SE425998B - Dataoverforingsanordning - Google Patents

Description

lO 15 20 25 30 35 8200269å°2 klockpulsfrekvensen samt pulsförhållandet (förhållandet mellan tidslängden för resp. puls och tidslängden mellan två _på varandra följande pulser) tillåtes variera,exempelvis för anpassning till olika transmissionsbetingelser eller störningar. Ytterligare ett syfte är att på relativt enkelt sätt även möjliggöra central styrning av resp. övervakade enhet från datorn.

Dessa syften uppnås för en anordning av det inledningsvis angiv- na slaget enligt uppfinningen genom att respektive övervaknings- enhet är kopplad till datorn via minst två anslutningar, av vilka den ena tjänar till överföring av klockpulserna och den andra tjänar till överföring av avkänd datainformation, att övervakningsenheten omfattar en sekvenskrets, vars ingångar är kopplade såväl till klockpulsanslutningen som, via en adressav- kodare, till enhetens adressräknare och vars utgångar är kopplade ; till dataöverföringsanslutningen via var sin strömställare, som genom sitt öppna eller slutna läge representerar en avkänd in- 1 formationsbit, och att, då adressavkodaren avkänner det förin- ställda räknevärdet hos adressräknaren, övervakningsenheten bringas att väsentligen synkront med klockpulserna avge ett puls- tåg svarande mot de avkända informationsbitarna. Härigenom kom- mer således återföringen av avkända data att ske praktiskt taget utan fördröjning i förhållande till dermottagna klockpulserna från datorn.

Vidare blir kretslösningen synnerligen enkel, varvid sekvenskret- sen lämpligen kan bestå av dels en till klockpulsanslutningen kopplad binärräknare, dels en därtill och till adressavkodaren ansluten funktionsavkodare, vars utgångar är anslutna till var sin av de ovan nämnda strömställarna. Funktionsavkodaren fram- stegascykliskt av den binära räknaren men aktiveras på sina utgångar endast då adressavkodaren avkänner det förinställda räknevärdet hos adressräknaren. Binärräknaren kan ha önskat antal bitar och är med fördel inkoppladnællanklockpulsanslut- ningen och adressräknaren, varvid det automatiskt säkerställas, att adressräknarenändrar räkneinnehåll synkront med funktions- 10 15 20 30 35 8200269-2 avkodarenscykliskaomställning. Några synkroniseringsproblem behöver således ej uppkomma.

Synkroniseringen av de olika avkänningsenheterna i förhållande till varandra sker lämpligen genom att varje enhet har en noll- ställningsenhet inkopplad för avkänning av klockpulserna och nollställning av resp. adressräknare vid pâtryckning av en extremt lång puls.

För att även möjliggöra utsändning av styrsignaler från datorn till respektive övervakade enhet är sekvenskretsens utgångar lämpligen kopplade till en styrkrets, som är pâverkbar genom modulering av klockpulserna för alstring av styrsignaler till ifrågavarande övervakningsenhet eller ett därtill anslutet del- system. Även styrfunktionen kommer härvid att vara väsentligen synkron med de mottagna klockpulserna.

Styrkretsen harföreträdesvis tvâ ingångar, nämligen en första ingång med anslutningar till sekvenskretsens utgångar och en andra ingång, som via en pulsdemodulator, t.ex. en pulsnivåavkän- nare, är kopplad till övervakningsenhetens klockpulsanslutning på så sätt, att styrkretsen aktiveras endast då modulerade klock- pulser, i synnerhet med en förutbestämd potentialnivå, avkännes.

Styrkratsen kan omfatta ett antal bistabila vippor, vars ingångar är anslutna dels till var sin av sekvenskretsens utgångar, dels till pulsdemodulatorn. Vippornas utgångar är lämpligen anslutna till var sitt styrdon, t.ex. via ett relä.

Uppfinningen förklaras närmare nedan med hänvisning till bifogade ritningar, som schematiskt åskådliggör ett utföringsexempel.

