SU1164670A1 - Устройство дл контрол параметров объекта - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТА, содержащее первый коммутатор, соединенный входами с . датчиками контролируемых параметров, первьй счетчик,подключенный входом к выходу первого коммутатора, триггер , элемент И, подключенный одним входом к выходу генератора тактовых импульсов, а другим входом - к выходу триггера, второй коммутатор, выходы которого соединены со счетными входами п вторых счетчиков, где п число исполнительных элементов, а также блок начальной установки, выход которого через элемент ИЛИ соеди О тригнен с входами установки в tt. п гера,, вход установки в 1 которого соединен с входом запуска устройства , отличающее с  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и надежности устройства, в него введены п блоков приемных регистров , причем информационные входы первого счетчика соединены с выходами первого коммутатора, управл ющий вход - с выходом триггера, вход вычитани  - с выходом элемента И, а выход переноса - с вторым входом элемента ИЛИ, информационные и синхронизирунщие входы, а также выход сброса каждого блока приемных регистров подключены соответственно к выходам , счетному входу и входу сброса одного из вторых счетчиков, первые адресные входы устройст1ва соединены с адресными входами первого ko коммутатора, вторые адресные входы с адресными входами второго коммутатора , а выходы - с выходами блоков приемных регистров. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающеес  тем, что каждый блок приемных регистров содержит последовательно соединенные формирователь тактовых импульсов и элемент ИЛИ-НЕ, формирователь импульсов на9д 4 чальной установки и регистр, информационные входы которого  вл ютс  информационными входами блока, управа -л кщий вход соединен с вторым выхо: ДОМ формировател  тактовых импульсов , а вход сброса - с выходом формировател  импульсов начальной установки и вторым ходом элемента ИПИ-НЕ, йодклкиенного выходом к выходу сброса блока.

