SU1101678A1 - Многоканальное адаптивное устройство регистрации - Google Patents

Abstract

1. МНОГОКАНАЛЬНОЕ АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ, содержащее в каждом канале последовательно соединенные датчики, преобразователи погрешности аппроксимации, первые блоки сравнени , сумматор, при этом выходы каждого датчика соединены также с первыми входами ключей , выходы которых соединены с регистратором , выход каждого преобра . зовател  погрешности аппроксимации с ОДНИМ ИЗ первых входов блока выбора канала, а также с одним из первых входов блока сравнени , выходы которого соединены с первыми входами первых схем И, выходы которых соединены с вторыми входами ключей , первые выходы блока выбора канала соединены с вторыми входами первых схем И, вторые входы первых блоков сравнени  подключены к шиме , источника максимального напр жени , выход сумматора соединен с третьими: ч входами поеобоазователей погоешности аппооксимаиии, выходы блока задани  погрешности соединены с вторыми входами второго блока сравнени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены последовательно соединенные в каждом информационном канале третий элемент И, элемент ИЛИ, второй элемент И, последовательно соединенные ПЯТЫЙ элемент И, второй триггер , переключатель, блок сравнени  кодов, згщатчик времени, инвертор И четвертый элемент И, а также введены счетчик И первые триггеры, причем вторые входы вторых элементов И соединены между собой, с выходом . регистрирующего устройства, с вторыми входами четвертого и п того элементов И, с первым входом блока сравнени  кодоэ, выходы вторых элементов И соединены с вторыми входами преобразователей погрешности аппроксимации , первые триггеры в каждом канале включены между первыми блоками сравнени  и сумматором, выходы § первых элементов И соединены с пер (Л выми входами элементов ИЛИ, выходы которых соединены с вторыми входа га ключей, выход задатчика времени сое (динен с первыми входами третьих и |п того элементов И, вход счетчика § соединен с выходом блока сравнени  кодов, а выходы - с вторыми входами блока сравнени  кодов и с первыми входами переключател , вторые входы которого соединены с третьими выходами блока выбора канала, выходы переключател  соединены с вторыми о входами блока выбора канала, первые выходы блока выбора канала соединены с третьими входами третьих элеменСХ ) тов И, вторые выходы - с третьими входами первых элементов И и с вторыми входами третьих элементов И, четвертый выход - с вторым входом задатчика времени, третий вход блока выбора канала соединен с выходом четвертого элемента И и с первым входом второго триггера, второй выход первого триггера в каждом информационном канале соединен с выходом .первого элемента И, 2. Устройство по п.1, Отличающеес  тем, что блок вы-

Description

бора канала выполнен в виде последовательно соединенных детектора максимального сигнала, блока сравнени , триггера, элемента И, счетчика, а также блока ключей, генератора и дешифратора , при этом выход генератора соединен с вторым входом элемента И, выходы дешифратора соединены с входами блока ключей, выход которого соединен с вторым входом блока сравнени , причем входы детектора максимального сигнала и блока ключей  вл ютс  первыми входами блока выбора канала, входы дешифратора его вторыми входами, второй вход триггера - его третьим входом, а выходы дешифратора, триггера, счетчика и генератора  вл ютс  соответственно первь1ми, вторьп /, третьими и четвертым выходами блока выбора канала

1

Изобретение отвиситс  к измери Iтельным информационным-системам и может использоватьс , например, в машинах (системах) централизованного контрол .

Известна измерительна  информационна  система со сжатием данных, содержаща  датчики с блоками преобразовани , блок сжати , два коммутатора . Два счетчика, две схемы совпадени , блок установки, дешифратор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), блоки обработки и индикации.