Fig. l visar schematiskt en dator och tvâ därtill ledningsanslut- na övervakningsenheter; Fig. 2 visar ett schematiskt blockschema för en övervakningsen- het; och 10 15 20 25 30 35 8200269-2 4 Fig. 3 visar exempel på signalförlopp på en övervakningsenhets in- och utgångar.

I fig. l visas således mycket förenklat en central dator CC, som medelst fyra ledningstrådar är ansluten till två övervakningsen- heter Ul och U2. I praktiska tillämpningar kan antalet övervak- ningsenheter vara mycket stort, och ledningsnätet kan ha olika konfigurationer, t.ex. med flera grenar utgående i stjärnform från datorn, vilken kan utgöras av en mikrodator eller en stör- re dator.

Av de fyra ledningstrådarna tjänar två till spänningsförsörjning av de olika enheterna, nämligen +24V och jord, medan tvâ trådar tjänar till signalöverföring. Den ena signalledningen "clock" är avsedd för överföring av klockpulser från datorn till de olika övervakningsenheterna, och den andra signalledningen "data" är avsedd för återföring av datasignaler representerande avkänd information från resp. övervakningsenhet till datorn. I princip är det tänkbart att spänningsförsörjningen av de olika enheter- na sker lokalt, t.ex. genom batteridrift, och att klockpulserna och datasignalerna överlagras på samma ledning.

De båda övervakningsenheterna Ul och U2har förutom de fyra anslut- ningarna till datorn fyra ingångar A,B,C,D för avkänning av fyra binära tillståndsstorheter eller en eller flera binärko- dade storheter, varvid varje bit representeras av + eller - i fig. l, samt fyra utgångar E,F,G,H för avgivande av fyra binära I styrsignaler, likaledes representerade av + och - .

Fig. 2 visar den principiella uppbyggnaden av en övervaknings- enhet utförd i enlighet med uppfinningen, varvid endast de väsent- liga signalvägarna är utritade. Till vänster i figuren visas de båda signalanslutningarna"clock" och "data". Klockpulsanslut- ningen "clock" är försedd med en pulsformare l, som är avsedd att eliminera smärre störningar, vilka är överlagrade på de från datorn utsända klockpulserna. Pulsformaren l är på sin ut- gângssida kopplad dels till en nollställningskrets 2, dels till 10 15 20 25 30 35 8200269-2 en binärräknare 3 och en därtill efterkopplad adressräknare 4.

Binärräknaren 3 innehåller tvâceller Ql och Q2 och räknar så- ledes cykliskt till fyra. Var fjärde klockpuls vidarebefordras således till adressräknaren 4. Binärräknaren 3 är med tvâ lednings- anslutningar, en för varje cell Ql, Q2, kopplad till en funk- tionsavkodare 5, och dessa båda komponenter 3 och 5 bildar tillsammans en sekvenskrets 6 med fyra utgångar.

Varje övervakningsenhet Ul, U2, etc. har en adresskodare 7 för förinställning av en specifik adresskod för resp. enhet. Adress- räknarens 4 celler Q3, Q4, ..., QIO och adresskodaren 7 är var och en anslutna till en adressavkodare 8 med ett mot antalet räk- narceller svarande ledningar, i detta fall åtta stycken. Adress- avkodaren 8 är inrättad att jämföra adressräknarens 4 räknein- nehåll med det på adresskodaren 7 förinställda värdet och vid överensstämmelse avge en aktiveringssignal till sekvenskretsens 6 funktionsavkodare 5. Härvid kommer funktionsavkodarens 5 fyra celler A',B*,C',D' att aktiveras den ena efter den andra i takt med klookpulserna via binärräknaren 3, så att pulser avges i sekvens på utgångarna från cellerna A',B',C',D'. Detta sker således väsentligen synkront med de fyra klockpulser, som motsva- rar ifrågavarande övervakningsenhets adress. Dessa i sekvens avgivna pulser avges till enhetens dataanslutning "data" via var sin strömställare A,B,C,D. Dessa strömställare antages vara inställda i öppet eller slutet läge i beroende av var sin avkän- da tillståndsstorhet. Sålunda kommer endast de pulser, som når en sluten strömställare, att återföras till datorn via dataanslutningen "data".

