JPH0313764Y2 - - Google Patents

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JPH0313764Y2
JPH0313764Y2 JP1986156196U JP15619686U JPH0313764Y2 JP H0313764 Y2 JPH0313764 Y2 JP H0313764Y2 JP 1986156196 U JP1986156196 U JP 1986156196U JP 15619686 U JP15619686 U JP 15619686U JP H0313764 Y2 JPH0313764 Y2 JP H0313764Y2
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B21/00Systems involving sampling of the variable controlled
    • G05B21/02Systems involving sampling of the variable controlled electric
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/21Pc I-O input output
    • G05B2219/21105Read in data only if value changes, transition to save processor time

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、プロセス信号を処理するシステムに
関し、特定すると、プロセス信号値の先に通信さ
れたプロセス信号値からの偏差にしたがつて、そ
の偏差量をコンピユータおよび/または表示装置
に伝送するシステムに関する。
製造または処理設備に存在する複数のプロセス
を監視するのにコンピユータが広く使用されてい
る。このタスクを遂行するため、特定の製造およ
び/または処理変数の状態や条件を監視するため
にセンサが設けられており、これらの信号が、コ
ンピユータシステムとのインターフエースとして
働くマルチプレクサに伝送される。マルチプレク
サは、到来信号をサンプルし、続いてこのサンプ
ルをコンピユータシステムに転送する。現在広く
使用されている方法は、これらの信号を固定時間
間隔で周期的にサンプルし、全サンプルをコンピ
ユータシステムに伝送するものである。この技術
はポーリングとして知られるものであるが、この
技術の場合、サンプリング周期は、処理信号に存
する最高周波数の少なくとも2倍でなければなら
ず、普通は最高周波数より相当高くなければなら
ない。サンプリング速度に対するこの要件のた
め、また全サンプルがコンピユータシステムおよ
び/または表示装置に伝送されなければならない
から、この手法は、伝送されるサンプルの容量が
巨大となり、このためサンプルの伝送に固有の時
間遅延を生じ、したがつてシステム応答時間が増
す、すなわち、プラントまたは設備の事象の発生
と、関連するデータのコンピユータシステムおよ
び/または表示装置への伝送の完了との間の時間
が増すという固有の問題を有した。システム応答
時間のこのような増加は、検出されるまでの不当
に長い期間内にプラントまたは設備内に不安全な
状態を生ずることがある。この問題をできるだけ
少なくするために、サンプリング速度を減ずるこ
とができるが、このような手法は、迅速に変化す
るプロセス変数がサンプルされない確率を増大さ
せる。このように、現在までのところ、迅速なシ
ステム応答時間についての要望は、高サンプル速
度では達成できなかつた。
上述の理由で、システム精度を維持するために
高サンプリング速度を有し、かつ応答時間ができ
るだけ短いシステムを開発することが望まれた。
本考案は、信号が先に伝送された信号から予定
された量だけ異なる場合のみ信号を処理すること
により、従来技術と関連する上述の問題ならびに
他の問題を解決するものである。このように、巨
大な量のデータが、マルチプレクサからコンピユ
ータおよび/または表示装置に伝送されず、高サ
ンプル速度を維持しながら、システムの応答時間
をできるだけ短くすることができる。本方法は、
サンプルされた測定値をデイジタル形式に変換
し、これを反転し、反転信号を2進全加算器によ
り先に記憶された信号に加えることにより遂行さ
れる。この結果は、到来信号の値と記憶された信
号間の差を表わし、次いでこの差が、2進コンパ
レータにより、1組のサムホイールスイツチによ
り設定された予定の差に比較される。到来信号の
値と記憶された信号間の差が予定された差を越え
ると、フリツプフロツプが作動されて、1組の2
進ラツチを可能化し、該ラツチが到来信号を通過
させ、コンピユータの中央処理装置に記憶された
信号を取り替え、あるいは表示装置上に表示させ