Входные п-аоаметры системы разбиты на несколько групп однотипных параметров . Блок сжати  выбирает в каждой группе два экстремальных параметра и передает их через коммутатор на АЦП, В блоке обработки коды этих экстремальных параметров сравниваютс  с кодами уставок, и в зависимости от того, вышли эти параметры из зоны или нет, создаетс  сигнал на тот или иной счетчик. Привыходе экстремальных параметров из зоны производитс  регистраци  всех параметров данной группы по очереди . Если параметры данной группы не вышли из нормы, то продолжаетс  опрос только экстремальных параметров tlj.

Недостатками этого устройства  вл ютс  ограниченность его применени , так как в отдельную группу можно объединить параметры, имеющие одн и ту же уставку, ограниченное быстродействие в контроле и регистрации О;гдельного параметра, возможность по влени  больших недопустимых погрешностей аппроксимации, например , при аварийных ситуаци х контролируемого объекта. Второй и третий недостатки объ сн ютс  по влением очереди при обслуживании всех параметров одной или нескольких групп.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  многоканальное адаптивное устройство регистрации, содержащее в каждом

канале последовательно соединенные датчики, преобразователи погрешности аппроксимации., первые блоки сравнени , сумматор, при этом выходы каждого датчика соединены также с первыми входами ключей, выходы которых соединены с регистратором, выход Каждого преобразовател  погрености аппроксимации - с одним из певых входов блока выбора канала,, а также с одним из первых входов блока сравнени , выходы которого соединены с первыми входами первых схем И, выходы которых соединены с вторыми входами ключей, первые выходы блока выбора канала соединены с вторыми входами первых схем И, вторые входы первых блоков сравнени  подключены к шине источника максимального напр жени , выход сумматор соединен с третьими входами преобразователей .погрешности аппроксимации , йыходы блока задани  погрешцости- соединены с вторыми входами второго блока сравнени  С 23.

