HU200237B - Error signalling apparatus with microprocessor control - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya mikroprocesszor vezérlésű hibajelző berendezés, főleg Ipari berendezések, ipari folyamatok figyelésére és a jellemző paraméterek névleges értéktől való eltérése esetén választható rendszerű hibakijelző és/vagy beavatkozó szerkezet bekapcsolására, amelynek a 2 szám valamely hatványával megegyező számú jelforráshoz kétirányú jelátvitellel csatlakozó jelfeldolgozó és a mikroprocesszoros CPU programvezérlő egységet egy K/D dekódoló áramkör útján vezérlő I/O KI/BE kapcsoló áramkór/áramkőrők kétirányú kapcsolatban vannak a rendszer busszal*, és hogy a rendszer buszhoz további kétirányú összeköttetéssel a CPU programvezérlő egység egy hibaregisztráló áramkör, mg egyirányú összeköttetéssel egy óraáramkör csatlakozik, továbbá hogy adott esetben a K/D dekódoló áramkör további kimenete hibasorrend kijelzőhöz van kötve. A találmány szerinti mikroprocesszor vezérlésű hibajelző berendezés újdonsága abban van, hogy a I/O KI/BE kapcsoló áramkör (5,5a, 5b) bemenő sarkai egyegy P/O kapcsoló áramkörön (12a, 12b) át egy olyan meghajtó és egyedi kijelző áramkör (13) vezérlő beme netéhez csatlakoznak, amelyek egyedi kijelző villamos kimenete (16) és/vagy optikai kijelző kimenete (15) csatlakozik a figyelt jelforrások bemenetéhez; továbbá hogy azon P/O kapcsoló áramkör (12b), amely kétirányú összeköttetésben áll a rendszer busszal (4) egy további kimenetével a másik P/O kapcsoló áramkörhöz (12a) csatlakozik. A CPU programvezérlő egység (1) mikroprocesszorához (21) az óraáramkör (2) kimenete van kötve. A mikroprocesszor (21) kimenetel egy vezérlősn (22) egy cmsn (23) és egy adatsn (24) útján egy bús meghajtó áramkör bemenetéhez vannak kötve. A vezérlősn (22) és a cmsn (23) azon cmdekóder (26) bemenetéhez csatlakoznak, amelynek kimenetei rendre olyan ROM áramkör (27a), ROM/RAM áramkör (28) és egy további ROM áramkör (27b) sarkaihoz vannak kötve, amelyek kétirányú összeköttetésben vannak az adatsnnel (24) egy olyan I/O dekóder (29) van kétirányú összeköttetésben, amelynek további bemenete a cmsnhez (23) csatlakozik. A bús meghajtó áramkör (25) egyedi vezérlő kimenettel (I), nyomtató vezérlő kimenettel (Π), hibasorrend vezérlő kimenettel (ΙΠ) rendelkezik, amelyek az I/O dekóder (29) további kimenetével együttesen csatlakoznak a rendszer buszhoz (4). (2. és 3. ábra) HU 200237A A leírás terjedelme: 5 oldal, 3 dbra -1-

Description

A találmány tárgya mikroprocesszor vezérlésű hiba jelző berendezés, főleg ipari berendezések, ipari folyamatok figyelésére és a jellemző paraméterek névleges értéktől való eltérése esetén választható rendszerű hibajelző és/vagy beavatkozó szerkezet bekapcsolására. A találmány szerinti berendezéshez az egyes paramétereket figyelő kétállapotú berendezéshez az egyes paramétereket figyelő kétállapotú jelzést adó hiba jel források csatlakoznak.

Ipari berendezések, ipari folyamatok ellenőrzésére, figyelése feladat során gyakran szükséges az egyes jellemző paraméterek értékeinek a névleges értéktől való eltérés, vagyis hibája esetén a kezelő személyzetnek jelzést adni, vagy adott esetben beavatkozni. E célra különböző rendszerű hiba jelzőbeavatkozó berendezések váltak ismeretessé.

Az ismert hibajelző berendezések három nagy csoportba oszthatók: az egyik csoportba tartoznak az ún. hiba jelző rendszerek, amelyeknél egy-egy hibajel-forráshoz egy-egy hibajelző készülék tartozik, többségében kijelző lámpával ellátva. Ezeknek a hibajelző rendszereknek sajátjuk, hogy valamennyi hibamegjelenítőhöz különálló készülék és kijelző lámpa tartozik, továbbá, hogy valamennyi egyidőben vagy közel egymás után megjelenő hiba egyidejűleg kerül kijelzésre. A rendszernél nincs sorrendiségi kijelzése, amely azzal a hátránnyal jár, hogy pl- egy adott berendezésnél lavinaszerűen több kritikus helyen megjelenő és egymást követő meghibásodások esetében hiányzik az az információ, hogy az eredő hibát mi okozta.

