szétszórt telepítésű információ források adatainak gyűjtésére.

További ismert eljárás, amelyet ugyancsak a Hewlett Packard cég fejlesztett ki, és amelyet a GP-IB rendszer alapelvét megtartó bit soros módon működő, aszinkron formában üzemelő HP-IL (hewlett-Packard Interface Loop) rendszer valósít meg. E rendszernél egy üzenet 11 bitből áll, amelynek első 3 bitje egy vezérlő kód, a további 8 bit a továbbítandó adatokat tartalmazza. Az egyes információhoz a hozzáférés itt is a GP-IB rendszerhez hasonlóan egy felcímzési folyamattal lehetséges. Ebben a rendszerben az információ forrásö'k vagy az információ fogadók (pl. mérőberendezések, mágneses tárolók, nyomtatók, vagy rajzolók...) egy zárt hurokban helyezkednek el egymás után láncszerűen felfűzve. A rendszer vezérlését egy mérésvezérlő látja el, ahonnan indulnak a vezérlő utasítások. Ennek a kimenete a hurokban a következő berendezés bemenetére csatlakozik, amely levizsgálja az érkezett cím kódjait. Amennyiben ez a sajátja akkor, felcímzett állapotba kerül és kész fogadni az ezután következő üzeneteket, parancsokat. Ha üzenet küldésre kapott felszólítást, az üzenetet kiküldi. Ha a címkód nem a saját címe, akkor a cím üzenetet küldi tovább a következő berendezés bemenetére. Végül a hurok a mérésvezérlőnél zárul. A bérendezések egymástól max. 10 m távolságra lehetnek és az információ továbbítás sebessége 100 byte/sec-tól pár kbyte/sec-ig terjed, a rendszer kiépítésétől függően. A HP-IL rendszer nagy előnye a lecsökkentett vezetékszám, hátránya azonban, hogy nagymértékben lecsökken az információtovábbítás sebessége.

Az előzőekben ismertetett műszaki megoldásokon kívül még számos ismert kisebb jelentőségű megoldás is található a vonatkozó szakirodalomban.

Az ismertetett eljárások és az azokat megtestesítő megoldások közös hátrányos tulajdonsága, hogy a vezérlési funkciókat vagy külön vezetéken továbbítják - ez költséges, vagy az asszinkron működés miatt, ha a vezérlés és az adat ugyanazon vezetéken terjed, valamennyi készülék érzékeli a kiadott vezérlő utasításokat és az csak közülük egyre, esetleg néhányra vonatkozik. Ugyanígy az adattovábbításkor csak egy készülék adhat ki adatot és az összes többi várakozó állapotba kell, hogy kerüljön. A vezérlési és adattovábbítási funkció időbeli különválasztása tovább csökkenti az információterjedés sebességét.

A találmány tárgya szerinti eljárás célja olyan

188 379 szinkronizált zárthurkú információ és adatgyűjtő rendszer megalkotása, amely az eddig ismert eljárások hátrányait kiküszöböli, és a gyakorlatban az információs adatgyűjtéshez olcsó, könnyen telepíthető és a mindenkori követelményekhez optimálisan illeszthető, megbízható információ- és adatgyűjtő rendszert valósít meg.

A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy ha egy olyan mérés adatgyűjtő rendszert alakítunk ki, amelyet zárt hurokba kapcsolt tetszőleges n számú közbenső állomásból és legalább egy adatgyűjtő végállomásból építünk fel, amely rendszert szinkronizált üzemmódban működtetjük és az egyes berendezések vezérlését (utasítását) és az információs adatok továbbítását időosztásos szervezésben oldjuk meg, továbbá az egyes időablakok (időrések) eleve egy vagy több információ forráshoz (közbenső állomáshoz) vannak rendelve akkor az adott közbenső állomáshoz tartozó időrésben az érkező információ kikapuzása (kinyerése) lehetőséget nyújt az egyes közbenső állomás(ok)hoz rendelt vezérlő jeleknek a jelfolyamból való leválasztására és ezzel egyidőben valamely más információs adatoknak ugyanazon időrésbe való elhelyezésére. Egy ilyen rendszerben megszűnik az eddig ismert rendszerekben szükségszerű várakozás és az állomásoknál a befutó és kifutó információ gyakorlatilag egyidejűleg egy vezetékpáron kerül továbbításra.