Недостатком известного устройства  вл етс  возможность по влени  недопустимых погрешностей аппроксимации и полного отсутстви  информации от отдельных малоактивных каналов в случае относительно высокой общей загрузки и низкого приоритета канала. Така  же ситуаци -может наблюдатьс  также при неисправности ППА.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности устройства путем снижени  погрешности аппроксимации в малоактивных каналах путем принудительной регистрации этих каналов через определенные промежутки времени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в многосанальное адаптивное устройство регистрации, содержащее- в каждом информационном канале последовательно соединенные датчики преобразователи погрешности аппроксимации , первые блоки сравнени . сумматор, при этом вмходы каждого датчика соединены также с первыми входами ключей, выходы которых соединены с регистратором, выход каждого преобразовател  погрешности .аппроксимации - с одним из первых .входов блока выбора канала, а также :с одним из входов блока сравнени , выходы которого соединены с первыки вх бдами первых схем И, выходы котор с.оединены с вторыми входами ключей, первые выходы блока выбора канала соединены с.вторыми входами первых схем И, вторые входы первых блоков сравнени  подключены к шине источника максимального напр жени , выход сумматора соединен с третьими входами преобразователей погрешности аппроксимации , ВЕЛХО.ДЫ блока задани  погрешности соединены с вторыми входами второго блока сравнени , введены последовательно соединенные в каж дом информационном канале третий эле мент И, элемент ИЛИ, второй элемент И, последовательно соединенные -п тый элемент И, второй триггер, переключатель , блок сравнени  кодов, задатчик времени, инвертор и четвертый элемент И, а также введены счетчик и первые триггеры, причем вторые входы вторых элементов И соединены между собой, с выходом регистрирующего устройства, с вторыми входами четвертого и п того элементов И, с первым входом блока сравнени  ко- дон, выходы вторых элементов И соединены с вторыми входами преобразоватёлей погрешности аппроксимации, первые триггеры в каждом канале включены между первыми блокйми сравнени  и сумматором, выходы первых элементов И соединены с первыми входами элементов ИЛИ, выходы которых соединены с вторыми входами, ключей, выход задатчйка времени соединен с первыми входами третьих и п того элементов И вход счетчика соединен с выходом блока сравнени  кодов, а выходы - с вторыми входами блока сравнени  кодов и с первыми входами переключател , вторые входы которого соединены с третьими выходами блока выбора канала, выходы переключател  соединены с вторыми входами блока вы бора канала, первые выходы блока выбора канала соединены с третьими входами третьих элементов И вторые выходы - с третьими входами первых элементов И и с вторьами входами третьих элементов И четвертый выход - с вторым входом задатчйка времени третий вход блока выбора канала соединен с выходом четвертого элемента и и с первым входом второго триггера. второй выход первого триггера в каждом информационном канале соединен с выходом первого элемента И. Кроме того, блок выбора канала выполнен в виде последовательно соединенных детектора максимального сигнала, блока сравнени , триггера, элемента И, счетчика, а также блока ключей, генератора и дешифратора при этом выход генератора соединен с вторЕлм входом элемента И, выходы дешифратора соединены с входами блока ключей, выход которого соединен с вторым входом блока сравнени , причем входы детектора максимального сигнала и блока ключей  вл ютс  первыгф входами блока выбора канала, входы дешифратора - его вторыми входами , вход триггера - его третьим входом, а выходы дешифратора , триггера, счетчика и генерато ,ра  вл ютс  соответственно первым, вторым, третьими и четвертым выходами блока выбора канала. На чертеже представлена структурна  схема многоканального адаптивно .го устройства, регистрации. Устройство содержит датчики 1, предназначенные дл  преобразовани  параметров объекта в унифицированный сигнал, например напр жение посто нного тока, преобразователи 2 погрешности аппроксимации ППА , служащие дл  выработки напр жени , пропорционального погрешности аппроксимации , блок 3 выбора канала; предназначенный дл  нахождени  канала с наибольшей погрешностью аппроксимации, первые блоки 4 и второй блок 5 сравнени , служащие дл  выработки сигналов 1 при по влений на первых их входах напр жений больших, чем напр жени  на вторых входах, первые триггеры 6, служащие дл  запоминани  выходного сигнала первых блоков 4 сравнени  на врем  цикла, сумматор 7, предназначенный дл  создани  напр жени , пропорционального числу сработавших блоков 4 сравнени  (и триггеров 6). Устройство содержит также ключи 8, служащие дл  передачи сигналов датчиков 1 к регистрирующему устройству 9, предназначенному дл  регистрации параметров объекта, счетчик 10, служащий дл  формировани  кода адреса контролируемого канала, блок 11 сравнени  кодов, предназначенный дл  выработки сигнала совпадени  кодов , поступающих от счетчика 10 и адресных выходов блока 3 выбора канала , переключатель 12 служащий дл  счетчика 10 и адресных выходов блока 3 выбора канала. переключатель 12, служащий дл  подключени  к адресным входамблока 3 выбора канала адресных выходов блока 3 выбооа канала при нормальной работе устройства или счетчика 10 при достиже ни максимально возможного интервала между отсчётами контролируемого канала. Максимально возможный интервал задаетс  задатчиком 13 времени, которым может служить, например, счетчик, запускаемый от тактового выхода блока 3 выбора канала и сбрасываемый выходным сигналом блока 11 сравнени  кодов. Устройство содержит также блок 14 задани  погрешности, служащий дл  задани  допустимой погрешности аппроксимации отдельно по каждому каналу , второй триггер 15, служащий дл  выработки сигнала управлени  переключателем 12, первые 16, вторые 17, третьи 18, четвертый 19 и п тый 20 элементы И, служащие дл  выработки сигналов совпадени , собирательные элементы ИЛИ 21, инвертор (22 и шину 23 источника.максимально го напр жени , соответствующего максимально возможному напр жению на выходе ППА 2 (например, напр жению питани  ;.