Description

Изобретение относитс  к автомати зации диспетчерского контрол  произ водственных процессов и может быть использовано в автоматизированных системах контрол  и управлени  технологическими процессами и производ ством. Известно устройство дл  автомати ческого контрол  параметров, содержащее блок электрических воздействи блок индикации;, блок последовательной коммутации датчиков, соединенный с датчиками пультом и блоком измерений , последовательно соединен ные блок программы, дешифратор команд , блок оперативной пам ти и управл емый коммутатор, а также блок синхронизации. Управл ющие входы бл ка программы и блока оперативной пам ти подключены к пульту. Выходы блока синхронизации соединены с ко- мандньи-ш входами блока программы, дешифратора команд и оперативной па м ти. Управл емьй коммутатор св зан с блоком электрических воздействий и блоком измерений. Один выход блока измерений соединен с управл ющим входом блока программы, а другой с первым входом блока индикации, второй вход которого подключен к вы ходу управл емого коммутатора. Контролируемые датчики через бло последовательной коммутации подключены к блоку измерений, где происхо дит сравнение значени  контролируемого параметра, поступающего с дат чика, с заданным в блоке программы значением этого параметра. В случае нахождени  параметра в поле заданного допуска устройство переходит к контролю следующего параметра; в случае выхода из пол  допуска на блок индикации вьщаетс  адрес контролируемого датчика Щ. Недостатком известного устройств  вл етс  сложность используемых фун кций блоков, а, следовательно, слож ность самого устройства. Это исключает их применение дл  переноса числовых значений контролируемых параметров в рассредоточенные управл ющие вычислительные комплексы, индикации и регистрами их на нескольких операторских пунктах произ водственной (испетчерской системы по вызову и по заданной программе. В данном случае дл  этого необходимо примен ть кроме специальных коммутаторов и дополнительных согласующих устройств большое число многожильных кабелей. Известно также устройство дл  контрол  параметров объектов, содержащее вызсодные регистры, датчики контролируемых параметров, Соединенные через входные регистры, счетные входы которых подключены к выходам первого коммутатора. с входами первого элемента ИЛИ, и управл ющие триггеры, соединенные с выходом генератора импульсов, а также второй коммутатор, дополнительней регистр и второй элемент ШШ, входы которого подключены к выходам ключевых элементов, а выход - к входу первого коммутатора непосредственно и через дополнительный регистр к нулевому входу первого управл ющего триггера, причем выход первого ключевого элемента через второй коммутатор соединен со счетными в одами выходных регистров, а выход первого элемента ИЛИ - с единичными входами управл ющих триггеров. Кодова  информаци  с датчика поступает на соответств1оощий входной регистр. Далее э:та информаци  в виде числа импульсов поступает в дополнительный регистр. Затем информаци  из дополнительного регистра в виде числа импульсов поступает в выходной регистр 2j. Недостатком данного устройства  вл етс  низка  надежность, так как возможно искажение информации при передаче, потому что во врем  ее переноса от датчика возможно поступление новых данных. Кроме того, данное устройство обладает низким быстродействием и низкой помехозащшценностью , так как одна и та же информаци  переноситс  от датчика сначала в дополнительный регистр, а затей из этого регистра на вход приемного устройства. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее датчики контролируемых параметров, соединенные через первые регистры, первьй коммутатор и элементы совпадени  с разр дными входами четвертого регистра , вход обнулени  которого соединен с выходом второго регистра, а выход - с нулевым входом первого и единичным входом второго триггеров , инверсные выходы соединены с вхоц,ам  элементов совпадени , а пр .мые выходы - с управл ющими входами ключевых элементов, генератор так -овых импульсов, выход которого через один из ключевых элементов подклю;чен к первому входу, схемы ИЛИ, а через другой ключевой элемент к входу второго коммутатора и второму входу схемы ИЛИ, выход которой . св зан со счетными входами второго и четвертого регистров, а выходы вто рого коммутатора - с входами третьих регистров. В процессе работы информаци  с того датчика, из которого требуетс  переписать информацию, переноситс  параллельно в четвертый регистр, По поступлении на устройство сигнала Запуск импульсы от генератора поступают на счетные входы четвертого и второго регистров одновременно В момент по влени  сигнала переполне ни  четвертого регистра импульсы начинают поступать, кроме того, на тот из числа третьих регистров, в ко торый необходимо перенести информаци По сигналу переполнени  второго регистра прохождение импульсов от гене ратора на выбранный третий регистр Прекращаетс , и в этот момент в нем оказьшаетс  записанным тот код, ко|торый присутствовал на входе заданного датчика в момент поступлени  сигнала Запуск зЛ. Однако данное устройство обладает низким быстродействием из-за наличи  двух последовательных переносов одной и той же информации (сначала из входного регистра в промежуточный, а затем из промежуточного в выходной ) , а также низкой надежностью, так как веро тность прохождени  поме хи существует как при первом, так и при втором последовательном переносе информации. Целью изобретени  . вл етс  повышение быстродействи  и надежности устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  контрол  параметров объекта, содержащее первый коммутатор, соединенный входами с датчиками контролируемых параметров , первый счетчик, входом подключенный к выходу первого коммутатора, триггер, элемент И, подключенный одним входом к выходу генератора так- 704 товых импульсов, а другим входом - к выходу триггера, второй коммутатор, выходы которого соединены со счетными входами п вторых- счетчиков, где п - число исполнительных элементов, а также блок начальной установки, выход которого через элемент ИЛИ соединен с входом установки в О триггера , вход установки в 1 которого соединен с входом записи устройства, введены п блоков приемных регистров, причем информационные входы первого соединены с выходами первого коммутатора, управл ющий вход - . с выходом триггера, вход вычитани  с выходом элемента И, а выход переноса - с вторым входом элемента ИЛИ, информационные и синхронизирующие входы, а также выход сброса каждого блока приемных регистров подключены соответственно к выходам, счетному входу и входу сброса одного из вторых счетчиков, первые .