A találmány további alapja, hogy tetszőleges n számú, térben elosztott telepítésű közbenső állomást és legalább egy adatgyűjtő végállomást elegendő egy vezetékpárból álló vonalszakaszokkal zárt hurokba kapcsolni, és az adatgyűjtő végállomásnak bemeneti és kimeneti csatlakozása, valamint központi utasítást adó egysége van. A zárt hurokba kapcsolt közbenső állomások mindegyike saját adatbemenettel saját adatkimenettel és közbenső utasítást adó egységgel rendelkezik.

A találmány szerinti eljárás lényege az, hogy az adatgyűjtő végállomáson a központi utasítást adó egységgel beállítjuk az alapórajel frekvenciáját, azután beállítjuk a keretszinkronjeleket és meghatározzuk ennek ismétlődési idejét, azaz a keretidőt. Ezzel lényegében megteremtjük a szinkronizált üzemmód feltételeit. Majd ezután kijelöljük a keretidőn belüli időméréseket, amely időrések lehetnek a közbenső állomásokra egyenként vagy csoportonként jellemzőek. Ezt követően az időrésekbe előzetes mérlegelés alapján információt helyezünk és ezután előírjuk az információ zárt hurkon belüli áramlási irányát, majd a közbenső állomásokon a közbenső utasítást adó egységeken keresztül beállítjuk a helyi keretidőben az adott közbenső állomásra jellemző időrés(eke)t, ezután a központi utasítást adó egységgel utasítást adunk egy vagy több közbenső állomás részére, hogy a közbenső állomásra jellemző időrés(ek)ben érkező információt értékelje ki. A kiértékelés lehet vagy információ kiküldése saját adatkimeneten, és/vagy a beérkezett információ összehasonlítása a saját adatbemeneten beérkezett helyi információval, és/vagy a beérkezett információ felcserélése helyi információval, továbbá ezzel egyidőben ugyanebben és/vagy másik időrésben a közbenső állomáson korábban vagy ebben az időben nyert másik információt helyezünk el a közbenső utasítást adó egység segítségével, és azt az információ áramlási irányába küldjük.

A találmány szerinti eljárás foganatosítására szoJgáló kapcsolási elrendezés lényege, hogy az adatgyűjtő végállomást és a közbenső állomásokat zárt hurokba kapcsoló vonalszakaszok előnyösen vezetékpárból vannak kialakítva, és az adatgyűjtő végállomásnak bemeneti csatlakozása, kimeneti csatlakozása és központi utasítást adó egysége van Továbbá minden közbenső állomásnak saját adat bemenete, saját adatkimenete és közbenső utasítást adó egysége van.

A találmány szerinti eljárást és kapcsolási elrendezést a továbbiakban ábrák alapján ismertetjük:

ábra a találmány szerinti információ és adatgyűjtő rendszer tömbvázlatát ábrázolja, ábra a találmány szerinti információ és adatgyűjtő rendszer működési idődiagramját ábrázolja, ábra a találmány szerinti információ és adatgyűjtő rendszer egy közbenső adatgyűjtő állomásának tömbvázlatát ábrázolja, ábra az információ és adatgyűjtő rendszer egy közbenső, - több információ forrással rendelkező adatgyűjtő állomásának tömbvázlatát ábrázolja, ábra az információ és adatgyűjtő rendszer adatgyűjtő végállomásának tömbvázlatát ábrázolja.

Az 1-5. ábrákon alkalmazott jelölések összefoglaló jegyzéke:

M_o - adatgyűjtő végállomás

M_b M₂,... M_x,... M_r - közbenső adatgyűjtő állomások

M_x’ - többcsatornás közbenső adatgyűjtő állomás

U_o - központi utasítást adó egység

Uj, U₂, ... Ux, ... U_n - közbenső utasítást adó egységek

B_o - bemeneti csatlakozás

Bi, B₂, ... B_x, ... B_n - saját adatbemenetek

K_o - kimeneti csatlakozás

Ki, K₂, ... K_x, ... K_n- saját adatkimenetek v„ ^v2, ·· v„, v_n+, - vonalszakaszok

