Устройство для контроля работы технологического оборудования Советский патент 1984 года по МПК G07C3/00 

триггера, выход которого подключен к второму входу девятого элемента И, выход которого через первый ключ соединен с вторым входом второго элемента И1{И выход второго элемента И.подключен к второму пходу первого триггера, выход источника напряжения через второй ключ соединен с входом первого регистра и непосредственно с входом третьего регистра, один вход второго регистра подключен к общей шине питания устройства, на диспетчерском пункте блок вывода информации выполнен в виде регистра, к первому управляющему входу которого подключен первый выход блока управления, второй выход которого соединен с вторыми входами седьмого и двенадцатого элементо И и с третьими входами восьмого и одиннадцатого элементов И первого пункта контроля, вьжод седьмого элемента И калщого предьщущего пункта контроля подключен к вторым входам седьмого и двенадцатого элементов И и к третьим входам восьмого и одиннадцатого элементов И каждого последующего пункта контроля, выход второго элемента ИЛИ каждого последующего пункта контроля соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ предыдущего пункта контроля, выход

второго элемента liDH первого пункта контроля соединен с первым входом блока управления и вторым управляющим входом регистра диспетчерского пункта, выходы которого подключены к входам, объединенным в группу блока управления.

2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что блок управления содержит генератор импульсов, делители частоты, элемент ИЛИ, элемент И, элемент контроля четности кода и триггер, первый вход которого является первым входом блока управления, выход триггера соединен с первым входом элемента И, выход которого через последовательно соединенные -первый и второй делители частоты подключен к второму входу триггера, выходы генератора импульсов соединены с вторым входом элемента И и с первым входом элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход элемента контроля четности кода, входы которого являются входами, объединенньгми в группу блока управления, первым и вторым выходами которого являются соответственно выходы первого делителя частоты и элемента ИЛИ.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ, содержащее на каждом пункте контроля первый и второй регистры, выход которого соединен с входами, объединенных в первую группу элементов И, первый элемент ИЛИ,, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, третий элемент И и источник напряжения, на диспетчерском пункте - блок управления и блок ввода информации, отличаю щеес я тем, что, с целью его удешевления путем сокращения длины.линий связи между пунктами устройства, в него введены на каждом пункте контроля третий регистр, триггеры, счетчик, реле времени, элемент индикации, девять элементов И, второй элемент ИЛИ и ключи, первые выходы первого регистра соединены с входами, объединенными в группу второго регистра, выходы которого подключены к входам первого элемента ИЛИ, вто рые выходы первого регистра через третий элемент И соединены с первыми входами четвертого и пятого элементов И, вькод последнего подключен к первому входу шестого элемента И, с вторым входом которого соединен выход первого элемента И, выход четвертого элемента И подключен к первым входам первого и второго триггеров, выход последнего соединен с входом элемента индикации, выход первого триггера подключен к первым входам седьмого и восьмого элементов И,выход последнего подключен к первым входам девятого элемента И и третьего триггера и к первому управляющему входу второго регистра, первый выход которого соединен с первыми входами десятого и одиннадцатого элементов И, выход последнего подключен к второму входу второго триггера, последний выход второго регистра соединен с (Л первым входом четверто о триггера и с управляющим входом третьего регистра, выходы которого, кроме последнего, подключены к входам второй группы первого элемента И, а последний выход первого регистра соединен с вторым входом третьего триггера, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход 00 шестого элемента И соединен с вторым 4: 00 4 управляклцим входом второго регистра, выход счетчика подключен к вторым входам второго, четвертого, пятого и десятого элементов И и к входу реФ ле времени, выход которого соединен с вторыми входами восьмого и одиннадцатого элементов И, с третьим входом второго элемента И и с первым входом двенадцатого элемента И, выход которого подключен к входу счетчика, выход десятого элемента М соединен с управляющим входом первого регистра, с третьим входом третьего триггера и с вторым входом четвертого

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для контроля работы производственного оборудования, в частности для учета выпуска продукции, времени простоя ка;едой единицы оборз - дования по различным npi-гчинам, фиксации технологических параметров (давления, температуры, расхода и т.п.), диагностики состояния производственных единиц и их отдельных узлов и т.д.

Известно устройство для контроля работы оборудования, представляющее собой набор блоков, вьшолняющих функции сбора, накопления и выдачи потребителям производственной информации, формируемой на каждом рабочем месте с помощью пультов вво2

I да и сигнальных датчиков, причем опрос датчиков осуществляется последовательно по раздельным линиям связи Q .