Кроме того, блок 3 выбора канала содержит детектор 24 максимального сигнала, выполненный, например, на диодной сборке, причем число диодов равно числу информационных каналов, блок 25 ключей, служащий дл  подключени  выходных сигналов ППА 2 к первому входу блока 26 сравнени , служащего дл  выработки сигнала при по влении на его входах одинаковых по величине сигналов, триггер 27 и элемент И 28, служащие дл  запуска счетчика 29 от генератор 1 30, и дешифратор 31, предназначенный дл  преобразовани  кодов счетчиков 10 и 29 (например, двоичных. | в позиционный код.

Выход датчика 1 соединен с первыми входами ППА 2 и ключа 8, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И 17, вторые входы элементов И 17 всех информационных каналов объединены и подключены к выходу регистрирующего устройства 9, входы которого соединены с выходами Ключей 8, выход второго элемента И 17 подключён ко второму входу ППА 2, третьи входы ППА 2 всех информационных каналов объединены и подключены к выходу сумматора 7, входы которого подключены к выходам первых триггеров .6, первые входы которых соединены с выходами первых блоков 4 сравнени , первые входы которых подключены к выходам ППА 2, к первым входам блока 3 выбора канала, и к первым входам- второго блока 5 сравнени , вторые входы которого соединены с выходами блока 14 задани  погрешности ,, вторые входы первых блоков 4 сравнени  соединены с шиной 23 источника максимального напр жени , вторые входы первых триггеров б соединены с выходами первых элементов И 16, первые входы которых соединены с выходами второго блока 5 сравнени , вторые входы которых элементов И 16 соединены с первыми выходами блока 3 выбора канала, ВТОРОЙ выход которого .соединен с тоетьими вхо дами первых элементов и.16. Входы элемента ИЛИ 21 соединены с выходами первого и третьего элементов И 16 и 18, выход элемента ИЛИ 21 подключен ко второму входу ключа 8, вход инвертора 22 подключен к выходу задатчика 13 времени и к первым входам третих и п того элементов И 18 и 20, вы ход инвертора 22 подключен к первому входу четвертого элемента И 19, второй вход которого соединен с выходом регистрирующего устройства 9, с вторым входом п того элемента И 20 и с первым входом блока 11 сравнени  кодов вторые входы которого подключены к выходам -счетчика 10 и к первым входам переключател  12, вторые входы которого соединены с третьими внходами блока 3 выбора канала, вто;;рь7е входы которого подключены к переключател  12 и к третьим входам блока 11 сравнени  кодов, вывыход которого подключен к входу , счетчика 10 и к nepBoivjy входу задатчика 13, ВТОРОЙ вход которого соединен с четвертым вьтходом блока 3 выбора канала, третий вход которого подключен к выходу четвертого элемента И 19 и к пеовому входу второго триггера 15, второй .вход которого Соединен с выходом п того элемента И 20, а выход подключен к третьему входу переключател  12, вторые нходы третьих элементов И 18 подключены к первым выходам бл.ока 3 выбора канала, второй выход которого соединен с третьими входами третьих элементов И 18.

Входы детектора 4 максимального сигнала соединены с пеовыми входами блока 3 выбора канала и первыми входами блока 25 ключей, вторые входы которого соединены с выходами дешифратора 31, входы которого-подключены к второму входу блока 3 выбрра канала, выходы дешифратора 31 соединены с пеовшт выходами блока 3 выбора канала, выход детектора 24 соединен с первым входом блока 26 сравнени , второй вход которого соединен с выходом блока 25 ключей, выход блока 26 сравнени  подключен к первому входу триггера 27, второй вход КОТОРОГО соединен с третьим входом блока 3 выбора канала, первый выход триггера 27 подключен к пеовому входу элемента И 28, второй вход которого соединен с выходом генератора 30 и четвертым выходом бло5 ка 3 выбора канала, выход элемента

И 28 подключен Ко входу счетчика 29, выходы которого подключены к третьим выходам блока 3 выбора канала, второй выход которого подключен ко второму выходу триггера 27.