T_kl, T_k2, T_k3, ... T_k - helyi keretidök

Sj, S₂, S₃,... S - szinkronizáló impulzus csoportok

IR_1; IR₂, ... IR_X, ... IR_n - időrések

Fj, ... Fj, ... F_m- illesztőegységek

I - információ áramlási irány

- kapuáramkör

- mérési adatkonverter

- utasításfeldolgozó

- szinkronkód leválasztó

- szinkronizálható oszcillátor

- számlálólánc

- időrésképző

- alaposzcillátor

- adatátemelő

AD - adási adatvezeték

VD - vételi adatvezeték

CK - órajelvezeték

SZ - számlálóvezeték

IV - időrésvezeték

VV - végállomás vevő

VA - végállomás adó

A találmány szerinti információ és adatgyűjtő rendszert az 1. ábra alapján ismertetjük. Az 1. ábra

-3188 379 sematikusan tetszőleges n számú M_1; M₂, ... M_x, ... M_n közbenső állomást és egy M_o adatgyűjtő végállomást ábrázol v,, v₂,... v_n, v_n+1 vonalszakaszokkal zárt hurokba kapcsolva. Az M_o adatgyűjtő végállomás a B_o bemeneti és K_o kimeneti csatlakozókon keresztül kapcsolatban lehet a rendszeren kívül levő (pl. számítógép központ) berendezésekkel, és a rendszer vezérlése U_o központi utasítást adó egységgel történik. Az M₁₍ M₂,M_x,M_n közbenső állomásokba az adatok Bj, B₂,... B_x,... B_n saját adatbemeneten érkeznek és a feldolgozott adatok a K₁₍ K₂ ... K_x, ... K_n saját adatkimeneten jutnak ki. Az Μ,, M₂,M_x,M_n közbenső állomásokhoz rendre U_1; U₂,... U_x,... U„ közbenső utasítást adó egységek csatlakoznak.

Az 1. ábrán lévő adatgyűjtő rendszer működése a 2. ábra segítségével vizsgálható.

A 2. ábrán az adatgyűjtő rendszer működésének idődiagramját tüntettük fel, amely az M_o adatgyűjtő végállomás által a V, vonalszakaszon kibocsátott jelfolyamot ábrázolja. A t időtengelyt az S_l5 S₂, S₃, ... Soo szinkronizáló impulzus csoportok T_k keretidőkre bontják. A T_k keretidőkön belül az azonos, vagy az U_o központi utasítást adó egység által változtatható helyeken vannak az M_lt M₂,M_x,M_n közbenső adatgyűjtő állomásokhoz rendelt a mérőberendezések tulajdonságaitól függő szélességű, IR,, IR₂, ... IR_X, ... IR_n időrések. Egy M_x közbenső adatgyűjtő állomáshoz egy idő kereten belül több IR_X időrés is tartozhat (pl. nagyobb sávszélességgel rendelkező mérendő jel esetében). Lehetséges azonban, hogy nem mindegyikben, pl. csak minden másodikban van információ (pl. az átvivendő jel sávszélessége kicsi). AzS,,S₂, S₃, ... Soo szinkronizáló impulzus csoportok a rendszert M_lt M₂,M_x,M_n közbenső adatgyűjtő állomásokban lévő helyi oszcillátorokkal szinkronizálják, ezzel megteremtik a lehetőséget az M,, M₂,M_x,M_n közbenső adatgyűjtő állomásokban az S_l5 S₂, S₃, ... Soo szinkronizáló impulzus csoportokhoz időzített helyi IR_]5 IR₂,... IR_X... IR„ időrések képzésére. Ezek a helyileg képzett időrések abszolút időben az M_o adatgyűjtő végállomásban létrehozott időrésektől - a ν_Η v₂, ... v_n, v_n+l vonalszakaszokon létrejövő futási idők miatt - eltérnek. Miután azonban az S,, S₂,... S₃,... Soo szinkronizáló impulzus csoportokra és az IR,, IR₂,... IR_X,... IR_n időrésekre a futási idők azonosan, az M_t, M₂,M_x,M_n közbenső adatgyűjtő állomásokban az IR_l5 IR₂, ... IR_X, ... IR_n időrések relatív helyzete nem változik, így az üzenet vétele és kibocsátása a helyes időrésben történik.