Недостатком данного устройства является наличие большого числа линий связи. В условиях значительног удаления -источников информации от пункта ее сбора и обработки это приводит к недопустимому расходу кабельной продукции и снижению эфферстивности системы.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля работы технолоiгического оборудования, содержащее на каждом пункте контроля первый и второй регистры, выход последнего соединен со входами, объединенными в первую группу элементов И, первый элемент ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, третий элемент И, и источник напряжения, на диспетчерском пункте блок управления и блок ввода инфор-. нации, кольцевые счетчики и матрицы ключей. Преимуществом известного устройст ва является значительное снижение как количества межблочных связей, так и общей длины коммутаций, что достигается путем преобразования производственной информации из параллельного кода в последовательный и передаче последнего по информацион ному каналу по командам, передаваемым по каналу опроса . Однако длина линий связи в канале опроса остается значительной, так как определяется расстоянием между каждым пультом рабочего места (т.е. практически каждой единицей контролируемого оборудования) и одним из коммутаторов. Это определяется последовательно-параллельным способом соединения источников информации с центральным пунктом ее сбора. Целью изобретения является удешевление устройства путем сокращения длины линий связи между пунктам устройства. Поставленная цель достигается те что в устройство для контроля работ технологического оборудования, содержащее на каждом пункте контроля первый и второй регистры, выход которого соединен с входами, объединенными в первую группу элементов И первый элемент ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, третий элемент И и исто ник напряжения, на диспетчерском пу те - блок управления и блок ввода и формации, введены на каждом пункте контроля третий регистр, триггеры, счетчик, реле времени, элемент инди кации, четвертый, пятый шестой, сед мой, восьмой, девятый, десятый, оди надцатый и двенадцатый элементы И, второй элемент ИЛИ и ключи, первые выходы первого регистра соединены с входами, объединенными в группу второго регистра, выходы которого подключены к входам первого элемента ИЛИ, вторые выходы первого регис ра через третий элемент И соединены первыми входами четвертого и пятого элементов И, выход последнего подключен к первому входу шестого элемента И, с вторым входом которого соединим вьпсод первого элемента И, выход четвертого элемента И подключен к первым входам первого и второго триггеров, выход последнего соединен с входом элемента индикации, выход первого триггера подключен к первым входам седьмого и восьмого элементов И, выход последнего подключен к первым входам девятого элемента И и третьего триггера и к первому управляющему входу второго регистра, первый выход которого соединен с первыми входами десятого и одиннадцатого элементов И, выход последнего подклю- ген к второму входу второго триггера, последний выход второго регистра соединен с первым входом четвертого триггера и с управляшр1м входом третьего регистра, выходы которого, кроме последнего, подключены к входам второй группы первого элемента И, а последний выход первого регистра соединен с вторым входом третьего триггера, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход шестого элемента И соединен с вторым управляющим входом второго регистра, выход счетчика- подключен к вторым входам второго, четвертого, пятого и десятого элементов И к к входу реле времени, выход которого соединен с вторыми входами ьосьмого и одиннадцатого элементов И, с третьим входом второго элемента И и с первым входом двенадцатого элемента И, выход которого подключен к входу счетшка, выход десятого элемента И соединен с управляклцим входом первого регистра, с третьим входом третьего триггера и с вторым входом четвертого триггера, выход которого подключен к второму входу девятого элемента И, выход которого через первый ключ соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход второго элемента И подключен к второму входу первого триггера, выход источника напряжения череэ второй ключ соединен с входом первого регистра и непосредственно с входом третьего регистра, один вход второго регистра подключен к общей шине питания устpoйcтвa на диспетчерском пункте блок вывода информации выполнен в виде регистра, к первому управляющему входу которого подключен первый