A hibajelző berendezések másik csoportjába azon egyedi hibajelző rendszerek tartoznak, amelyekben több—, jn”—számú hiba jel-forráshoz egy közős elektronikus mikroprocesszor vezérlésű adatfeldolgozó készülék tartozik, és hogy valamennyi lehetséges hiba jel-forrás megjelenítésére egy-egy optikai ki jelzőeszközt alkalmaznak. Ennek a hiba jelző rendszernek hátránya, hogy a sorrendiség kijelzésére csak csoportonként van lehetőség, ezért a konkrét hibajel meghatározása körülményes.

Az egyedi hiba jelző rendszerek részére szolgál a „EAW Gyár: Melderealis RA 70” című gyártmányismertető katalógusa.

A hibajelző készülékek harmadik csoportjába tartoznak a nagyteljesítményű számítógépes hibajelző rendszerek. Ezeknek az az előnye, hogy rendkívül nagymennyiségű adatot képesek feldolgozni. A számítógépes rendszerek egyik csoportjánál a megjelenő hiba kijelzésére általában alfanumerikusán történik. A számítógépes hiba jelző rendszerek alkalmazásának jól ismert hátránya, hogy a rendszer bonyolult, szükségtelenül nagyszámú adatot dolgoz fel, ezért szükségtelenül költségesek — nincs szükség annyi adatra, amennyit a számítógép szolgáltat —.

Találmányunk útján az a célkitűzésünk, hogy olyan hiba jelző berendezést hozzunk létre, amely a számítógépes rendszereknél lényegesen egyszerűbb, olcsóbb, ugyanakkor azonban lehetővé teszi valamennyi hiba fellépésének azonnali egyedi hibakijelzését, & hiba sorrendiségének kijelzését, és adott esetben nyomtatóval történő regisztrálását. Adott esetben a hibajelző berendezés beavatkozni is képes. Ennek megfelelően a találmányunk szerinti hibajelző berendezés egyedi kijelzésű hibajelző rendszereknél lényegesen magasabbrendű, de lényegesen egyszerűbb felépítésű, ezért olcsóbb, mint a bonyolult és költséges számítógépes rendszerek

A találmány tárgya mikroprocesszor vezérlésű hibajelző berendezés, főleg ipari berendezések, ipari folyamatok figyelésére és a jellemző paraméterek névleges értéktől való eltérés esetén választható rendszerű hibajelző és/vagy beavatkozó szerkezet bekapcsolására, amelynek 2 szám valamely hatványával megegyező számú jelforráshoz kétirányú jelátvitellel csatlakozó jelfeldolgozó és a mikroprocesszoros CPU programvezérlő egységet egy K/D dekódoló áramkör útján vezérlő I/O ki- bekapcsoló áramkör/áramkörök kétirányú kapcsolatban vannak a rendszer busszal. A rendszer buszhoz további kétirányú összeköttetéssel a CPU programvezérlő egység és egy hibaregisztráló áramkör, míg egyirányú összeköttetéssel egy óraáramkör csatlakozik. A K/O dekódoló áramkör további kimenete hiba-sorrend kijelzőhöz van kötve. A találmány szerinti mikroprocesszor vezérlésű hibajelző berendezés újdonsága abban van, hogy a I/O ki- bekapcsoló áramkör ellenállással áthidalt bemenősarkai egy P/O kapcsolóáramkörön át egy olyan meghajtó és egyedi kijelző áramkör vezérlőbemenetéhez csatlakoznak, amelynek egyedi kijelző víllamoskimenete és/vagy optikai kijelző kimenete csatlakozik a figyelt jelforrások bemenetéhez. Azon P/O kapcsoló, amely kétirányú összeköttetésben áll a rendszer busszal egy további kimenetével a másik P/O kapcsoló áramkörhöz csatlakozik A CPU programvezérlő áramkör mikroprocesszorához az óraáramkör kimenete — a továbbiakban programvezérlő áramkör belső buszait síneknek nevezzük — a mikroprocesszor kimenetel egy vezérlősín, egy címsín és egy adatsín útján busz-meghajtóáramkőr bemenetelhez vannak kötve.

A vezérlősín és a címsín azon címdekóder bemenetéhez csatlakoznak, amelynek kimenetei rendre olyan ROM áramkör ROM/RAM áramkörhöz és egy RAM áramkörhöz vannak kötve. Ez utóbbiak kétirányú összeköttetésben vannak az adatsínnel, míg ezen áramkörök további bementei a címsínnel és a vezérlősínnel vannak összekötve. Az adatsínnel olyan dekóder van kétirányú összeköttetésben, amelynek további bemenete a címsínhez csatlakozik.

