RU2076352C1 - Data collection ring-radial device for physical substance parameters measuring results converting and transmitting - Google Patents
Data collection ring-radial device for physical substance parameters measuring results converting and transmitting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2076352C1 RU2076352C1 RU94044057A RU94044057A RU2076352C1 RU 2076352 C1 RU2076352 C1 RU 2076352C1 RU 94044057 A RU94044057 A RU 94044057A RU 94044057 A RU94044057 A RU 94044057A RU 2076352 C1 RU2076352 C1 RU 2076352C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- information
- input
- output
- control
- channel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных многоканальных информационно-измерительных системах, работающих в необслуживаемом режиме, в частности в системах мониторинга окружающей среды и контроля экологической обстановки. The invention relates to computing and information-measuring equipment and can be used in automated multi-channel information-measuring systems operating in maintenance-free mode, in particular in environmental monitoring systems and environmental monitoring.
Известна система сбора, обработки и регистрации данных, ориентированная на обработку измерительной информации, представленной аналоговыми сигналами [1] содержащая блок сопряжения с датчиками, в котором измерительная информация с датчиков через аналоговый мультиплексор, управляющие входы которого подключены к регистру номера канала, аналого-цифровой преобразователь, буферный регистр данных и буфер внутренней магистрали поступает на магистраль сбора данных, к которой подключены таймер и блок предварительной обработки, связанный через главную магистраль с центральным блоком обработки, буферным запоминающим устройством, контроллером накопителя на магнитной ленте и контроллером дисплея. A known system for collecting, processing and recording data, oriented to the processing of measurement information represented by analog signals [1], contains a unit for interfacing with sensors, in which measurement information from sensors through an analog multiplexer, the control inputs of which are connected to the channel number register, and an analog-to-digital converter , the buffer register of data and the buffer of the internal highway enters the data collection highway, to which the timer and the preprocessing unit are connected, connected through Main highway with central processing unit, buffer memory, tape drive controller and display controller.
Недостатки этой системы заключаются в ее малой гибкости при обслуживании большого количества измерительных датчиков и в низкой производительности из-за неэффективного использования вычислительной мощности входящих в ее состав средств обработки данных, значительная часть времени работы которых затрачивается на выполнение операций управления и операций пересылки данных. The disadvantages of this system are its low flexibility in servicing a large number of measuring sensors and its low productivity due to the inefficient use of the processing power of the data processing facilities included in it, a significant part of the working time of which is spent on performing control operations and data transfer operations.
Известно многоканальное устройство для регистрации, содержащее блок управления с адресно-информационной и командной магистралью, к которой подключены каналы сбора, преобразования и регистрации измерительных данных, каждый из которых содержит программируемый усилитель, на вход которого поступает измерительная информация от источника аналогового сигнала, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти и формирователь выходного сигнала, подсоединенный своим выходом к магистрали, а также соответствующие блоки сопряжения, входы которых связаны с адресно-информационной и командной магистралью, а выходы со входами управления соответственно программируемого усилителя аналого-цифрового преобразователя блока памяти и формирователя выходного сигнала выходного сигнала [2]
Данное устройство не обеспечивает запоминание и передаче для регистрации только тех значений входных аналоговых сигналов, которые превышают некоторую заранее установленную величину, задающую, например, границу нормального протекания исследуемого процесса, что приводит к накоплению в блоке памяти малозначимой избыточной информации и, следовательно к неэффективному использованию входящего в состав устройства оборудования. Проблема обеспечения эффективного использования аппаративных средств, входящих в состав устройства для регистрации, особенно важна при эксплуатации такого устройства в необслуживаемом режиме для регистрации медленно меняющихся сигналов, например, сигналов измерительных датчиков, контролирующих параметры радиационной загрязненности атмосферы.A multi-channel recording device is known that contains a control unit with an address information and command line, to which are connected channels for collecting, converting and recording measurement data, each of which contains a programmable amplifier, the input of which receives measurement information from an analog signal source, analog-digital a converter, a memory unit and an output driver, connected by its output to the trunk, as well as the corresponding interface units, the inputs of which Knit with address- and command information highway, and outputs to the control inputs of the programmable amplifier respectively analog-to-digital converter and a memory unit shaper output signal of the output signal [2]
This device does not provide storing and transmitting for recording only those values of the input analog signals that exceed a certain predetermined value, which, for example, defines the boundary of the normal course of the process under study, which leads to the accumulation of insignificant excess information in the memory unit and, therefore, to inefficient use of the incoming in the device equipment. The problem of ensuring the efficient use of the hardware included in the registration device is especially important when operating such a device in an unattended mode for recording slowly changing signals, for example, signals from measuring sensors monitoring the parameters of radiation pollution of the atmosphere.
Известна также многоканальная информационно-измерительная система, используемая совместно с управляющей электронно-вычислительной машиной (УЭВМ), имеющей адресно-информационную и командную магистраль и входы прерывания, предназначенная для измерения и регистрации входных сигналов, поступающих от источников аналоговых сигналов, например, от аналоговых измерительных датчиков, и содержащая последовательно соединенные коммутатор, аналого-цифровой преобразователь и блок памяти, управляемые блоком управления, блок дешифрации, регистр уровня запуска, цифро-аналоговый преобразователь и компаратор [3]
В этой системе осуществляется постоянный контроль текущего значения одного, заранее выбранного входного аналогового сигнала и запуск системы в режиме измерения и регистрации входных сигналов при достижении контролируемым сигналом некоторой, заранее заданной пороговой величины.Also known is a multichannel information-measuring system used in conjunction with a control electronic computer (UEM), which has an address-information and command line and interrupt inputs, designed to measure and register input signals coming from analog signal sources, for example, from analog measuring sensors, and containing a series-connected switch, an analog-to-digital converter and a memory unit controlled by a control unit, a decryption unit, a register trigger level, digital-to-analog converter and comparator [3]
In this system, the current value of one pre-selected input analog signal is constantly monitored and the system is launched in the measurement and registration mode of the input signals when the controlled signal reaches a certain predetermined threshold value.