A 3. ábrán a találmány szerinti információ és adatgyűjtő rendszer egy M_x közbenső adatgyűjtő állomásának tömbvázlata látható. Az M_x közbenső adatgyűjtő 1 kapuáramkört, 2 mérési adatkonvertert, 3 utasításfeldolgozót, 4 szinkronkód leválasztót, 5 szinkronizálható oszcillátort, 6 számlálóláncot, 7 időrésképzőt és U_x közbenső utasítást adó egységet tartalmaz. Az M_x közbenső adatgyűjtő állomás v_x bemeneti vonalszakasza a 4 szinkronkód leválasztóhoz és az 1 kapuáramkörhöz van csatla4 koztatva. A 4 szinkronkód leválasztó egyrészt az 5 szinkronizálható oszcillátorhoz, másrészt a 6 számlálólánchoz van kötve. Az 5 szinkronizálható oszcillátor a 6 számlálólánchoz és CK órajelvezetékkel a 2 mérési adatkonverterhez van kapcsolva. A 6 számlálólánc SZ számlálóvezetékkel a 7 időrésképzőhöz van kötve, továbbá a 7 időrésképző a 2 mérési adatkonverterhez és IV időrésvezetékkel az 1 kapuáramkörhöz van kapcsolva. Az M_x közbenső állomás B_x saját adatbemenete a 2 mérési adatkonverterhez van kapcsolva, és a 2 mérési adatkonverter az AD adási adatvezetékkel az 1 kapuáramkörhöz van kötve. Az 1 kapuáramkör egyik kimenete az M_x közbenső állomás V_x+1 kimeneti vonalszakaszához, másik kimenete a VD vételi adatvezetékkel a 3 utasításfeldolgozóhoz van kötve. A 3 utasításfeldolgozó egyik kimenete az M_x közbenső állomás K_x saját adatkimenetéhez, másik kimenete a 7 időrésképzőhöz van csatlakoztatva, az U_x közbenső utasítást adó egység a 7 időrésképzőhöz van kötve.

A kapcsolási elrendezés működése a következő: a v_x vonalszakaszról M_x közbenső adatgyűjtő állomásra beérkező, az M_o adatgyűjtő végállomásról és/vagy az M_x közbenső adatgyűjtő állomást megelőző Mi, M₂, ... M_x_, közbenső adatgyűjtő állomásokból származó utasításokat és mérési információkat tartalmazó időkeretbe szervezett impulzus sorozatok a 4 szinkronkód leválasztó egységbe kerülnek. A 4 szinkronkód leválasztó egység érzékeli az Sj, S₂, S₃, ... Soo szinkronizáló impulzus csoportokat és előállítja a keretszinkron jelet, amellyel a 6 számlálóláncot nullázza. Ezzel egyidejűleg az 5 szinkronizálható oszcillátor frekvenciáját beállítja a rendszer működésére jellemző bit frekvenciára. Ez a bit frekvencia a találmány szerinti rendszer vonalszakaszain átvihető információ lehetséges legnagyobb sebességét adja. A bit frekvenciájú órajel a 6 számlálólánc bemenetére és CK órajelvezetéken a 2 mérési adatkonverterhez kerül. A 6 számlálólánc SZ számlálóvezetékkel a 7 időrésképzőhöz csatlakozik. Ha a 6 számláló lánc kódkimeneteinek kódértékei beleesnek abba a kódtartományba, amelyet az U_x közbenső utasítást adó egység meghatároz, akkor a 7 időrésképző az IV időrésvezetékkel az 1 kapuáramkörön keresztül a V_x+1 vonalszakaszt a V_x vonalszakaszról leválasztja úgy, hogy egyidejűleg a 2 mérésadat konverter AD adási adatvezetékét a v_x+l vonalszakaszra kapcsolja. Ezzel egyidejűleg a v_x vonalszakaszt a VD vételi adatvezeték útján a 3 utasitásfeldolgozó bemenetére kapcsolja. A 3 utasításfeldolgozó egyrészt - utasítástól függően - beállítja a következő időkeretben érvényes időrés adatot a 7 időrésképzőben, másrészt beállítja a K_x saját adatkimenetével az M_x közbenső adatgyűjtő állomás készülékeinek működési paramétereit, vagy önálló K_x saját adatkimenetet képez (pl. hangriasztás céljából). Ha a 2 mérési adatkonverter engedélyező jelet kap a 7 időrés képzőből, akkor a 2 mérési adatkonverter az 5 szinkronizálható oszcillátor kimenetén megjelenő bit frekvenciájú órajellel szinkronizálva a B_x saját adatbemenetet az AD adási adatvezeték útján, az 1 kapu-41