A busz meghajtó áramkör egyedi vezérlő kimenettel, nyomtató vezérlő kimenettel, hibasorrend vezérlő kimenettel rendelkezik, amelyek a I/O dekóder további kimenetével együttesen csatlakoznak a rendszer buszhoz.

A találmány szerinti mikroproceszor vezérlésű hiba jelző berendezés legfontosabb előnye, hogy ipari berendezések, ipari folyamatok ellenőrzésére, megfigyelésére, az egyes jellemző paraméterek értékeinek a névleges értéktől való eltérésének vagyis adott esetben beavatkozó jel kiadására sorrendi hibakijelölés lehetőséget biztosít, anélkül, hogy erre a szolgáltatásra az eddig alkalmazott számítógépes rendszereket kellene igénybevenni. Ilyen módon a találmány szerinti berendezés a technika állásához tartozó hasonló rendeltetésű számítógépes berendezésekhez képest lényegesen egyszerűbb és ol3

-3HU 200237 A csóbb, ugyanakkor azonos értékű szolgáltatásokat biztosít

A találmány szerinti mikroprocesszoros vezérlésű hibajelző berendezés példakénti kiviteli alakját rajz alapján ismertetjük részletesebben, ahol az

1. ábra a találmány szerinti berendezés villamos kapcsolását szemlélteti blokkvázlat alapján, a

2. ábra az 1, ábrán látható I/O be- ki kapcsoló árakőr kapcsolási rajzát szemlélteti ugyancsak blokkvázlat alapján, a

3. ábra az 1. ábrán látható CPU programvezérlő egység kapcsolási rajzát szemlélteti ugyancsak blokkdiagranunban felvázolva.

Az 1. ábra mint említettük a találmány szerinti mikroprocesszor vezérlésű hibajelző berendezés kapcsolási rajzát szemlélteti blokkdiagramm alapján. Az ábra baloldala felől nézve az első 5 I/O KI/BE kapcsoló áramkör kétoldalú összeköttetéssel csatlakozik a 2 szám harmadik hatványa szerint 16 db jelforráshoz. Az 5 I/O KI/BE kapcsoló áramkör a hozzá csatlakoztatott 6 K/D dekódoló áramkörrel együttesen kétirányú összeköttetésben van azon 4 rendszer busszal, amelyhez az 1 CPU programvezérlő egység kimenetei a 2 óraáramkör kimenete csatlakozik. A 4 rendszer buszhoz csatlakozik továbbá a 3 hibaregisztráló egység is. Az ábrán látható 5a I/O KI/BE kapcsoló áramkör útján csatlakozik a mikroprocesszor vezérlésű hibajelző berendezéshez további 16 db jelforrás, ugyancsak kétutas összeköttetésben. Az 5b I/O KI/BE kapcsoló áramkör a további 16 db jelforrásnak bővítés szempontjából való csatlakoztatási lehetőségét jelenti. Az 5 I/O KI/BE kapcsoló áramkörhöz csatlakozó 6 K/D dekódoló áramkör kimenete a 7 hibasorrend kijelzőhöz csatlakozik, amely jelen kiviteli példa esetében jelzőlámpás kivitelű szerkezet. A 6 K/D dekódoló áramkör egy további szaggatott vonallal jelzett kimenete az adott esetben alkalmazott 9 hangkijelző áramkörhöz van kötve. A 6 K/D dekódoló áramkör további bemenetéhez a 8 nyomógombok csatlakoznak, amelyek a 6 K/D dekódoló áramkör működtetésére szolgálnak.

Az 5,5a és 5b I/O KI/BE kapcsoló áramkörökhöz csatlakozó 19 bemeneteken érkezik a jelforrásoktól az információ, míg a 20 kimeneteken kapják a jelforrások a vezérlő jeleket.