адресные входы устройства соединены с адресными входами первого коммутатора, вторые адресные входы - с адресными входами второго коммутатора, а выходы с выходами блоков приемных регистров . Каждый блок приемных регистров, содержит последовательно соединенные формирователь тактовых импульсов и элемент ИЛИ-НЕ, формирователь импульсов начальной установки и регистр, информационные входы которого  вл ютс  информационными входами блока, управл ющий вход соединен с вторым выходом формировател  тактовых импульсов , а вход сброса - с выходом формировател  импульсов начальной установки и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выходом подключенного к выходу сброса блока. Такое выполнение устройства обеспечивает повышение его быстродействи  и надежности за счет исключени  одной операции в последовательном переносе информагщи (т.е. информаци  переноситс  из входного регистра в выходной, мину  промежуточный ) от любого наперед выбранного датчика на любой наперед выбранный приемник. На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - функциональна  схема блока приемных регистров} на фиг. 3 - временные диграммы сигналов в устройстве. Устройство содержит датчики 1 контролируемый: параметров, первый кою4утатор 2, первые адресные входы 3 первьй счетчик А, элемент ИЛИ 5, блок 6 начальной установки, триггер 7,вход 8 запуска, элемент И-9.генератор 10 тактовьк импульсов, второй кам1«4утатор 11, вторые адресные входы 12,, вторые счетчики 13 и блоки 14 приемных регистров„ Кавдьй блок 14 приемных регистров содержит формирователь 15 тактовых импульсов, регистр 16, элемент ИЛИ-НЕ 17, а также формирователь 18 импульсов начальной установки, фор- мирователи 19 и 20. В качестве датчиков 1 могут быть использованы любые датчики, имеющие на выходе двоичный или двоично-дес тичньй код (например аналого-хщфровые преобразователи, счетчики импульсов , электромагниты, программные переключатели). Первьй коммутатор 2 предназначен дл  коммутации на информационные входы счетчика 4 информации с выходо того датчика 1, адрес которого прису ствует на первых адресных входах 3 устройстваJ Число входов коммутатора 2 равно суммарному числу выходов датчиков 1. Число а,цресных входов коммутатора 2 (разр дность шины 3) определ етс  числом датчиков 1. Числ выходов коммутатора 2 равно числу выходов того из датчиков 1, который имеет наибольшее их число. Счетчик 4 представд ет собой двои ный счетчик, работающий на вычитание Число информационных входов и разр д ность счетчика 4 равны числу зыкодо коммутатора 2. Триггер 7 представл ет собой С-триггер имеющий вход установки в нуль, причем указанный вход облад ет наивысшим приоритетом. Вход уста новки в единицу триггера 7  вл етс  скнхровходом D-триггера, а на информаз ионном входе D-триггера зафиксирован уровень логической единицы, Таким образом, вход установки в нуль триггера 7 имеет приоритет перед вхо дом установки в единицу. Это необход мо дл  того, чтобы исключить неопределенность состо ни  триггера 7 котора  может возникнуть в результате одновременного поступлени  сигналов на оба входа этого триггера. Генератор 10 тактовых импульсов предназначен дл  формировани  тактовой последовательности в виде пр моугольных иьшульсов со скважностью два. Частота спедованил импульсов выбираетс  в :;азисимости от числа входов и выходов и требуемого быстродействи  устройства. Второй коммутатор 11 предназначен дл  комь1утации информации с выхода элемента И 9 на входы тех из вторых счетчиков 13 и блоков 14 приемных регистров, адресат которых присутствуют на шине 12, Число выходов коммутаторов 11 равно числу счетчиков 13 и блоков 14 и равно числу групп выходов устройства. Количество групп выходов равно количеству приемников, которые могут быть подключены к выходам устройства, В качестве приемников могут быть использованы любые устройства, принимающие двоичные или двоично-дес тичные коды (например дисплей, светодиоды, реле, электромагниты), Число выходов в каждой группе выходов устройства равно разр дности уого приемника, который подключен к данной группе выходов, Число адресных входов коммутаторов 1 1 (разр дность шины 12) определ етс  числом счетчиков 13 и блоков 14, Входы 8 и 12 предназначены дл  передачи двоичной информации от системы управлени  к предлагаемому устройству , В Качестве системы управлени  могут быть использованы УЧПУ, управл юща  ЭВМ, диспетчерский пульт, Формирователь 15 тактовых импульсов предназначен дл  формировани  импульсов заданной длительности по передним фронтам импульсов , поступающих на его вход, причем импульсы на выходах этого формировател  формируютс  уровнем логического нул . Формирователь 15 тактовых импульсов формирует на своем втором выходе импульсы длительностью, большей на врем  , чем период Т следовани  импульсов тактовой последовательности генератора 10, а на первом выходе импульсы длительностью , где f выбираетс  исход  из требуемого быстродействи  устройства. Каждый счётчик 13 представл ет собой двоичный счетчик, работающий