188 379 áramkörön át a v_x+, vonalszakasszal kapcsolja öszsze.

A 4. ábrán az információ és adatgyűjtő rendszer egy közbenső, példaképpen több információ forrással rendelkező állomásának a tömbvázlata látható. Ez a kiviteli alak tulajdonképpen a 3. ábrán szemléltetett megoldás kiterjesztése. Az M_x közbenső adatgyűjtő állomásból az M_x’ többcsatornás közbenső adatgyűjtő állomást úgy hozzuk létre, hogy az AD adási adatvezetékből, a CK óra jelvezetékből, az SZ számlálóvezetékből, az IV időrésvezetékből és a VD vételi adatvezetékből egy önálló SIN (BÚS) belső vezetékrendszert alakítunk ki. Ehhez a SIN belső vezetékrendszerhez tetszőleges m számú univerzális F_1; F₂, ... F_; ... F_m illesztő egység van kapcsolva. Minden univerzális F, illesztő egységnek B_xj saját adatbemenete és K_xi saját adatkimenete van, és 2_xi mérési adatkonvertert, 7_xj időrésképzőt, 3_X1 utasításfeldolgozót és U_xi utasítást adó egységet tartalmaz.

A 4. ábrán szemléltetett kiviteli alak lényegében egy olyan SIN (BÚS) rendszert mutat be, amelyre az egyes információ csatornák F- illesztő egységei paralel vannak felfűzve. A SIN rendszer vezetékei a 3. és 4. ábrán egymásnak megfelelőnek és azonos módon vannak jelölve. Természetesen az egyes funkciók teljesítéséhez technikailag többerű vezetékre is szükség lehet (pl. a számláló vezetéknél).

A 4. ábra tömbvázlata szerinti kapcsolási elrendezés működése értelemszerűen a 3. ábra kapcsolási elrendezéséből vezethető le. Az M_x’ többcsatornás közbenső adatgyűjtő állomás csatornánként közös funkcióit az 1 kapuáramkör, a 4 szinkronkód leválasztó, az 5 szinkronizálható oszcillátor és a 6 számlálólánc végzi. Az egyes információ csatornák egyedi tulajdonságait az F, illesztőegységben lévő 2_xi (az x-ik közbenső állomás i-ik információ csatornája) mérési adatkonverter, 7_xj időrésképző és 3_XI utasításfeldolgozó illeszti a rendszerhez. A csatornánkénti speciális utasítások U_xi közbenső utasítást adó egységgel vihetők be a rendszerbe. (Értelemszerűen B_xj az x-ik közbenső állomás i-ik információ csatornájáról érkező saját bemeneti csatlakozást, a K_xi az x-ik közbenső állomás i-ik információ csatornájához menő saját kimeneti csatlakozást jelent.)

Az 5. ábrán az információ és adatgyűjtő rendszer M_o adatgyűjtő végállomásának tömbvázlata látható. Az M_o adatgyűjtő végállomás két egymáshoz felépítés szempontjából nagyon hasonló részből, a VV állomás vevő oldalból és a VA végállomás adó oldalból áll, továbbá 9 adatátemelőt, U_o központi utasítást adó egységet és 8 alaposzcillátort tartalmaz.