A 2. ábrán az 1. ábrán látható 5,5a, 5b 1/0 KI/BE kapcsoló áramkörök kapcsolását szemléltetjük blokkvázlat alapján. Az ábra baloldalán látható 19 bemenet két sarkú, melyek között a R ellenállás van beiktatva. A két bemeneti sarok a 12a ill. 12b P/O kapcsoló áramkörök bemenetelhez van kötve, míg ezen áramkörök kimenetei a 13 meghajtó és kijelző fokozat 18 bemenetéhez vannak kötve. A 13 meghajtó és kijelző fokozat kétsarkú 20 kimenete csatlakozik a 16 db jelforráshoz. A 13 meghajtó és kijelző fokozat a 2. ábrán látható kiviteli alakjában elektronikus felépítésű, amely egy 14 tranzisztorból, az optikai kijelzés céljára szolgáló 15 LED diódával, valamint a villamos kijelzés céljára szolgáló 200 mA áramú 16 kimenettel rendelkezik A 12b P/O kapcsoló áramkör a 4 rendszer buszhoz kétirányú összeköttetéssel csatlakozik, míg a 12a P/O kapcsoló áramkörhöz, illetőleg ez utóbbinak bemenetéhez egyirányú összeköttetése van.

A 3. ábrán az 1 ábrán látható 1 CPU programvezérlő egység (modul) kapcsolási rajzát szemléltetjük blokkdiagramm alapján.

Az 1 CPU programvezérlő egység 21 mikroprocesszorához a 2 óraáramkör kimenete csatlakozik A 21 mikroprocesszor kimenetei egy 22 vezérlősín, egy 23 címsín, és egy 24 adatsín útján a 25 buszmeghajtó áramkör bemenetelhez vannak kötve. A 22 vezérlősín és a 23 címsín azon 26 ctm-dekóder dekóder bemenetéhez csatlakoznak, amelynek kimenetei rendre olyan 17a ROM áramkör, 28 ROM/RAM áramkörhöz, és egy további 17b ROM áramkörhöz vannak kötve, amely utóbbi áramkörök kétirányú összeköttetésben vannak a 24 adatsínnel, még ezen áramkörök további bemenetel a 23 címsínnel és a 22 vezérlősmnel vannak összekötve. A 24 adatsínnel egy olyan 29 I/O dekóder van kétirányú összeköttetésben, amelynek további bemenete a 23 címsínhez csatlakozik. A 25 buszmeghajtó áramkör egy I egyedi vezérlő-kimenettel, Π nyomtató vezérlő-kimenettel, ΙΠ hibasorrend vezérlő-kimenettel rendelkezik, amely kimenetek a 29 I/O dekóder további kimenetével együttesen csatlakoznak a 4 rendszer buszhoz. , z

A találmány szerinti mikroprocesszor vezérlésű hiba jelző berendezés működésének módja « következő: . ^z mint az előzőekben már említettük 16 db jelforráshoz egy-egy 5,5a, 5b I/O KI/BE kapcsoló áramkört rendeltünk. Ezeknek fel&dáta egyrészt a jelek feldolgozása, másrészt hogy a 6 K/D dekódoló áramkörön keresztül a 4 rendszer busz útján a működést figyelő 1 CPU programvezérlő egységet vezérelje. Az 1 CPU programvezérlő egység feladata, hogy a 4 rendszer buszon keresztül összehangolja az áramkörök működését, végrehajtsa a vezérlőprogram által előírt logikát, arritmetíkai és I/O kapcsolási műveleteket, ahogyan ezt az 11 és 2. ábrák szemléltetik Az 1 CPU programvezérlő egység saját kijelzője útján figyeli a jelforrások jeleit, feldolgozza a jeleket, majd hibás működés esetén a hibát a saját modulkijelzőjén jeleníti meg.

Az 1 CPU programvezérlő egységen (modul) helyezkedik el a program tárolásához szükséges 27a és 27b ROM áramkör (8 byte) és a 28 ROM/RAM áramkör RAM része (2 k byte). A vezérlőprogramot a 27a, 27b ROM áramkörbe beégetéssel rögzítjük, ezért annak megváltoztatása csakis a 27a, 27b ROM áramkör cseréjével lehetséges.

Az 1 CPU programvezérlő egység kimenetei sorrendben (felülről) a következők:

I - egyedi kijelző vezérlőjel

Π - nyomtató vezérlőjele

III - hibasorrend vezérlőjele

IV - input-output kártya kommunikáció

Az 1 CPU programvezérlő egység kimentei a fenti sorrendben vezérlik a 13 meghajtó is kijelző fokozat útján az egyedi kijelzést, a 3 hibaregisztráló egységet, a 7 hibasorrend kijelzőt, valamint biztosítják a 19 bemenet és a 20 kimenet útján az inputoutput kommunikációt.

A berendezés 2 óraáramköre (interface) magába foglalja a számláló/időzítő egységeket. Feladata az adatátvitel biztosítása, adott esetben felhasználásra kerülő számítógép részére szükséges formában és

-4& HU 200237 A időmarker jelzésekkel, az esetleg felhasználásra kerülő nyomtató illesztése, illetőleg homogén hálózat kialakításának biztosítását.