Такая организация сбора и регистрации измерительной информации обеспечивает эффективное использование входящих в систему технических средств без потери информации только в тех случаях, когда параметры, характеризующие исследуемый процесс, сильно взаимосвязаны, и есть возможность выделить параметр, в достаточной степени характеризующий текущее состояние исследуемого процесса. При слабой взаимосвязи параметров, характеризующих состояние исследуемого объекта, в частности химическую и/или радиационную загрязненность атмосферы, использование известной системы не предотвращает потерю информацию, например, о времени превышения текущим значением какого-либо из регистрируемых параметров, кроме постоянно контролируемого, заранее заданной величины, определяющей границы нормального протекания процесса. Such an organization of the collection and registration of measurement information ensures the efficient use of technical equipment included in the system without loss of information only in those cases when the parameters characterizing the process under study are highly interconnected, and it is possible to isolate a parameter that sufficiently characterizes the current state of the process under study. With a weak correlation of parameters characterizing the state of the object under study, in particular chemical and / or radiation pollution of the atmosphere, the use of a known system does not prevent the loss of information, for example, about the time the current value exceeds any of the recorded parameters, except for a constantly monitored, predetermined value, determining the boundaries of the normal course of the process.
Известно устройство для ввода информации, подключаемое к центральному процессору и предназначенное для сбора и экспресс-обработки информации от аналоговых и цифровых датчиков [4]
Данное устройство содержит аналоговые датчики, коммутатор, в качестве которого использован мультиплексор аналоговых сигналов, блок управления коммутатором, блоки буферной и оперативной памяти и блок сбора и обработки данных, связанных с блоком микропрограммного управления.A device for inputting information that is connected to a central processor and is intended for the collection and express processing of information from analog and digital sensors [4]
This device contains analog sensors, a switch, which uses an analog signal multiplexer, a switch control unit, buffer and RAM blocks, and a data collection and processing unit associated with the firmware control unit.
К недостатком данного устройства, осуществляющего анализ входной информации, например экстремальный анализ, отсев сбойной информации, статистический анализ, следует отнести невозможность одновременной регистрации сигналов нескольких аналоговых датчиков. The disadvantage of this device, which analyzes the input information, for example, extreme analysis, screening of faulty information, statistical analysis, includes the impossibility of simultaneously registering the signals of several analog sensors.
Кроме того, известные устройства не ориентированы на использование в их составе существующих комплексов технических средств, эксплуатируемых в сетях связи, в частности на использование выпускаемого промышленностью и апробированного оборудования квазиэлектронных автоматических телефонных станций (АТСКЭ). In addition, the known devices are not focused on the use in their composition of existing complexes of technical equipment operated in communication networks, in particular on the use of quasi-electronic telephone exchanges manufactured by industry and approved equipment (ATSCE).
Задача изобретения создание устройства для сбора, преобразования и передачи результатов измерения параметров физической среды, позволяющего осуществлять синхронную регистрацию выходной информации нескольких датчиков, работающего в необслуживаемом режиме, ориентированного как за автономную эксплуатацию, так и на эксплуатацию в качестве одного из периферийных устройств сети связи, обеспечивающего отсутствие гальванической связи не опрашиваемых в данный момент датчиков с электрическими схемами блоков преобразования и передачи результатов измерения и осуществляющего при приемлемых аппаратурных затратах регистрацию всей необходимой, малоизбыточной и достоверной информации об исследуемом процессе как при его нормальном протекании, так и в случае выхода значений параметров, характеризующих этот процесс, за границы установленных предельных величин. The objective of the invention is the creation of a device for collecting, converting and transmitting the results of measurements of the parameters of the physical environment, which allows for simultaneous registration of the output information of several sensors operating in unattended mode, oriented both to stand-alone operation and to operate as one of the peripheral devices of the communication network, providing the absence of galvanic communication of the sensors not currently being interrogated with the electrical circuits of the conversion and transmission units measurement lats and recording all necessary, low-redundant and reliable information about the process under study at acceptable hardware costs, both during its normal course and in the case when the parameters characterizing this process go beyond the established limit values.