Az M_o adatgyűjtő végállomás felépítése a következő:

a v_n+, bemeneti vonalszakasz a 4 szinkronkód leválasztóhoz és az l_v vevőoldali kapuáramkörhöz van csatlakoztatva. A 4 szinkronkód leválasztó egyrészt az 5 szinkronizálható oszcillátorhoz, másrészt a 6_V vevőoldali számlálólánchoz van kötve, az 5 szinkronizálható oszcillátor a 6_V vevőoldali számlálóláncon keresztül a 7_V vevőoldali időrésképzőhöz csatlakozik. A 7_V vevőoldali időrésképzö az l_v vevőoldali kapuáramkörhöz és a 9 adatátemelöhöz van kapcsolva. Az l_v vevőoldali kapuáramkör a 3 utasításfeldolgozóhoz van kötve, és a 3 utasításfeldolgozó az M_o adatgyűjtő végállomás K_o kimeneti csatlakozásához, a 7_V vevőoldali idörésképzőhöz és a 9 adatátemelőhöz van kapcsolva. Az M_o adatgyűjtő végállomás B_o bementi csatlakozása a 2 mérési adatkonverterhez van kapcsolva. A 2 mérési adatkonverter az 1_A adóoldali kapuáramkörön keresztül az M_o adatgyűjtő végállomás v_t kimeneti vonalszakaszához van kötve. A 8 alaposzcillátor a 6_a adóoldali számlálólánchoz és a 2 mérési adatkonverterhez van kapcsolva. A 6_A adóoldali számlálólánc a 7_a adóoldali időrésképzőhöz van kötve és a 7_a adóoldali időrésképző egyrészt a 2 mérési adatkonverterhez és az 1_A adóoldali kapuáramkörhöz, másrészt a 9 adatátemelőhöz van kapcsolva. A 9 adatátemelő a 2 mérési adatkonverterhez van kötve, továbbá az U_o központi utasítást adó egység a 7_V vevőoldali időrésképzőhöz és a 7_A adóoldali időrésképzőhöz van kapcsolva.

A VV végállomás vevő és a VA végállomás adó közötti működés szempontjából lényeges különbségek :

- VA végállomás adó tartalmazza a 8 alaposzcillátort, amely a teljes rendszer szinkron működését biztosítja, valamint

- előállítja a bit frekvenciájú órajelet,

- VV végállomás vevőben 5 szinkronizálható oszcillátor található,

- VA végállomás adó tartalmazza a 2 mérési adatkonvertert.

Az M„ adatgyűjtő végállomás két fő része közötti együttműködést lényegében az U„ központi utasítást adó egység biztosítja.

A gyakorlatban előforduló, az adott felhasználástól függő feladat, amikor egy közbenső adatgyűjtő állomás az információ áramlási irányával ellentétes irányban lévő másik közbenső adatgyűjtő állomásnak kivan információt küldeni. Ilyen esetben az M_o adatgyűjtő végállomás az információt egy vagy több keretidővel a 9 adatátemelő egység segítségével a vételi oldalról az adási oldalra átemeli, és a megfelelő időrésbe helyezi el. A teljes rendszer működését az U_o központi utasítást adó egység vezérli. így az eredeti információ áramlási irány megtartásával virtuális (az előbbivel ellentétes) irányú információközlésre nyílik lehetőség.

A 3., 4. és 5. ábrák kapcsolási elrendezései biztosítják egy-egy konkrét rendszer működését. Ugyanakkor látható, hogy funkcióban sok hasonló, vagy azonos elemet tartalmaznak. így ezen áramkörök igen alkalmasak arra, hogy integrált áramkör formában kerüljenek realizálásra. A találmány szerinti eljárás megvalósításánál előnyösen alkalmazható azok a módszerek és részkapcsolások, amelyeket a PCM (pulzuskód moduláció) rendszerek tartalmaznak. Előnyös ezek alkalmazása olyan esetekben, mikor az összegyűjtött információkat telefon vezetéken kívánjuk nagyobb távolságra továbbítani

-5188 379

A találmány szerinti eljárás és kapcsolási elrendezés különösen alkalmazható olyan esetekben, amikor nagyszámú egymástól nagy távolságban lévő mérőberendezésekből származó adatokat, információkat kívánunk összesíteni.