Пёоеключатель 12 представл ет собой набор элементов И с двум  вхоДс1ми каждый, одного инвертора и элементов ИЛИ по числу разр дов кода адреса. Число элементов И равно удвоенному , числу разр дов кода адреса, одна половина которых подключена к выходам счетчика 29, а друга : - к выходам счетчика 1О. Вторые входы элементов И, подключенных к счетчику 10, непосредственно соединены с выходом триггера 15, а вторые входы элементов И, подключенных к счетчику . 29, соединены с выходом триггера 15 через инвестор.

БЛОК 5 сравнени  представл ет , собой набор стандартных блоков сравнени  по числу датчиков, аналогичных блокам 6 сравнени .

Устройство работает следующим Образом .

В зависимости от выходного сигнала задатчика 13 времени устройство работает в двух режимах.

Первый режим - режим адаптивного подключени  сигналов датчиков 1 к регистриоуюшему устройству 9, т.е. режим работы известного устройства . При этом по окончании регистрации предыдущего параметра регистри- ,, рующее устройство 9выдает импульс Конец регистрации. Этот импульс может вырабатыватьс  либо самим регистрирующим устройством 9. либо специальным генератором, период следовани  импульсов которого определ етс  временем регистрации. На выходе задатчика 13 времени - нулевой сигнал. Сигнал от регистрирующего устройства 9 поступает на блок 11 сравнени  кодов, где происходит сравнение кода на выходе счетчика 10 и кода, поступившего на вход дешифратора 31 в предыдущем цикле. Если эти коды одинаковые, то счетчик 10 переключаетс  в следующее положение сигналом от блока 11, а задатчик 13 (счетчик) сбрасываетс  в начальное положение. Если указанные коды неодинаковы, то сигнал на выходе блока 11 не по вл етс . Одновременно сигнал от регистрирующего устройства 9 через элемент И 19, второй вход которого стробирован единичным сигналом от инвертора 22, устанавливает триггер 27 в единичное состо ние , а триггер 15 в нулевое состо т ние (если до этого триггер 15 был в другом состо нии-, так что к входу ешифратора 31 через переключатель 12 окажетс  подключенным счетчик 29, и импульсы от генератора 30 через

элемент И 28 поступают на вход счетчика 29.

Напр жени  с ППА 2 одновременно поступают на детектор 24 максимального сигнала и на блок 25 ключей. На выходе детектора 24 всегда присутствует наибольшее напр жение от всех ППА. Это наибольшее напр жение подключено к первому входу блока 26 сравнени , к второму входу

которого подаетс  напр жение от ППА 2 через блок 25 ключей. Если напр жени  на входах блока 26 сравнени  iоказываютс  одинаковыми, то блок 26 вьщает сигнал, запрещающий через

триггер 27 и элемент И 28,дальнейшее прохождение импульсов с генератора 30 на счетчик 29. На выходе счетчика 29 образуетс  код (например, двоичный) номера (адрес ) канала,

У которого в данный момент погрешность аппроксимации входного сигнала наибольша . Сигнал с соответствующего выхода дешифратора 31 поступает на первый вход элемента И 16, на

второй вход которого поступает сигнал от блока 5сравнени . Кроме того , на третий вход элемента И 16 поступает единичный сигнал со второго выхода триггера 27. Этот сигнал необходим дл  того, чтобы на регистрирующее УСТРОЙСТВО 9 сигналы в процессе поиска наиболее активного канала не Подавались. Единичный сигнал на выходе какого-либо элемента И 16 по витс  только в том случае, если

данный элемент 16 соответствует каналу с наибольшей погрешностью аппроксимации, и эта погрешность больше или равна заданной, определ емой ,блоком 14 задани  погрешности.

По окончании регистрации выбранного параметра происходит сброс ППА 2 этого канала от элемента И 17.