る。伝送が完了した後、システムはリセツトさ
れ、次のプロセス信号の処理を可能ならしめる。
記憶された信号から予定された量だけ異なる到来
信号のみが、コンピユータまたは表示装置に転送
せしめられるから、転送されるサンプルの容量は
相当に小さくなり、高サンプル速度を維持しなが
らシステム応答時間は最低となる。
以下、図面を参照して本考案を好ましい具体例
について説明する。
第1図は、必要とされる回路の入力調整部10
を例示しており、端末設備12、複数の信号調整
回路14、複数のサンプル・ホールド増幅器1
6、マルチプレクサ18、バツフアまたはサンプ
ル・ホールド増幅器20、アナログ−デイジタル
コンバータ22およびコントローラ24が含まれ
ている。プラントまたは設備からの入力信号は、
システムに送られ、一般に周知の技術および装置
により端末設備12の入力で終端する。端末設備
12の各出力は、周知の設計の信号調整回路14
の入力に接続される。信号調整回路14の各出力
は、これも周知の設計のサンプル・ホールド増幅
器16の入力に接続される。各サンプル・ホール
ド増幅器16の出力は、従来形式のマルチプレク
サ18の入力として利用される。マルチプレクサ
18の出力は、バツフウまたはサンプル・ホール
ド増幅器20の入力に接続され、該増幅器の出力
は、アナログ−デイジタルコンバータ22の入力
に接続される。アナログ−デイジタルコンバータ
22の出力は、コントローラ24の入力に接続さ
れる。コントローラ24の出力は、マルチプレク
サ18、サンプル・ホールド増幅器16および後
述の例外処理回路30に接続される。
こゝで第2図を参照すると、例外処理回路30
が例示されており、この回路には、複数の2安定
ラツチ32、複数のインバータ34、複数の出力
バツフア36、複数の2進全加算器38、排他的
ORゲート40および42、複数の排他的ORゲ
ート44、複数のサムホイールスイツチ46、複
数の抵抗48、インバータ50、複数の2進コン
バレータ52、フリツプフロツプ54、インバー
タ56および58、および出力増幅器60が含ま
れている。複数のデータビツト線(線D1〜D4
は、コントローラ24の出力から発し、各々、2
安定ラツチ32の入力およびインバータ34の入
力に接続される。各2安定ラツチ32の出力は、
出力バツフア36の入力、および2進全加算器3
8の入力1方に接続される。インバータ34の各
出力は、2進全加算器38の対応する他方の入力
に接続される。正の電圧(+V)が、2進全加算
器38のキヤリー入力(CO)、および排他的OR
ゲート42の1入力に供給される。2進加算器3
8のキヤリ出力(C4)は、排他的ORゲート4
0の入力に接続され、そして該ORゲートの他方
の入力は接地電位に接続される。排他的ORゲー
ト40の出力は、排他的ORゲート44の各々の
入力、および排他的ORゲート42の他方の入力
に接続される。2進全加算器38の各加算出力
は、排他的ORゲート44の他方の入力に接続さ
れる。排他的ORゲート44の各出力は、2進コ
ンパレータ52の入力の1つに接続される。加え
て、各サムホイールスイツチ46は、その1端子
が接地電位に接続され、他端子が2進コンパレー
タ52の他方の入力に接続される。一端に正電圧
(+V)が印加された抵抗48も、2進コンパレ
ータ52の各後者の入力に接続されている。排他
的ORゲート42の出力は、2進コンパレータ5
2のA>B入力とインバータ50の入力に接続さ
れ、該インバータ50の出力は、2進コンパレー
タ52のA=B入力に接続される。2進コンパレ
ータ52のA<B入力は、接地電位に接続され
る。2進コンパレータ52のA>B出力は、フリ
ツプフロツプ54のD入力に接続される。しかし
て、該フリツプフロツプのクロツク入力は、イン
バータ58を介してマルチプレクサ18に接続さ
れており、そのクリヤ入力は、インバータ56を
介してコンピユータの中央処理装置(図示せず)
に接続されている。フリツプフロツプ54の出
力は、出力がコンピユータの中央処理装置に接続
された増幅器60の入力に接続され、他方フリツ
プフロツプのQ出力は、2安定ラツチ32の可能
化入力に接続される。
動作について説明すると、アナログ形式のデー
タは、プラントまたは設備から端末設備12に受
信される。各信号は、それぞれの信号調整回路1
4およびサンプル・ホールド増幅器16を介して
マルチプレクサ18に伝達される。コントローラ
24が適正な命令を受信すると、マルチプレクサ
の1点がアドレスされ、該点と関連される入力信
号がバツフア増幅器20に伝達される。しかし
て、該増幅器の一次的機能は、アナログ−デイジ
タルコンバータ22に低インピーダンスを提供す
ることである。もしも増幅器20がサンプル・ホ
ールド形式の増幅器であると、この同じ形式の隔
絶が提供され、加えて、システムのアパチヤ時間
すなわち、サンプルが行なわれる実際時間を滅ず