Технический результат достигается тем, что в устройство для сбора, преобразования и передачи результатов измерения параметров физической среды, содержащее управляющий вычислительный комплекс с адресно-информационной и командной магистралью, канал сбора и предварительной обработки измерительной информации, оперативное запоминающее устройство и буферное запоминающее устройство, причем канал сбора и предварительной обработки измерительной информации содержит m аналоговых измерительных датчиков, коммутатор, блок управления коммутатором, аналого-цифровой преобразователь и блока обработки данных, информационный выход которого является информационным выходом канала, при этом выход k-го аналогового измерительного датчика (k 1 oC m) соединен с k-м входом коммутатора, выход которого подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, а управляющий вход к выходу блока управления коммутатором, вход которого является первым управляющим входом канала, выход аналого-цифрового преобразователя связан с информационным входом блока обработки данных, информационно-управляющей вход-выход которого является информационно-управляющим входом-выходом канала, а управляющий вход аналого-цифрового преобразователя вторым управляющим входом канала сбора и предварительной обработки измерительной информации, введены (n-1) канал сбора и предварительной обработки измерительной информации, основной коммутатор, выполненный в виде соединителя n х т, (n 1) оперативное запоминающее устройство, (n/2 1) буферное запоминающее устройство, n/2 формирователей передаваемой информации, n/2 узлов передачи данных и канал ввода-вывода, подсоединенный к адресно-информационной и командной магистрали управляющего вычислительного комплекса, информационный выход i-го канала сбора и предварительной обработки измерительной информации (i 1 oC n) соединен с i-м входом основного коммутатора, i-ый выход которого связан с информационным входом i-го оперативного запоминающего устройства, j-й выход (j 1 oC n/2) каждого из оперативных запоминающих устройств подсоединен к информационному входу j-го буферного запоминающего устройства, а j-й выход каждого из буферных запоминающих устройств к информационному входу j-го формирователя передаваемой информации, выход которого подключен к j-му входу каждого из узлов передачи данных, выходы которых являются выходами устройства, информационно-управляющий вход-выход и первый и второй управляющие входы каждого из каналов сбора и предварительной обработки измерительной информации связаны, соответственно, с периферийным входом -выходом и с первым и вторым периферийными выходами канала ввода-вывода, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой периферийные выходы которого соединены, соответственно, с управляющим входом основного коммутатора, адресно-управляющими входами оперативных запоминающих устройств, адресно-управляющими входами буферных запоминающих устройств, информационно-управляющими входами формирователей передаваемой информации и управляющими входами узлов передачи данных.The technical result is achieved in that in a device for collecting, converting and transmitting the results of measuring the parameters of the physical environment, containing a control computer complex with an address information and command line, a channel for collecting and preprocessing measurement information, a random access memory and a buffer storage device, the channel the collection and pre-processing of measurement information contains m analog measuring sensors, a switch, a switch control unit aor, an analog-to-digital converter and a data processing unit, the information output of which is the information output of the channel, while the output of the k-th analog measuring sensor (k 1 o C m) is connected to the k-th input of the switch, the output of which is connected to the input of the analog digital converter, and the control input to the output of the control unit of the switch, the input of which is the first control input of the channel, the output of the analog-to-digital converter is connected to the information input of the data processing unit, information and control the move-output of which is the information-control input-output of the channel, and the control input of the analog-to-digital converter is the second control input of the channel for collecting and preprocessing measurement information, (n-1) a channel for collecting and preprocessing measurement information is introduced, the main switch made in in the form of an connector n x t, (n 1) random access memory, (n / 2 1) buffer memory, n / 2 transmitters of transmitted information, n / 2 data transmission nodes and an input-output channel, subconnects enny to address- information and command line of the control computer system, information output i-th channel acquisition and pre-processing of measurement information (i 1 o C n) is connected to the i-th input of the main switch, i-th output of which is connected with information input of i -th random access memory device, the j-th output (j 1 o C n / 2) of each of the random-access memory devices is connected to the information input of the j-th buffer memory device, and the j-th output of each of the buffer memory devices is the input of the j-th shaper of the transmitted information, the output of which is connected to the j-th input of each of the data transfer nodes, the outputs of which are the outputs of the device, the information-control input-output and the first and second control inputs of each of the channels for collecting and preprocessing measurement information connected, respectively, with the peripheral input-output and with the first and second peripheral outputs of the input-output channel, the third, fourth, fifth, sixth and seventh peripheral outputs of which are connected, respectively , with the control input of the main switch, address-control inputs of random access memory devices, address-control inputs of buffer memory devices, information-control inputs of transmitters of transmitted information and control inputs of data transfer nodes.
На чертеже представлена блок-схема радиально-кольцевого устройства для сбора, преобразования и передачи результатов измерения параметров физической среды, выполненного согласно данному изобретению для сбора информации с 64 аналоговых измерительных датчиков параметров физической среды. The drawing shows a block diagram of a radial-ring device for collecting, converting and transmitting the results of measurements of the parameters of the physical environment, made according to this invention to collect information from 64 analog measuring sensors of the parameters of the physical environment.
Данный вариант устройства содержит восемь каналов 1.1 1.8 сбора и предварительной обработки измерительной информации, основной коммутатор 2, выполненный в виде соединителя n х n, восемь оперативных запоминающих устройств 3.1 3.8, четыре буферных запоминающих устройства 4.1 4.4, четыре формирователя 5.1 5.4 передаваемой информации, четыре узла 6.1 6.4 передачи данных, канал 7 ввода-вывода и управляющий вычислительный комплекс 8. Каждый из каналов 1.1 1.8 сбора и предварительной обработки измерительной информации выполнен по одной и той же схеме и содержит группу 9 аналоговых измерительных датчиков 10.1 10.8, коммутатор 11, выполненный в данном случае в виде соединителя 8х1, блок 12 управления коммутатором, аналого-цифровой преобразователь 13 и блок 14 обработки данных. This version of the device contains eight channels 1.1 1.8 for collecting and preprocessing measurement information, the main switch 2, made in the form of an n x n connector, eight random access memory devices 3.1 3.8, four buffer storage devices 4.1 4.4, four transmitters 5.1 5.4 of transmitted information, four nodes 6.1 6.4 data transmission, input / output channel 7 and control computing complex 8. Each of the channels 1.1 1.8 collection and preprocessing of measurement information is performed according to the same scheme and contains UPPU 9 analog measuring sensors 10.1 10.8, the switch 11, made in this case in the form of an 8x1 connector, a switch control unit 12, an analog-to-digital converter 13 and a data processing unit 14.
В качестве аналоговых измерительных датчиков 10.1 10.8 могут быть использованы, например, измерители параметров физических величин, характеризующих уровень радиационной загрязненности атмосферы и почвы в различных точках контролируемой местности, то есть измерители интенсивности α, β и γ излучений, измерители концентрации в атмосфере и на поверхности почвы определенных химических соединений и т.п. As analogue measuring sensors 10.1 10.8 can be used, for example, meters of parameters of physical quantities characterizing the level of radiation pollution of the atmosphere and soil at various points of a controlled area, that is, meters of intensity of α, β and γ radiation, meters of concentration in the atmosphere and on the surface of the soil certain chemical compounds, etc.
Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 13 может быть выполнен как в виде АЦП прямого преобразования с входом управления выводом результата, так и на микросхеме К1108ПВ2А, представляющей собой быстродействующий АЦП последовательного приближения. An analog-to-digital converter (ADC) 13 can be performed either as a direct conversion ADC with a result output control input, or on a K1108PV2A microcircuit, which is a high-speed sequential approximation ADC.