на сложение. Число разр дов счетчика 13 равно числу выходов того блока 14, с которым он св зан.

Регистр 16 предназначен дл  хранени  выходной информации и представ л ет собой набор D-триггеров, имекшщх раздельные информационные входы и общие управл ющие входы и входы сброса. Число информационных входов регистра 16 равно числу его выходов и числу выходов счетчика-13.

Блок 6 начальной установки и фор;мирователь 18 импульсов начальной установки, вход щий в блок 14, выполнены по однотипной схеме и служат дл  формировани  импульсов обнулени  Триггера 7 и регистра 16 соответственно при поДаче напр жени  питани  на устройство; Длительность этих импульсов выбираетс  исход  из Tpie-буемого быстродействи  устройства.

Блок 6 и формирователь 18 формируют импульс логическим нулем.

Устройство работает с едующим образом .

При подаче на устройс тво питающего напр жени  блок 6 вырабатывает импульс, которьй через элемент ИЛИ 5 поступает на вход установки в нуль триггера 7 и фиксирует на его выхо де уровень логического нул , что обусловливает режим предустановки счетчика 4 и запрещает прохо: иение . импульсов, вьфабатьюаемых генератором 10, на выход элемента И 9.

Кроме того, формирователь импульсов начальной установки при подаче напр жени  питани  на устройство вырабатьгаает импульс (фиг. 4а), который обнул ет регистр 16 , Зи,к и, пройд  через элемент ИПИ-НЕ 17 .(фиг. Зе) на вход сброса счетчика 13 устанавливает его в нуль (4 г, Зе, ж

По истечении времени t( после момента подачи напр жени  Ш1та1ш  на устройство на выходах блока 6 ц.формировател  18 устанавливаетс  уровен логической единицы, после чего устройство готово к приему управл ющих сигналов от системы упрайлени , .

Системой управлени  сначала зада .етс  на входах 3 адрес той группы датчиков 1, на которых присутствует требуема  информаци , и на входах 12 адрес той группы выходов, на хот(у рую требуетс  перенести эту   фауыацию . При этом информаци  с первойгруппы датчиков 1 через коммутатор 2

поступает на информационные входы счетчика 4, поскольку счетчик 4 находитс  в режиме предустановки, то в него записьгоаетс  двоичный -код с датчиков 1.

Кроме того, второй коммутатор 11 соедин ет выход элемента И 9 с входом того из блоков 14 и счетчиков 13, которым присвоен адрес, присутствующий на входах 12.

После этого система управлени  вьщает на вход .В запуска импульс,котЬрый фиксирует на выходе триггера 7 уровень логической единицы, что обусловливает режим счета счетчика 4 и разрешает прохождение импульсов с генератора,: 10 через элемент И 9.

Импульсы с выхода элемента И 9 поступают на вход вычитани  счетчика 4 и через коммутатор II - нач.вхо того из счетчиков 13 и блоков 14, адреса которых присутствуют на входах 12.

С каждым импульсом, поступающим на его счетный вход, счетчик 4 уменшает свое содержимое на единицу до тех пор, пока все его разр ды не стнут равными нулю и на его выходе переноса не сформируетс  импульс переполнени  счетчика 4 при счете на вычитание,

Импульй переполнени  счетчика 4 при счете на вычитание с выхода переноса фиксирует уровень логического нул  на выходе триггера 7, что вновь запрещает прохождение импульсов от генератора 10 через элемент И 9 и обусловливает режим предустановки счетчика 4,

По импульсам, KOToi ie прошли на счетный вход счетчика 13 и на вход блока 14, адреса которых, присутствуют на входах 12, блок 14 формирует на своих выходах на исполнительный элемент код того числа импульсов , которью поступили на данный блок 14, через врем  Т + с момента поступлени  переднего фронта последнего из поступншпих на этот блок 14 импульсов.

Таким образом, на группе выходов устройства, заданной системой управлени , присутствует та информаци , -котора  присзггствовала на заданной системой управлени  группе входов устройства к моменту по влени  импульса на входе 8 запуска.

Сформированный на какой-либо группе выходов код сохран етс  до следунщего обращени  системы управлени  к данной группе выходов устройства ..

Через врем  Т с момента поступлени  импульса на входе 8 система управлени  снимает коды адресов на входах Зи12.

Здесь врем  Т  вл етс  временем, необходимым устройству дл  передачи кода с заданного входа на заданный выход и определ етс  по формуле

Tj. г Т, 2 + з-г ,

где К - дес тичное значение максимально возможного кода из транслируемых устройством; .Т - период следовани  импульсов на выходе генератора 10; - длительность импульсов, формируемых фop шpoвaтeлeм 15 на своем первом вьпсоде. По окончании перечисленных операций любой другой параметр, вьфаженный в двоичном коде, может быть выведен в двоичном коде, аналогично на нужное приемное устройство.