ることができ、変換期間中の入力信号の変化は被
変換値に影響を及ぼさない。コントローラ24は
また、サンプル・ホールド増幅器16に制御信号
を供給する。
バツフアまたはサンプル・ホールド増幅器20
からの出力信号は、アナログ−デイジタルコンバ
ータ22に伝送され、ここでデイジタル形式に変
換される。コンバータ22のデイジタル出力は、
データ線D1〜DNを介して2安定ラツチ32に伝
送される。各データ線に対して1つの2安定ラツ
チ32が設けられている。2進入力0が2安定ラ
ツチ32の可能化端子にあると、線D1〜DN上の
到来信号は作用せず、2安定ラツチ32の出力線
S1〜SNは、コンピユータ(図示せず)に先に記
憶された信号を送出し続ける。
線D1〜DN上の到来信号と線S1〜SN上の記憶
信号間の差を決定するためには、デイジタル滅算
が必要とされる。この独特の形式の滅算では、到
来信号が反転され、次いで記憶信号に加えられる
だけでなく、単一のビツト(最下位ビツト)が結
果に加えられなければならない。このデイジタル
滅算を遂行するためには、データ線D1ないしDN
上の到来信号は、インバータ34にも伝送され、
こゝで反転される。反転されたデータビツトは、
次いで2進全加算器38に伝送され、こゝでデー
タビツトは、それぞれの記憶データビツトの対応
するものに加えられる。正の電圧が2進加算器3
8のキヤリー入力(CO)に加えられ、必要とさ
れる最下位ビツトが存在することが保証される。
線D1〜DN上の到来信号の値が、線S1〜SN上
の記憶信号よりも低ければ、2進全加算器38の
出力は、2信号間の差に等しい正の2進数であ
る。たゞし、この場合2進1であるキヤリ出力
(C4)を無視することを条件とする。キヤリ出
力(C4)は、排他的ORゲート40の1入力に
供給され、該ゲートは、その他方の入力端子が接
地電位に接続されているので、その出力に2進1
を生ずる。2進全加算器38の加算出力とともに
排他的ORゲート44の入力に接続されている排
他的ORゲート40の出力は、該ORゲート44
をして2進全加算器38の出力を有効に反転さ
せ、その結果、2進コンパレータ52の1組の入
力に負の2進数が印加されることになる。この2
進数は、到来信号と記憶信号との差を負論理で表
わしている。排他的ORゲート40の出力は、排
他的ORゲート42の1入力にも供給されるが、
その他方の入力は、正電圧(+V)に接続されて
いて、該ゲート42を出力に2進0を発生するイ
ンバータとして作用させ、この出力が2進コンパ
レータ52のA>B入力端子に供給される。この
2進0出力はインバータ50にも供給され、そし
てこのインバータは、該0出力を反転し、2進1
を2進コンパレータ52のA=B入力端子に加え
る。これらの入力端子は、接地電位であるA<B
入力とともに、この装置のキヤリー入力である。
一方、線D1〜DN上の到来信号の値が、線S1
SN上の記憶信号の値より大きくなると、2進全
加算器38の出力は、2信号の差に等しい負の2
進数となり、キヤリ出力(C4)は2進0とな
り、排他的ORゲート40の出力に2進0を生ず
る。排他的ORゲート40は、その出力に2進0
が存在するので負の2進数を反転することなく2
進コンパレータ52の1組の入力に直接供給す
る。しかしながら、2進加算器38のキヤリ入力
(CO)には正電圧(+V)が加えられているの
で、2進加算器38の負の2進出力、したがつ
て、2進コンパレータ52の負の2進入力は、線
D1〜DN上の到来信号および線S1〜SN上の記憶
信号間の差よりも1、2進デイジツト大きい。こ
の追加の2進デイジツトを補償するため、排他的
ORゲート42で、2進コンパレータ52に対す
る基準端子に単1のビツトを効果的に加える。こ
れは、正の電荷(+V)を排他的ORゲート42
の一方の入力に加え、その他方の入力に2進0を
加えることにより遂行される。この結果、その出
力に2進1が発生し、これが2進コンパレータ5
2のA>B入力端子に加えられる。この2進1出
力は、インバータ50にも加えられ、該インバー
タ50は、この信号を反転して2進コンパレータ
52のA=B入力端子に2進0を加え、他方A<
B入力端子は接地電位に留まる。
到来信号の値と記憶信号の値に必要な差は、到
来信号がコンピユータの中央処理装置または表示
装置に伝送される前に、システム操作者により決
定され、サムホイールスイツチ46の手動調節に
より2進数としてシステムに装入される。2進コ
ンパレータ52の各々に入力として正電圧(+
V)が加えられており、そしてこの正電圧は、サ
ムホイールスイツチ46を選択的に作動すること
により、これら入力の各々に対して選択的に接地
電位に短絡できるから、コンパレータの各々の入
力に2進1またはデイジタル0を加えることがで
きる。このように、サムホイールスイツチ46の
一部またはすべてを手動的に作動することによ
り、到来信号と記憶信号との差と比較のため、負