При высокой активности входных сигналов ППА 2 в некоторых каналах

могут работать в режиме насыщени  и, в пределе, устройство может пе-. рейти на неадаптивный режим работы, режим поочередной регистрации. Дл  исключени  этого  влени  устройство содержит блоки 4, 6, 7 и шину 23 источника максимального напр жени , осуществл кхцих обратную св зь по погрешности аппроксимации и регулирование передаточной характеристики ППА 2 таким образом,что передаточна  характеристика выводитс  на линейный участок, и блок 3 выбора канала выбирает канал с наибольшей погрешностью аппроксимации.

Одновременно аадатчик 13 времени заполн етсй импульсами от генератора 30. Врем  заполнени  устанавливаетс  равным максимально воэмо жному интервалу между отсчетами одного канала и определ етс  как ди

Claims (2)

1. МНОГОКАНАЛЬНОЕ АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО РЕГИСТРАЦИИ, содержащее в каждом канале последовательно соединенные датчики, преобразователи погрешности аппроксимации, первые блоки сравнения, сумматор, при этом выходы каждого датчика соединены также с первыми входами ключей, выходы которых соединены с регистратором, выход каждого преобразователя погрешности аппроксимации с одним из первых входов блока выбора канала, а также с одним из первых входов блока сравнения, выходы которого соединены с первыми входами первых схем И, выходы которых соединены с вторыми входами ключей, первые выходы блока выбора канала соединены с вторыми входами первых схем И, вторые входы первых блоков сравнения подключены к шине , источника максимального напряжения, выход сумматора соединен с третьими;

ч входами поеобоаэователей погоешности аппроксимации, выходы блока задания погрешности соединены с вторыми входами второго блока сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены последовательно соединенные в каждом информационном канале третий элемент И, элемент ИЛИ, второй элемент И, последовательно соединенные пятый элемент И, второй триггер, переключатель, блок сравнения кодов, задатчик времени, инвертор и четвертый элемент И, а также введены счетчик и первые триггеры, причем вторые входы вторых элементов И соединены между собой, с выходом . регистрирующего устройства, с вторыми входами четвертого и пятого элементов И, с первым входом блока сравнения кодов, выходы вторых элементов И соединены с вторыми входами преобразователей погрешности аппроксимации, первые триггеры в каждом канале включены между первыми блоками сравнения и сумматором, выходы to первых элементов И соединены с первыми входами элементов ИЛИ, выходы которых соединены с вторыми входами ключей, выход задатчика времени соединен с первыми входами третьих и (пятого элементов И, вход счетчика соединен с выходом блока сравнения кодов, а выходы - с вторыми входами блока сравнения кодов и с первыми входами переключателя, вторые входы которого соединены с третьими выходами блока выбора канала, выходы переключателя соединены с вторыми входами блока выбора канала, первые выходы блока выбора канала соединены с третьими входами третьих элементов И, вторые выходы - с третьими входами первых элементов И и с вторыми входами третьих элементов И, четвертый выход - с вторым входом задатчика времени, третий вход блока выбора канала соединен с выходом четвертого элемента И и с первым входом второго триггера, второй выход первого триггера в каждом информационном канале соединен с выходом первого элемента И.

2, Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок вы-SUn,. 1101678 бора канала выполнен в виде последовательно соединенных детектора максимального сигнала, блока сравнения, триггера, элемента И', счетчика, а также блока ключей, генератора и дешифратора, при этом выход генератора соединен с вторым входом элемента И, выходы дешифратора соединены с входами блока ключей, выход которого соединен с вторым входом бло ка сравнения, причем входы детектора максимального сигнала и блока ключей являются первыми входами блока выбора канала, входы дешифратора его вторыми входами, второй вход триггера - его третьим входом, а выходы дешифратора, триггера, счетчика и генератора являются соответственно первыми, вторым, третьими и четвертым выходами блока выбора канала