Рассмотрим работу счетчика 13 и блока 14 при поступлении на их входы трех импульсов с соответствзгкацего выхода коммутатора 11 (фиг. 36). При этом по переднему фронту блока 14 на втором выходе формировател  15 тактовых импульсов установитс  згровень логического нул  (фиг. Зв).

К моменту поступлени  зтих импульсов счетчик 13 обнулен, а с поступлением очередного из них его содержи-, мое увеличиваетс  на единицу и, следвательно , по третьему импульсу на вы ходах счетчика 13 зафиксируетс  код 11 (фиг. Зе, ж).

Так;как после момента поступлени  .переднего фронта третьего импульса в течение времени Т +€ четвертый импульс не поступил, то формирователь 15 устанавливает на своем втором выходе уровень логической единицы. Это обусловливает перезапись информации с выходов счетчика 13 на выходы регисра 16, 4 также задачу импульса на первом выходе формировател  15.Импульс с первого выхода формировател 

:15 через элемент ИПИ-НЕ 17 поступает ча вход сброса счетчика 13, обнул   (его. Следовательно, на выходах регистре 16 присутствует-двоичный код 11, что соответствует числу импуль сов, поступивших на вход блока 14. Так как счетчик 13 обнулен, то блок

:14 готов к приему новой информации.

Таким образом, информаци  в данном устройстве передаетс  от какоголибо наперед заданного датчика к какому-либо наперед заданному прием .нику с использованием только одного последовательного переноса информации , что позвол ет повысить быстродействие предлагаемого устройства по сравнению с прототипом, а следовательно , и повысить надежность передачи информации устройством.

Предлагаемое устройство обеспечи ,вает сокращение времени переноса дис кратны значений параметров от любого наперед.выбранного датчика на любой наперед выбранный приемник, что позвол ет увеличить число датчиков и приемников, обслуживаемых зтим устройством , ипи увеличить частоту обращени  к каждому датчику, что в свою очередь позвол ет приблизитьс  к регистрации мгновенных знамений параметров. Кроме того, обеспечиваетс  повышение надежности переноса информации , что приобретает особое значение при наличии быстромен ющихс  параметров какогб-либо объекта. Возможность потери даже одного из таких параметров обусловливает необходимость многократного повторени  циклов что снижает оперативность процесса контрол .

ui,1

(риг,2

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДНЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТА, содержащее первый коммутатор, соединенный входами с . датчиками контролируемых параметров, первый счетчик,’подключенный входом к выходу первого коммутатора, триггер, элемент И, подключенный одним входом к выходу генератора тактовых импульсов, а другим входом - к выходу триггера, второй коммутатор, выходы которого соединены со счетными входами η вторых счетчиков, где η число исполнительных элементов, а также блок начальной установки, выход которого через элемент ИЛИ соединен с входами установки в О’* триггера,, вход установки в ’'1 которого соединен с входом запуска устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродей ствия и надежности устройства, в него введены η блоков приемных регистров, причем информационные входы пер вого счетчика соединены с выходами первого коммутатора, управляющий вход - с выходом триггера, вход вычитания - с выходом элемента И, а выход переноса - с вторым входом элемента ИЛИ, информационные и син хронизирующие входы, а также выход сброса каждого блока приемных регист ров подключены соответственно к выходам, счетному входу и входу сброса одного из вторых счетчиков, первые адресные входы устройства соединены с адресными входами первого коммутатора, вторые адресные входы с адресными входами второго коммутатора, а выходы - с выходами блоков приемных регистров.

2. Устройство по π. 1, о т л ичающееся тем, что каждый блок приемных регистров содержит последовательно соединенные формирователь тактовых импульсов и элемент ИЛИ-HE, формирователь импульсов начальной установки и регистр, информационные входы которого являются информационными входами блока, управ-ляющий вход соединен с вторым выхо: дом формирователя тактовых импульсов, а вход сброса - с выходом формирователя импульсов начальной установки и вторым входом элемента ИПИ-НЕ, Подключенного выходом к выходу сброса блока.

1 1164670 2