В зависимости от сложности и значимости задач, возложенных на радиально-кольцевое устройство для сбора, преобразования и передачи результатов измерения параметров физической среды, блок 14 обработки данных может быть выполнен по-разному. Depending on the complexity and significance of the tasks assigned to the radial-ring device for collecting, converting and transmitting the results of measuring the parameters of the physical medium, the data processing unit 14 can be performed in different ways.
В простейшем случае в состав блока 14 обработки данных могут входить два регистра с объединенными управляющими входами и комбинационный сумматор, причем информационный вход первого регистра является входом блока, а выход - информационным выходом блока и подключен к одному из входов сумматора, второй вход которого связан с выходом второго регистра, информационный вход которого, а также объединенные управляющие входы обоих регистров и выход переполнения сумматора образуют информационно-управляющий вход-выход блока. In the simplest case, the data processing unit 14 may include two registers with combined control inputs and a combiner, the information input of the first register being the input of the block and the output being the information output of the block and connected to one of the inputs of the adder, the second input of which is connected to the output the second register, the information input of which, as well as the combined control inputs of both registers and the overflow output of the adder, form the information-control input-output of the block.
При необходимости организации более сложной обработки измерительной информации (например, в случае воздействия на аналоговые измерительные датчики и цепи передачи на выходных сигналов разноообразных интенсивных помех) блок обработки данных представляет собой сочетание процессора сбора данных, в качестве которого может быть использована микросхема К1804ВС1, и блока микропрограммного управления, содержащего блок памяти микропрограмм, узел управления последовательностью микрокоманд (например микросхема К1804ВУ4), регистр адреса микрокоманд и шинный формирователь. При этом в качестве блока памяти микропрограмм может быть использовано как постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), так и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). В случае, если объем памяти внутренних регистров процессора сбора данных окажется недостаточным для хранения вводимого в процессор блока данных, в состав обработки данных может быть введено оперативное запоминающее устройство требуемой емкости. If it is necessary to organize more complex processing of measurement information (for example, in the case of exposure to analog measuring sensors and transmission circuits on the output signals of various intense interference), the data processing unit is a combination of a data acquisition processor, which can be used as a chip K1804BC1, and a firmware block a control unit containing a microprogram memory unit, a micro-command sequence control unit (for example, a chip K1804VU4), an address register with a microcom ND and the bus driver. In this case, both a read-only memory (ROM) and a random-access memory (RAM) can be used as a microprogram memory unit. If the memory capacity of the internal registers of the data acquisition processor is insufficient to store the data block introduced into the processor, random access memory of the required capacity can be introduced into the data processing.
Каждое из оперативных запоминающих устройств (ОЗУ) 3.1 3.8 и каждое из буферных запоминающих устройств (БЗУ) 4.1 4.4 может быть реализовано на микросхеме К565РУ1. Особенность выполнения этих запоминающих устройств заключается в наличии у каждого из них четырех запараллеленных по информационным входам выходных регистров с тремя состояниями на выходе, имеющих раздельные входы управления состоянием. Each of the random access memory devices (RAM) 3.1 3.8 and each of the buffer memory devices (BZU) 4.1 4.4 can be implemented on the chip K565RU1. The peculiarity of the implementation of these storage devices is that each of them has four output registers parallel with the information inputs and with three output states having separate state control inputs.
Формирователи 5.1 5.4 передаваемой информации предназначены для формирования сообщения стандартного формата, состоящего, например, из пяти шестнадцатиразрядных слов, содержащих, соответственно, служебную информацию о времени измерения, индексе передаваемого измеренного параметра, номере датчика, номере прибора и измерительные данные о текущем значении параметра. Shapers 5.1 5.4 of the transmitted information are intended for generating a message in a standard format, consisting, for example, of five sixteen-bit words containing, respectively, service information about the measurement time, the index of the transmitted measured parameter, sensor number, device number and measurement data about the current parameter value.
Формирователи 5.1 5.1 передаваемой информации могут быть выполнены, например, на базе сдвигающих регистров с параллельной записью информации, поступающей от различных источников на входы соответствующих разрядов и регистров, и ее последовательным или параллельно-последовательным считыванием. Shapers 5.1 5.1 transmitted information can be performed, for example, on the basis of shifting registers with parallel recording of information coming from various sources to the inputs of the corresponding bits and registers, and its sequential or parallel-sequential reading.
Для реализации коммутаторов 2 и 11, блоков 12 управления коммутатором, узлов 6.1 6.4 передачи данных, канала 7 ввода-вывода и управляющего вычислительного комплекса 8 с адресно-информационной и командной магистралью могут быть использованы серийно выпускаемые технические средства, входящие в состав оборудования АТСКЭ типа "Квант" [5 и 6]
Управляющий вычислительный комплекс 8 может состоять из одной или двух, в случае выполнения его резервированным, специализированных управляющих ЭВМ, микропрограммные процессоры которых имеют четыре аппаратных уровня программы с глубиной ухода на подпрограмму, равной четырем на каждом уровне.For the implementation of switches 2 and 11, switch control units 12, nodes 6.1 6.4 data transmission, input-output channel 7 and control computing complex 8 with address information and command line can be used commercially available technical equipment that are part of the ATSCE type equipment Quantum "[5 and 6]
The control computing complex 8 can consist of one or two, if it is redundant, specialized control computers, the microprogramming processors of which have four hardware program levels with a depth of care for the subprogram equal to four at each level.