Az 5,5a, 5b 1/0 KI/BE kapcsoló áramkör feladata a 19 bemenetek (input vonalak) figyelése és a 20 kimenetek (outpu t vonalak) vezérlése. A13 mégha jtó és kijelző fokozat feladata a soros átviteli vonalak szabványos meghajtása.

A berendezés kijelző áramkörében relés megoldás is alkalmazható lenne, azonban a PRELL hatás rendkívül zavaró és hátrányos. A13 meghajtó és kijelző fokozat 15 optikai kijelzője (LED) az egyedi kijelzést szolgálja, aló villamos kimenet (200 mA) adott esetben számítógép bemenetéhez csatlakoztatható.

A kijelző eszközök célszerűen fényforrások, amelyek lehetnek akár izzólámpák, fényimitáló diódák, alkalmazhatók elvileg lát jelzők is.

A berendezés kiegészíthető a hibák megjelenési sorrendjét regisztráló egységgel (7 hibasorrend kijelző) ami pl. az egyik hiba megjelenésekor bekövetkező esetleges további hibák létrejöttekor teszi lehetővé az első, valamint a többi hibát kiváltó ok meghatározását.

A berendezés kiegészíthető sornyomtatóval is (3 hibaregisztráló egység) ami lehetővé teszi a hibák időrendbeli kinyomtatását,

Claims (5)

1. SZABADALMI IGÉNYPONT

   Mikroprocesszor vezérlésű hiba jelző berendezés, főleg ipari berendezések, ipari folyamatok figyelésére és a jellemző paraméterek névleges értéktől való eltérése esetén választható rendszerű hibakijelző és/vagy beavatkozó szerkezet bekapcsolására, amelynek a 2 szám valamely hatványával megegyező számú jelforráshoz kétirányú jelátvitellel csatlakozó jelfeldolgozó és a mikroprocesszoros CPU programvezérlő egységet egy K/D dekódoló áramkör útján vezérlő l/O KI/BE kapcsoló áramkör/áramkörök kétirányú kapcsolatban vannak rendszer buszhoz további kétirányú összeköttetéssel a CPU programvezérlő egység egy hibarerendszer busszal; és hogy a rendszer buszhoz továbgisztráló áramkör, míg egyirányú összeköttetéssel
2. 5 egy óraáramkör csatlakozik, továbbá hogy adott esetben a K/D dekódoló áramkör további kimenete hibasorrend kijelzőhöz van kötve, azzal jellemezve, hogy a I/U KI/BE kapcsoló áramkör (5,5a, 5b) bemenő sarkai egy-egy P/O kapcsoló áramkörön (12a,
3. 10 12b) át egy olyan meghajtó és egyedi kijelző áramkör (13) vezérlő bemenetéhez csatlakoznak, amelynek egyedi kijelző villamos kimenete (16) és/vágy optikai kijelző kimenete (15) csatlakozik a figyelt jelforrások bemenetéhez; továbbá hogy azon P/O
4. 15 kapcsoló áramkör (12b), amely kétirányú összeköttetésben áll a rendszer busszal (4) egy további kimenetével a másik P/O kapcsoló áramkörhöz (12a) csatlakozik; továbbá hogy a CPU programvezérlő egység (1) mikroprocesszorához (21) azóraáramkör
5. 20 (2) kimenete van kötve: továbbá hogy a mikroprocesszor (21) kimenetei egy vezérlősín (22) egy címsín (23) és egy adatsín (24) útján egy busz meghajtó áramkör bemenetéhez vannak kötve; a vezérlősin (22) és a címsín (23) azon címdekóder (26) bemene25 téhez csatlakoznak, amelynek kimenetel rendre olyan ROM áramkör (27a), ROMZRAM áramkör (28) és egy további RAM áramkör (27b) sarkaihoz vannak kötve, amelyek kétirányú összeköttetésben vannak az adatsínnel (24), míg ezen áramkörök to30 vábbi bemenetel a címsínnel (23) és a vezérlősínnel (22) vannak összekötve: továbbá hogy az adatsínnel (24) egy olyan I/O dedóker (29) van kétirányú összeköttetésben, amelynek további bemenete a címsínhez (23) csatlakozik; továbbá hogy a busz

   35 meghajtó áramkör (25) egyedi vezérlő kimenettel (I), nyomtató vezérlő kimenettel (Π), hibasorrend vezérlő kimenettel (ΙΠ) rendelkezik, amelyek az I/O hibasorrend vezérlő kimenettel (O) rendelkezik, amelyek az I/O dekóder (29) további kimenetével

   40 együttesen csatlakoznak a rendszer buszhoz (4).