A találmány szerinti eljárás és kapcsolási elrendezés előnyei az ismert megoldásokkal szemben:

- az adatgyűjtő végállomást és a közbenső adatgyűjtő állomásokat előnyösen egy vezetékpárból kialakított vonalszakaszok kapcsolják zárt hurokba,

- telepítése olcsó,

- jeláramlat egyirányú, nincs futási idő probléma

- az átvivendő jelek frekvenciatartománya széles határok között beállítható,

- amplitúdó mérési-adattovábbítási pontossága tetszőleges széles tartományban beállítható,

- telefonkábelhez csatlakoztatható,

- megfelelő impulzus kód választásával zajértéketlensége nagy,

- a korszerű PCM rendszerek, kódolások és áramkörök alkalmazhatóak,

- az egyes közbenső adatgyűjtő állomások a rajtuk áthaladó információs adatok egyben regenerálják is, ezért külön regenerálásra nincs szükség,

- miután a beérkező és kimenő információ ugyanazon időrésben kerül továbbításra, hasonló technikai feltételek (kábel, félvezető határfrekvencia stb.) mellett az információ átviteli sebessége nagyobb, mint bármely más ismert rendszernél.

A gyakorlatban a találmány felhasználására különösen jellemző információgyűjtési feladat a kórházak információ gyűjtése, ahol a kórház üzemvitelével kapcsolatos adatátviteli követelmények igen sokrétűek. A legegyszerűbb igen-nem állapot ellenőrzésétől a bonyolult, nagy mérési pontosságot és széles frekvencia-tartományt átfogó információs adatátvitelre is szükség van. Ilyenek pl.: meg van-e a hálózati feszültség, át kell-e tartaléktelepre kapcsolni, vagy pl. a kórház számítógépével kívánják az elektrokardiográfiás vagy elektromiográfiás jeleket feldolgozni. Ezeket a jeleket rendszerint a laboratóriumokból kell a központi számítógéphez továbítani.

A találmány szerinti eljárás és kapcsolási elrendezés gyakorlati alkalmazására ugyancsak jellemző példa a különféle nővérhívó berendezések megvalósítása, amelyeket intenzív vagy poszt operatív osztályokon alkalmaznak. Ezeknél az alkalmazásoknál két vagy többirányú információs adatátvitelre van szükség. Ilyenek pl. orvos-nővér, beteg-orvos, beteg-nővér stb kapcsolatok. Ugyanakkor ennek a rendszernek kell biztosítania körözvények leadását az osztályon belül és a pontos időjelzést. Ügyeleti szolgálat esetén pedig más központhoz való csatlakozásra is szükség van. Az ilyen rendszerű információs adatgyűjtés jellemzője, hogy az információs jelforrások egymástól térben távol vannak. Esetleg több emelet választja el egymástól. Az is előfordulhat azonban, hogy egymástól több száz méterre lévő épületek között kell a rugalmasan szervezhető adatátvitelt biztosítani.

Szabadalmi igénypontok

Claims (4)

1. Eljárás szinkronizált zárthurkú információ és adatgyűjtő rendszer megvalósítására, amely rendszert zárt hurokba kapcsolt tetszőleges n számú közbenső állomásból és legalább egy adatgyűjtő végállomásból építjük fel, továbbá az egyes információ csatornákat periodikusan ismétlődő időkeretbe foglaljuk, azzal jellemezve, hogy az adatgyűjtő végállomáson (M_o) a központi utasítást adó egységgel (U_o) beállítjuk az alapórajel frekvenciáját, azután beállítjuk a keretszinkronjeleket és meghatározzuk ennek ismétlődési idejét, azaz a keretidőt (T_k), és kijelöljük a keretidön (T_k) belüli időréseket (IR), amelyek lehetnek a közbenső adatgyűjtő állomásokra (Μ,, M₂,M_x,M_n) egyenként vagy csoportonként jellemző időrések (IR,, IR₂, ... IR_X, ... IR„), ezt követően az időrésekbe előzetes mérlegelés alapján információt helyezünk és ezután előírjuk az információ áramlási irányát (I), majd a közbenső adatgyűjtő állomásokon (M_l5 M₂,M_x,M_n) a közbenső utasítást adó egységeken (U,, U₂, ... U_x, ... U_n) keresztül beállítjuk a helyi keretidőben (T_kl, T_k2, T_k3, ... T_koo) az adott közbenső adatgyűjtő állomásra (M_x) jellemző időrés(eke)t (IR_X), ezután a központi utasítást adó egységgel (U_o) utasítást adunk egy vagy több közbenső adatgyűjtő állomás (M,, M₂,M_x,M_n) részére, hogy a közbenső adatgyűjtő állomásra (M_x) jellemző időrés(ek)ben (IR_K) érkező információt értékelje ki, amely kiértékelés vagy információ kiküldése saját adatkimeneten (K_x) és/vagy a beérkezett információ összehasonlítása a saját adatbemeneten (B_x) beérkezett helyi információval, és/vagy a beérkezett információ felcserélése helyi információval, továbbá ezzel egyidőben ugyanebben és/vagy másik időrésben (IR_X) a közbenső adatgyűjtő állomáson (M_x) korábban vagy ebben az időben nyert másik információt helyezünk el a közbenső utasítást adó egység (U_x) segítségével, és azt az információ áramlási irányában (I) küldjük.