Структурноуправляющая ЭВМ содержит подключенные к адресно-информационной и командной магистрали микропрограммный процессор, состоящий из накопителя микропрограмм, устройства управления и арифметико-логического устройства, оперативное запоминающее устройство, включающее в свойй состав матрицу динамической памяти, узел стыковки с запоминающим устройством и формирователь адресных токов, генератора тактовых импульсов со схемой управления тактовым импульсами и канала ввода для ввода программы обслуживания и исходных данных с устройства ввода, в качестве которого может быть использован, например, кассетный накопитель на магнитной ленте или магнитофон [6, с. 31 56]
В случае выполнения управляющего вычислительного комплекса 8 резервированным в его состав включается канал межмашинного обмена, обеспечивающего синхронную работу обеих управляющих ЭВМ и сравнение результатов их функционирования.The structural control computer contains a microprogram processor connected to the address-information and command line, which consists of a microprogram drive, a control device, and an arithmetic-logical device, a random access memory, which includes a dynamic memory matrix, a docking unit with a storage device, and an address current generator, generator clock pulses with a clock control circuit and an input channel for entering a maintenance program and initial data from a device input, which can be used, for example, a tape drive on a magnetic tape or tape recorder [6, p. 31 56]
In the case of executing the control computing complex 8 redundant, an inter-machine exchange channel is included in its structure, which ensures the synchronous operation of both control computers and compares the results of their operation.
Канал 7 ввода-вывода, в состав которого входят также и блоки канала для связи с периферийным оборудованием [6, c. 57 66] предназначен для передачи и согласования временных и электрических параметров сигналов, которыми обмениваются в процессе работы управляющий вычислительный комплекс 8 и подключенное к каналу периферийное оборудование, обеспечивая при этом их полную гальваническую развязку. Имеющееся в канале 7 ввода-вывода оборудование (дешифраторы выбора координат, блоки управления и сканирования объектов периферии, интерфейс сигналов управления и сканирования и т.п.) позволяют передавать сигналы к периферийным устройствам или принимать сигналы от периферийных устройств. Channel 7 I / O, which also includes channel blocks for communication with peripheral equipment [6, p. 57 66] is designed to transmit and coordinate the time and electrical parameters of signals that are exchanged during operation by the control computer complex 8 and peripheral equipment connected to the channel, while ensuring their complete galvanic isolation. The equipment available in the I / O channel 7 (decoders for selecting coordinates, control and scanning units for peripheral objects, an interface for control and scanning signals, etc.) allows signals to be transmitted to peripheral devices or to receive signals from peripheral devices.
Узлы 6.1 6.4 передачи данных предназначены для преобразования выступающей на их входы числовой информации и передачи ее по линии связи многочастотным способом кодом 2 из 6 методом импульсный челнок, импульсный пакет и т.п. Nodes 6.1 6.4 data transmission are intended for converting the digital information acting on their inputs and transmitting it over the communication line using a multi-frequency method with a 2 of 6 code using the pulse shuttle method, pulse packet, etc.
Входящий в состав каждого из каналов 1.1 1.8 коммутатор 11 выполнен в виде соединителя 8 х 1 и представляет собой часть стандартного двухпроводного ферридового соединителя МФС 1. Управление работой такого соединителя осуществляется блоком 12 управления коммутатором, в котором имеется генератор колоколообразных импульсов, подключаемый с помощью стандартного оборудования АТСКЭ типа "Квант" к требуемым в данный момент управляющим шинам соединителя. Сигналы управления этим подключением поступают в блоки 12 измерительных каналов из канала 7 ввода-вывода, в составе которого имеются также и исполнительные устройства управления коммутационным полем. The switch 11, which is a part of each channel 1.1 1.8, is made in the form of an 8 x 1 connector and is part of the standard two-wire ferride connector MFS 1. The operation of such a connector is carried out by the switch control unit 12, in which there is a bell-shaped pulse generator connected using standard equipment ATSCE type "Quantum" to the currently required control bus connector. The control signals for this connection are received in blocks 12 of the measuring channels from the input / output channel 7, which also includes switching field control actuators.
Одно из таких устройств используется для управления работой основного коммутатора, выполненного в виде многопроводного соединителя 8 х 8, составленного из нескольких матричных ферридовых соединителей МФС 1 8 х 8 х 2. One of these devices is used to control the operation of the main switch, made in the form of a multi-wire 8 x 8 connector, composed of several matrix ferrid connectors MFS 1 8 x 8 x 2.
Радиально-кольцевое устройство для сбора, преобразования и передачи результатов измерения параметров физической среды работают следующим образом. Radial-ring device for collecting, converting and transmitting the results of measurements of the parameters of the physical environment work as follows.
Запуск устройства инициируется после ввода в управляющий вычислительный комплекс (УВК) 8 программ обслуживания и служебного информационного массива, каждый элемент которого содержит номер датчика, пороговое значение измеряемого этим датчиком параметра и другую, определяемую пользователем служебную информации. Device startup is initiated after entering into the control computer complex (UVK) 8 service programs and a service information array, each element of which contains a sensor number, a threshold value of a parameter measured by this sensor, and another service-defined user-defined information.
После запуска УВК 8 осуществляет загрузку программ экспресс-обработки измерительных данных в блоки 14 обработки данных измерительных каналов, а именно в ОЗУ входящих в состав этих частей устройства блоков микропрограммного управления. При этом в те блоки обработки данных, в которых для хранения программ экспресс-обработки результатов измерения используется ПЗУ или которые выполнены на двух регистрах и комбинационном сумматоре, загрузка программ экспресс-обработки не производится. After the start, UVK 8 downloads the programs for express processing of the measurement data into the processing unit 14 of the measurement channel data, namely, into the RAM of the microprogram control units included in these parts of the device. At the same time, in those data processing units in which ROM is used to store express processing programs for measurement results or which are executed on two registers and a combinational adder, express processing programs are not downloaded.
По завершении процедур загрузки устройство переходит к сбору, преобразования и накоплению измерительных данных. Upon completion of the loading procedures, the device proceeds to the collection, conversion and accumulation of measurement data.