の2進基準数を設定できる。
2進コンパレータ52は、到来信号と記憶信号
との差をサムホイールスイツチ46により生成さ
れた基準差と比較し、もしも前者の差が基準差を
越せばA>B出力に2進1を伝送する。この2進
1出力は、フリツプフロツプ54のデータD入力
に供給される。信号がマルチプレクサ24からイ
ンバータ58を介して受信され、到来信号が有効
であることを指示すると、フリツプフロツプ54
はセツトされ、出力を2進0とする。この2進
0信号は、バツフア増幅器60を介して、コンピ
ユータまたは表示装置に到来信号を受信または表
示すべきことを指示する。これが起こる間、フリ
ツプフロツプ54のQ出力は2進1となり、そし
てこの2進1信号は、2進ラツチ32の可能化入
力に印加され、データD1〜DN上の到来信号を出
力増幅器36を介してコンピユータの中央処理装
置または表示装置へと通過させる。データの中央
処理装置または表示装置への伝送が完了した後、
コンピユータまたは表示装置は信号をフリツプフ
ロツプ54のクリヤ端子に送り、該フリツプフロ
ツプをリセツトし、そのQ出力を2進0にする。
この2進0は、2進ラツチ32の可能化入力に加
えられてこれをリセツトし、上述の全動作を反復
することを可能にする。
上の説明を通読すれば、技術に精通したものに
は種々の変化、変更が明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案のシステムの入力信号伝送部分
のブロツク図、第2図は本考案のシステムの例外
処理部分のブロツク図である。 10……入力調整部、12……端末設備、14
……信号調整回路、16……サンプル・ホールド
増幅器、18……マルチプレクサ、20……バツ
フアまたはサンプル・ホールド増幅器、22……
アナログ−デイジタルコンバータ、24……コン
トローラ、30……例外処理回路。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 複数の到来データ信号を供給するための手段
    と、 各別個の到来データ信号を反転するための複数
    のインバータと、各反転された別個の到来データ
    信号を先に記憶された各信号に加算するための複
    数の2進全加算器とを備え、複数の別個の到来デ
    ータ信号のいずか1つと先に記憶された信号間の
    値の差を決定する手段と、 複数の2進コンパレータと、1端に正電圧が印
    加され、他端が複数の2進コンパレータの入力の
    1つに接続された複数の抵抗と、一端子が接地電
    位に接続され、他端子が前記複数の2進コンパレ
    ータの入力の前記1入力に接続された複数のサム
    ホイールスイツチとを備え、予定された基準差レ
    ベルを設定し、前記基準決定手段からの値の差
    を、予定された基準差レベルと比較し、その結果
    を表わす出力信号を設定するための基準差レベル
    設定および比較手段と、 前記出力信号に応答して、前記基準差レベル以
    上先に記憶された信号から値が異なる別個の到来
    データ信号を伝送せしめ、前記予定された基準差
    レベル以上別個の到来データ信号から異なつた先
    に記憶されたデータのみを、その別個の到来デー
    タ信号で置き代えるための複数の2安定ラツチと
    を備えることを特徴とする複数の別個の到来デー
    タの直接比較、選択伝送システム。 前記の予定された基準レベル差を変化し得る実
    用新案登録請求の範囲第1項記載の直接比較、選
    択伝送システム。
JP1986156196U 1982-03-22 1986-10-14 Expired JPH0313764Y2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

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US36085982A 1982-03-22 1982-03-22

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JPS6262301U JPS6262301U (ja) 1987-04-17
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EP (1) EP0089827B1 (ja)
JP (2) JPS58207105A (ja)
AU (1) AU558396B2 (ja)
BR (1) BR8301381A (ja)
CA (1) CA1220556A (ja)
DE (1) DE3365070D1 (ja)
ES (1) ES520844A0 (ja)
IN (1) IN159946B (ja)
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