Tidsförloppet åskådliggöres i fig. 3,där de båda översta kurvor- na representerar de från datorn utsända klockpulserna resp. de återförda datasinalerna. En första, mycket lång puls (t.ex. svarande mot ett tio- eller tjugotal klockpulser) säkerställer att samtliga övervakningsenheters räknare 3,4 nollställes med hjälp av resp. nollställningskrets 2. Därpå följer ett stort antal, i tiden likformigt fördelade klockpulser. Adresskodarna 7 hos de olika övervakningsenheterna antages vara förinställda 10 '15 20 25 30 35 8290269-2 6 till var sitt specifika värde, så att endast en enhet i taget aktiveras. I detta fall antages enheten Ul ha adressen "l" och en- heten U2 adressen "2". I enlighet med fig. l antages vidare strömställarna A,B och C hos enheten Ul vara slutna, medan en- Direkt efter nollställningssignalen kommer alltså övervakningsenheten dast strömställarna A och B hos enheten U2 är slutna. att på dataanslutningen avge tre positiva pulser, svarande mot de avkända informationsbitarna på strömställarna A,B och C, väsentligen samtidigt som klockpulserna mottages på klockpuls- anslutningen. På motsvarande sätt avges två positiva pulser från övervakningsenheten U2 till datorn samtidigt med tillhörande klockpulser.

Såsom nämnts ovan kan övervakningsenheterna Ul, U2, etc. även styras från datorn CC. För detta ändamål är sekvenskretsens 6 utgångar från funktionsavkodarens 5 celler A', B', C', D' an- slutna till en styrkrets 9, vilken även är kopplad till klock- pulsanslutningen "clock" via en klockpulsdemodulator 10. Den senare utgörs i det visade utföringsexemplet av en pulsnivå- avkännare och ger positiv utsignal endast då klockpulser med en förutbestämd potentialnivå avkännes. Exempelvis kan datorn CC utsända klockpulser med två olika potentialhöjder, antingen mellan +l2V och +24V eller mellan OV och+24V, såsom åskådlig- göres i fig. 3. I det visade fallet reagerar pulsdemodulatorn på särskilt djupa klockpulser.

Styrkretsen 9 består av fyra bistabila vippor FFl, FF2, FF3 och FF4, var och en med den ena ingången ansluten till en motsvaran- de utgång från funktionsavkodaren 5 och den andra ingången an- sluten till pulsdemodulatorn 10. Vippornas utgångar E,F,G resp.

H kan anslutas till önskade styrdon för resp. övervakningsenhet, exempelvis via var sitt relä. De fyra nedersta tidsdiagrammen i fig. 3 åskådliggör potentialförloppet på styrkretsens 9 utgångar E,F,G,H hos resp. enhet Ul och U2. Det framgår härav, att även styrsignalerna avgeš väsentligen synkront med de klockpulser, som mOfiSVarär ifrågavarande övervakningsenhets adress. lO 15 8200269-2 Anordningen kannmdifieraspå ett flertal sätt inom ramen för den i patentkravet l definerade uppfinningstanken. Sålunda kan an- talet celler hos räknarna 3 och 4 varieras efter önskan (och på motsvarande sätt antalet avkända informationsbitar A,B,C,D hos resp. övervakningsenhet). Vidare kan klockpulserna moduleras med avseende på pulsvidd istället för pulshöjd och, såsom nämnts ovan, kan klock- och datapulserna överlagras på en och samma ledning, t.ex. genom väsentligt olika pulsvidd och/eller pulshöjd.