УВК 14 в соответствии с программой обслуживания осуществляет опрос аналоговых измерительных датчиков 10.1 10.8 в каждом из каналов 1.1 1.8, представляющих собой радиальные стволы измерения. UVK 14, in accordance with the maintenance program, polls analog measuring sensors 10.1 10.8 in each of the channels 1.1 1.8, which are radial measuring trunks.
Для этого УВК 8 через канал 7 ввода-вывода и блок 12 каждого из каналов 1.1 1.8 управляет работой соответствующих коммутаторов 11, осуществляющих подключение выхода очередного опрашиваемого аналогового измерительного датчика ко входу АЦП 13. Управляя через канал 7 ввода-вывода работой АЦП 13 каждого из каналов 1.1 1.8, УВК 8 обеспечивает передачу в цифровой форме соответствующей измерительной информации в блоки 14 обработки данных. Частота и порядок опроса датчиков задается программно и может изменяться в процессе работы устройства, причем возможен одновременный опрос выбранных датчиков в нескольких или даже во всех каналах. To this end, the UVK 8 through the input-output channel 7 and the block 12 of each channel 1.1 1.8 controls the operation of the corresponding switches 11, which connect the output of the next interrogated analogue measuring sensor to the ADC input 13. By controlling the operation of the ADC 13 of each channel through the input-output channel 7 1.1 1.8, UVK 8 provides the digital transmission of the relevant measurement information to the data processing units 14. The frequency and order of polling sensors is programmed and can change during the operation of the device, and it is possible to simultaneously poll the selected sensors in several or even all channels.
В те блоки 14 обработки данных каналов 1.1 1.8, которые выполнены на основе процессора сбора данных, записывается несколько (например, 15 20) текущих значений соответствующего измеряемого параметра. Затем по команде УВК осуществляется обработка накопленных данных. При этом может выполняться экстремальный анализ, отсев сбойной информации, статистической анализ, т.е. вычисление среднего арифметического значения, среднего квадратичного отклонения и т.п. Окончательный результат этой экспресс-обработки сравнивается с переданным из УВК 8 через канал 7 ввода-вывода и хранящимся в одном из внутренних регистров процессора блока обработки данных пороговым значением измеряемого параметра. In those data processing units 14 of channels 1.1 1.8, which are based on the data acquisition processor, several (for example, 15 20) current values of the corresponding measured parameter are recorded. Then, by the UVK command, the accumulated data is processed. In this case, extreme analysis, screening of bad information, and statistical analysis, i.e. calculation of arithmetic mean value, standard deviation, etc. The final result of this express processing is compared with the threshold value of the measured parameter stored in one of the internal registers of the processor of the data processing unit transmitted from UVK 8 through the input / output channel 7.
В тех каналах 1.1 1.8, в которых используются блоки обработки данных, построенные на регистрах и комбинационном сумматоре и не ориентированные на экспресс-обработку измерительных данных, осуществляется только сравнение результата очередного измерения с переданным из УВК 8 пороговым значением измеряемого опрашиваемым датчиком параметра. In those channels 1.1 1.8, which use data processing units built on registers and combinational combiners and not oriented to express processing of measurement data, only the result of the next measurement is compared with the threshold value transmitted from the UVK 8 measured by the interrogated sensor parameter.
Результат сравнения с блока 14 обработки данных каждого из каналов 1.1 - 1.8 сбора и предварительной обработки измерительной информации через канал 7 ввода-вывода поступает в УВК 8, где интерпретируется либо как запрос на очередной цикл опроса соответствующего датчика, либо как запрос на предоставление доступа к одному из ОЗУ 3.1 3.8. The comparison result from the data processing unit 14 of each of the channels 1.1 - 1.8 of the collection and preliminary processing of measurement information via the input / output channel 7 is sent to UVK 8, where it is interpreted either as a request for the next polling cycle of the corresponding sensor, or as a request for providing access to one from RAM 3.1 3.8.
Если полученное непосредственно или в процессе экспресс-обработки значение измеряемого параметра не выходит за пределы заданного порогового значения, то оно в дальнейшем не регистрируется, а УВК 8, подавая управляющие сигналы на соответствующие каналы 1.1 1.8 осуществляет очередной цикл опроса обслуживаемых соответствующим каналом аналоговых измерительных датчиков. If the value of the measured parameter obtained directly or during express processing does not exceed the specified threshold value, then it is not recorded in the future, and UVK 8, by supplying control signals to the corresponding channels 1.1 1.8, carries out the next cycle of polling analog measuring sensors serviced by the corresponding channel.
Если же проверенное значение измеряемого параметра превышает установленную для этого параметра пороговую величину, то УВК 8 осуществляет запись этой информации в любое доступное в данный момент оперативное запоминающее устройство 3.1 3.8, т. е. в то ОЗУ, в котором в данный момент времени не осуществляется, например, регенерация хранимой информации. If the verified value of the measured parameter exceeds the threshold value set for this parameter, then UVK 8 records this information in any currently available random access memory device 3.1 3.8, i.e., into the RAM in which it is not currently running, for example, the regeneration of stored information.
Для этого УВК 8 через канал 7 ввода-вывода производит соответствующие соединения входов и выходов основного коммутатора 2, задает адрес очередной ячейки памяти выбранного ОЗУ и по получении от одного из блоков 14 обработки данных какого-либо из каналов 1.1oC1.8 сигнала о превышении значением измеряемого параметра пороговой величины передает на это ОЗУ сигнал разрешения записи.To do this, UVK 8 through the I / O channel 7 makes the appropriate connections of the inputs and outputs of the main switch 2, sets the address of the next memory cell of the selected RAM, and when one of the channels 1.1 o C1.8 receives an excess signal from one of the data processing units 14 the value of the measured threshold parameter transmits a write enable signal to this RAM.