2. Kapcsolási elrendezés az I. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, amely tetszőleges n számú közbenső adatgyűjtő állomást (M_n M₂,M_X,M„) és legalább egy adatgyűjtő végállomást (M„) tartalmaz zárt hurokba kapcsolva, azzal jellemezve, hogy az adatgyűjtő végállomást (M_o) és a közbenső adatgyűjtő állomásokat (M,, M₂,M_x,M_n) zárt hurokba kapcsoló vonalszakaszok (ν₃, v₂, ... v_n, v_n+l) előnyösen vezetékpárból vannak kialakítva, és az adatgyűjtő végállomásnak (M_o) bemeneti csatlakozása (B_o) kimeneti csatlakozása (K„) és a központi utasítást adó egysége (U_o) van, továbbá minden közbenső adatgyűjtő állomásnak (M₁₍ M₂,M_X,M„) saját adatbemenete (B_l5 B₂, ... B_x, ... B_n), saját adatkimenete (K,, K₂, ... K_x, ... K_n) és közbenső utasítást adó egysége (U₂, U₂, ... U_x, ... U_n) van.

3. Kapcsolási elrendezés közbenső adatgyűjtő állomások megvalósítására, amely kapuáramkört, mérési adatkonvertert, utasításfeldolgozót, színkronkód leválasztót, szinkronizálható oszcillátort, számlálóláncot, időrésképzőt és közbenső utasítást

188 379 adó egységet tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a közbenső adatgyűjtő állomás (M₍) bemeneti vonalszakasza (v_x) a szinkronkód leválasztóhoz (4) és a kapuáramkörhöz (1) van csatlakoztatva, a szinkronkód leválasztó (4) egyrészt a szinkronizálható oszcillátorhoz (5), másrészt a számlálólánchoz (6) van kötve, a szinkronizálható oszcillátor (5) a számlálólánchoz (6), és órajelvezetékkel (CK) a mérési adatkonverterhez (2) van kapcsolva, a számlálólánc (6) számlálóvezetékkel (SZ) az időrésképzőhöz (7) van kötve, továbbá az időrésképző (7) a mérési adatkonverterhez (2) és időrésvezetékkel (IV) a kapuáramkörhöz (1) van kapcsolva, valamint a közbenső adatgyűjtő állomás (M_x) adatbemenete (B_x) a mérési adatkonverterhez (2) van kapcsolva, és a mérési adatkonverter (2) az adási adatvezetékkel (AD) a kapuáramkörhöz (1) van kötve, és a kapuáramkör (l) egyik kimenete a közbenső adatgyűjtő állomás (M_x) kimeneti vonalszakaszához (v_x+l), másik kimenete a vételi adatvezetékkel (VD) az utasításfeldolgozóhoz (3) van kötve, és az utasításfeldolgozó (3) egyik kimenete a közbenső adatgyűjtő állomás (M_x) adatkimenetéhez (K_x), másik kimenete az időrésképzőhöz (7) van csatlakoztatva, és a közbenső utasítást adó egység (U_x) az időrésképzőhöz (7) van kötve.

4. A 3. igénypont szerinti kapcsolási elrendezés azzal jellemezve, hogy az adási adatvezetékből (AD), az órajelvezetékből (CK), a számlálóvezeték-