Det inses, att uppfinningen med fördel kan tillämpas på ett flertal olika områden, t.ex. för övervakning av industriella processer, tillstândsstorheter hos olika slags fordon och maski- ner samt driftövervakning av el- eller telekablar. I fallet telekablar kan med fördel ett eller två ledningspar i kabeln utnyttjas för signalöverföring och eventuellt även spännings- försörjning.

Claims (9)

8200269-2 PATENTKRAV

1. l. Dataöverföringsanordning, omfattande ett flertal övervaknings- enheter (Ul,U2, ...), som är ledningsanslutna i serie till en dator (CC) och som under en arbetscykel verksamgöres den ena efter den andra genom utsändning av klockpulser från datorn, vilka klock- pulser räknas i en i varje enhet anordnad adressräknare (4), som vid uppnående av ett förinställt (7) räknevärde säkerställer att avkänd information överföres till datorn, k ä n n e t e c k n a d a v att respektiveövervakningsenhet (Ul,U2) är kopplad till datorn (CC) via minst tvâ anslutningar, varav den ena (ëlock") tjänar till överföring av nämnda klockpulser och den andra("data") tjänar till nämnda överföring av avkänd datainformation, att övervakningsenheten omfattar en sekvenskrets (6), vars ingångar är kopplade såväl till klockpulsanslutningen som, via en adress- avkodare (8), till nämnda adressräknare (4) och vars utgångar är kopplade till dataöverföringsanslutningen ("data")via var sin strömställare (A,B,C,D), som genom sitt öppna eller slutna läge representerar en avkänd informationsbit, och att, då adressavko- daren (8) avkänner nämnda förinställda räknevärde hos adressräk- naren (4), övervakningsenheten bringas att väsentligen synkront med nämnda klockpulser avge ett pulståg svarande mot de avkända informationsbitarna.

2. Dataöverföringsanordning enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d a v att sekvenskretsen (6) består av dels en till klockpulsan- slutningen kopplad binärräknare (3), dels en därtill och till adressavkodaren (8) ansluten funktionsavkodare (5), vars ut- gångar är kopplade till var sin av nämnda strömställare (A,B,C,D).

3. Dataöverföringsanordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda binärräknare (3) är inkopplad mellan klockpuls- anslutningen ("clock") och adressräknaren (4). 8200269-2

4. Dataöverföringsanordning enligt något av kraven 1-3, k ä n - n e t e c k n a d a v att en nollställningskrets (2) är inkopp- lad för avkänning av klockpulserna och nollställning av nämnda adressräknare (4) vid pâtryckning av en extremt lång puls.

5. Dataöverföringsanordning enligt något av kraven l-4, k ä n - n e t e c k n a d a v att sekvenskretsens (6) utgångar (A',B', C',D') är kopplade till en styrkrets (9) som är påverkbar genom modulering av klockpulserna för alstring av styrsignaler till ifrågavarande övervakningsenhet eller ett därtill anslutet del- system.

6. Dataöverföringsanordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k - n a d a v att styrkretsen (9) har tvâ ingångar, nämligen en första ingång med anslutningar till sekvenskretsens utgångar (A',B',C',D') och en andra ingång, som via en pulsdemodulator (10) är kopplad till övervakningsenhetens klockpulsanslutning på så sätt, att styrkretsen (9) aktiveras endast då modulerade klockpulser avkännes.

7. Dataöverföringsanordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k - n a d a v att nämnda pulsdemodulator (10) utgörs av en pulsnivå- avkännare , som aktiverar styrkretsen (9) vid avkänning av klockpulser med en förutbestämd potentialnivå.

8. Dataöverföringsanordning enligt krav 6 eller 7, k ä n n e - t'e c k n a d a v att styrkretsen omfattar bistabila vippor (FFl,FF2,FF3,FF4), vars ingångar är anslutna dels till var sin av sekvenskretsens (6) utgångar (A',B',C',D'), dels till nämnda pulsdemodeulator (10).

9. Dataöverföringsanordning enligt krav B, k ä n n e t e c k - n a d a v att vippornas utgångar(E,F,G,H) är anslutna till var sitt styrdon, t.ex. via ett relä.