В предельном случае, если в данный момент времени доступны все ОЗУ 3.1 - 3.8 и положительные результаты сравнения поступили из всех каналов 1.1 1.8 сбора и предварительной обработки измерительной информации, то благодаря использованию в качестве основного коммутатора 2 многоразрядного соединителя 8х8, выходные данные каждого из каналов могут быть одновременно записаны в соответствующие ОЗУ. Таблица соответствия номеров опрошенных датчиков (следовательно, и номеров каналов) номерам ОЗУ 3.1 3.8 и адресам ячеек памяти этих ОЗУ, содержащая также и другую служебную информацию (например, дату и время измерения) формируется в УВК 8 и сохраняется в его оперативном запоминающем устройстве. In the extreme case, if all RAM 3.1 - 3.8 is available at a given time, and positive results of comparison come from all channels 1.1 1.8 of the collection and preliminary processing of measurement information, then due to the use of 8x8 multi-bit connector as the main switch, the output data of each channel can be simultaneously written to the appropriate RAM. A table of correspondence of the numbers of the sensors polled (and therefore the channel numbers) to the RAM numbers 3.1 3.8 and memory addresses of these RAMs, which also contains other service information (for example, the date and time of measurement) is generated in UVK 8 and stored in its random access memory.
Возможны и другие режимы накопления данных в ОЗУ 3.1 3.8. Например, при пониженной частоте появления значимой информации на выходах каналов 1.1 1.8, являющихся радиальными стволами измерения, можно осуществлять кольцевой опрос выходных цепей этих каналов и накапливать данные о результатах измерения одноименного параметра физической среды, полученные из разных каналов, в одном и том же ОЗУ. Таким образом, структура данного устройства обеспечивает возможность частичной группировки и сортировки измерительной информации уже на этапе первичного накопления данных. There are other possible modes of data accumulation in RAM 3.1 3.8. For example, with a reduced frequency of significant information appearing at the outputs of channels 1.1 1.8, which are radial trunks of measurement, it is possible to ring-scan the output circuits of these channels and accumulate data on the measurement results of the same parameter of the physical medium obtained from different channels in the same RAM. Thus, the structure of this device provides the ability to partially group and sort the measurement information already at the stage of primary data accumulation.
По мере накопления информации в ОЗУ 3.1 ->3.8 УВК 8, не прерывая процесса опроса каналов 1.1 1.8 сбора и предварительной обработки измерительной информации и управления основным коммутатором 2, организует и осуществляет передачу накопленной информации из ОЗУ 3.1 3.8 в буферные запоминающие устройства 4.1 4.4. Результаты измерений записываются в БЗУ 4.1 4.4 в упорядоченном виде, т.е. формируются страницы памяти, содержащие блоки данных, соответствующих либо номеру одного или нескольких датчиков, либо времени измерения и т. п. Для выполнения этих процедур используются данные хранящихся в УВК 8 таблиц соответствия. Возможность работы одного из БЗУ с тем ОЗУ, из которого поступает считанная информация, обеспечивается переводом выходных цепей соответствующих выходных регистров незадействованных в данный момент ОЗУ в высокоимпедансное состояние. При этом возможно одновременное считывание информации из двух ОЗУ и ее передача в соответствующие выбранные БЗУ. As information is accumulated in RAM 3.1 -> 3.8 UVK 8, without interrupting the process of polling channels 1.1 1.8 for collecting and preprocessing measurement information and controlling the main switch 2, it organizes and transfers the accumulated information from RAM 3.1 3.8 to buffer storage devices 4.1 4.4. The measurement results are recorded in BZU 4.1 4.4 in an ordered form, i.e. memory pages are formed containing data blocks corresponding to either the number of one or more sensors, or the measurement time, etc. To perform these procedures, data from 8 correspondence tables stored in UVK are used. The possibility of operation of one of the ROMs with the RAM from which the read information is received is ensured by translating the output circuits of the corresponding output registers of the currently unused RAM into a high impedance state. At the same time, it is possible to read information from two RAMs at the same time and transfer it to the corresponding selected ROMs.
В процессе выполнения процедуры формирования в БЗУ 4.1 4.4 массивов упорядоченных данных УВК 8 также формирует и сохраняет в своем оперативном запоминающем устройстве соответствующую служебную информацию в виде таблиц соответствия номера БЗУ и адресов его ячеек номеру датчика, времени измерения и т.п. In the process of forming the arrays of ordered data in BZU 4.1 4.4, the UVK 8 also generates and stores in its RAM memory the corresponding service information in the form of tables of correspondence of the BZU number and its cell addresses to the sensor number, measurement time, etc.
После завершения формирования в каком-либо из БЗУ 4.1 4.4 очередного упорядоченного массива данных, т.е. после заполнения очередной страницы памяти, этот массив может быть передан по линии связи. After completion of the formation of a regular ordered data array, i.e. after filling the next page of memory, this array can be transferred over the communication line.
Для этого УВК 8 формирует соответствующую управляющую и служебную информацию и передает ее в канал 7 ввода-вывода. На пятом периферийном выходе канала 7 ввода-вывода, подключенном к адресно-управляющим входам БЗУ 4.1 - 4.4, выставляются сигналы, разрешающие работу соответствующего БЗУ в режиме чтения данных и выдачу считываемой информации на одном или нескольких его выходах. На шестом периферийном выходе канала 7 ввода-вывода, связанном с информационно-управляющими входами формирователей 5.1 5.4 передаваемой информации, выставляются сигналы разрешения работы одного или нескольких формирователей и необходимая служебная информация, входящая в подлежащие формированию сообщения. На седьмом периферийном выходе канала 7 ввода-вывода появляются сигналы разрешения работы задействуемых узлов 6.1 6.4 передачи данных и разрешения приема информации по одному из входов активизируемого узла передачи данных. For this, UVK 8 generates the corresponding control and service information and transmits it to the input / output channel 7. At the fifth peripheral output of the input-output channel 7, connected to the address-control inputs of the BZU 4.1 - 4.4, signals are set that allow the corresponding BZU to operate in the data reading mode and provide readable information at one or more of its outputs. At the sixth peripheral output of the input-output channel 7, associated with the information-control inputs of the transmitters 5.1 5.4 of the transmitted information, the signals of the permission of the work of one or several formers and the necessary service information included in the messages to be generated are set. On the seventh peripheral output of the input-output channel 7, signals appear enabling the operation of the involved nodes 6.1 6.4 data transmission and permission to receive information on one of the inputs of the activated data transmission node.
Вслед за этим УВК 8 через канал 7 ввода-вывода организует поочередное считывание ячеек задействованного БЗУ, хранящих элементы передаваемого массива измерительной информации, прием считанной информации в требуемый формирователь передаваемой информации и его информационному входу и прием служебной информации по его информационно-управляющему входу, управление формированием сообщений в этом формирователе и управление передачей сформированных сообщений в линию связи через задействованный узел передачи данных. Following this, UVK 8 through the I / O channel 7 organizes the sequential reading of the cells of the used BZU that store the elements of the transmitted array of measuring information, the reception of the read information in the required shaper of the transmitted information and its information input and the reception of service information at its information-control input, formation control messages in this shaper and controlling the transmission of generated messages to the communication line through the involved data transmission node.
В зависимости от программы обслуживания данное устройство позволяет осуществлять также параллельную передачу сформированного массива данных по двум каналам связи. Depending on the service program, this device also allows parallel transmission of the generated data array over two communication channels.
Положительным свойством устройства являются также возможность программного отклонения любого из блоков и узлов, хранящих и передающих измерительную информацию, прошедшую экспресс-обработку, в случае возникновения неисправности. При этом не происходит нарушения работоспособности устройства, обеспечивающего и в этом случае накопление и пакетную передачу в линию связи достоверной, малоизбыточной и сгруппированной по определенным признакам измерительной информации о параметрах исследуемой физической среды. A positive property of the device is also the possibility of software rejection of any of the blocks and nodes that store and transmit measurement information that has undergone express processing in the event of a malfunction. In this case, there is no disruption of the device’s operability, which in this case also ensures the accumulation and packet transmission to the communication line of reliable, low-redundant and grouped by certain signs measuring information about the parameters of the studied physical environment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94044057A RU2076352C1 (en) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | Data collection ring-radial device for physical substance parameters measuring results converting and transmitting |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94044057A RU2076352C1 (en) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | Data collection ring-radial device for physical substance parameters measuring results converting and transmitting |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94044057A RU94044057A (en) | 1996-10-20 |
| RU2076352C1 true RU2076352C1 (en) | 1997-03-27 |
Family
ID=20163174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94044057A RU2076352C1 (en) | 1994-12-27 | 1994-12-27 | Data collection ring-radial device for physical substance parameters measuring results converting and transmitting |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2076352C1 (en) |
-
1994
- 1994-12-27 RU RU94044057A patent/RU2076352C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 1769211, кл. G 06 F 15/74, 1992. 2. Авторское свидетелльство СССР N 1322156, кл. G 01 R 13/02, 1987. 3. Авторское свидетельство СССР N 1783547, кл. G 06 F 15/74, 1992. 4. Авторское свидетельство СССР N 1716501, кл. G 06 F 3/05, 1992. 5. Буланов А.В. и др. Проектирование квазиэлектронных АТС типа "Квант", ч. 1. Общая характеристика, функциональные и коммутационные схемы.- М.: ВЗЭИС, 1983. 6. Буланов А.В. и др. Управляющее устройство АТСКЭ типа "Квант".- М.: ВЗЭИС, 1986. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94044057A (en) | 1996-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4821167A (en) | Method and apparatus for sequential control of analogue signals | |
| EP0360527A3 (en) | Parallel computer system using a simd method | |
| CA2042790A1 (en) | Method for collecting data by a manufacturing process manager from a plurality of programmable logic controllers | |
| CA2421047A1 (en) | Method and apparatus for optimized parallel testing and access of electronic circuits | |
| JPS63106997A (en) | Test method and apparatus for megabit memory module | |
| RU2076352C1 (en) | Data collection ring-radial device for physical substance parameters measuring results converting and transmitting | |
| CN116722658B (en) | Low-voltage area topology identification method and device, storage medium and chip equipment | |
| RU2079881C1 (en) | Device which gathers, processes and transmits packets with measurements of physical features for environment | |
| RU2080653C1 (en) | Device which gathers, processes and transmits information packets with results of measurement of environment characteristics | |
| RU2079882C1 (en) | Device which gathers, processes and transmits results of measurements of physical features of environment | |
| KR930005771B1 (en) | Interrupt control circuit | |
| RU2081452C1 (en) | Device which gathers, converts and transmits results of measurement of physical environment characteristics | |
| Kennedy et al. | A hardware implementation of a binary neural associative memory | |
| RU2118848C1 (en) | System to collect, convert and process measurement information | |
| JPS57208697A (en) | Semiconductor storage device | |
| JPH01311500A (en) | Fail bit analyzing system | |
| CA1040315A (en) | Binary image processor | |
| SU966699A1 (en) | Integrated circuit testing device | |
| SE8400324D0 (en) | TRAINING DEVICE FOR MEASUREMENTS, OBSERVED AND INFLUENCE OF UBER A LARGE NUMBER OF FARNESS COUNSELING LAWS, VONEINANDER DEPENDENT AND / OR INDEPENDENT EVENTS | |
| RU1795468C (en) | Information processing system | |
| JPH0883235A (en) | Cpu system | |
| JPH01175436A (en) | Data converter and automatic system for checking and testing equipment by using group of such converters | |
| SU1695266A1 (en) | Multichannel device for program-simulated control | |
| SU873247A2 (en) | System for checking digital node electric parameters | |
| JPS5928298A (en) | Test evaluating device for semiconductor storage device |