вход блока управления5 второй выход которого собэдинен с вторыми входами седьмого и двенадцатого элементов И и с третьими входам - восьмого и одиннадцатого элементов И первого пункта контроля, выход се,:1,ьмого элемента И каждого предьщущего пункта контроля подключен к вторым входам седьмого и двенадцатого элементов И и к третьим входам восьмого и одиннадцатого элементов И каждого последующего пункта контроля, вьпсод второго элемента ИЛИ каждого последующего пункта контроля соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ каждого предьщущего пункта контроляj выход второго элемента ИЛИ первого пункта контроля соединен с первым входом блока управления и с вторым управляющим входом регистра диспет;черского пункта, выходы которого подключены к входам, объединенным 3 группу блока .управления, кроме того, блок управления содержит генератор импульсов, делители частоты, элемент ИЛИ, элемент И, элемент кокроля четности кода и триггер, первьй чход которого является первым входом блока управления, выход триггера соединен с первым входом элемента И, выход которого через последовательно соединенные первый ивторой делители частоты подключен к второму входу триггера, выходь генератора импульсов соединены с вторым входом элемен-35 та И и с первым входом элемента ИЛИр к второму входу которого подключен выход элемента контроля четности код входы которого являются входами, объединенными в группу блока управления, первым и вторым выходами которого являются соответственно выход первого делителя частоты и элемен-. та ИЛИ. На чертеже приведена функциопальная схема устройства. Устройство содержит блок 1 управления и блок 2 ввода информации, установленные на диспетчерском пункте 3 пункты 4 контроля, соединенные последовательно с помощью линий 5 и 6 связи. Блок 1 управления содержи генератор 7 импульсов, первый и второй делители 8 и 9 частоты, элемент И 10, триггер 11, элемент ИЛИ 12 и элемент 13 контроля четности кода. Блок 2 ввода информации выполнен из регистра 14. Каждый пункт 4 контроля

содержит седьмой элемент И 15, лторой элемент ИЖ 16, первый ключ 17, первый, второй и третий регистры 18, 19 и 20, блок 21 управления опросом, в состав которого входят третий, первый, четвертый пятый и шестой элементы И 22, 23, 24, 25 и 26 и первый триггер 27, блок 28 синхронизации, в состав которого входят счетчик 29, реле 30 времени, второй, восьмой и двенадцатый элементы И 31, 32 и 33, третий триггер 34, блок 35 возврата,, состоящий из первого элемента ИЛИ 36 и десятого элемента И 37, блок 38

5 формирования сигналов четности, состоящий из девятого элемента И 39 и четвертого триггера 40, блок 41 функционального контрол:я, состоящий из второго триггера 42 и одиннадца0 того элемента И 43, индикатор 44 и второй ключ 45.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 7 на втором выходе

(нижний по -схеме) вырабатывает непре|рывную последовательность импульсов с частотой следования 1 , На первом его выходе (верхний по схеме) вырабатывается последовательность пачек опросных импульсов со скважностью, равной двум. Причем частота следования импульсов в пачке равна i /10, а их число равно m И , где п равно числу ячеек регистра 19 и соответствует длине передаваемого информационного слова, равного И1 -1, а г равно числу ячеек регистра 20 и соответствует числу двоичных разрядов кода адреса рабочего NSBCTE, равному П -1. Частота следования пачек опросных импульсов выбирается в зависимости от общего числа пунктов контроля в устройстве и частотного диапазона поступающей на их входы производственной информации. Пачки опросных импульсов с первого выхода генератора 7 поступают в линии 5 связи и из них в пункт 4 контроля на один из входов элемента И 33 и в блоке 28 синхронизации. Реле 30 времени находится в исходном состоянии, поэтому его выход обесточен, что для элемента И 33 является командой на. пропуск пачки опросных импульсов с его входа на выход, а затем и на вход счетчика 29. После поступления fn + г импульсов на его i вход счетчик 29 срабатьшает и подает соответствующие сигналы на входы реле 30 и элементы И 24 и 25 (бло 21 управления опросом). В случае наличия на регистре 18 информации, подлежащей к передаче на пункт сбора (т.е. при отсутствии сигнала на инверсном выходе хотя бы одной ячейки регистра 18), срабатывает элемент И 22, что приводит к подаче команды на другие входы эле.ментов И 24 и 25. Совпадение сигнало на входах элемента И 25 приводит к появлению на его выходе команды, поступающей на один из входов элемен та И 26. При отсутствии сигналов на выходах всех ячеек регистра 19 и всех, кроме последней, ячеек регистра 20, которое контролируется элемен том И 23, происходит срабатывание элемента И 26, что является командой записи информации в параллельном коде из ячеек регистра 18 в ячейки регистра 19 (так как команда поступает с выхода элемента И 26 на управляющи вход регистра 19). Одновременно срабатывает и элемент И 24 (так как совпадают на обои его входах сигналы, поступающие с выходов, соответственно, счетчика 29 и- элемента 22). Команда с выхода элемента И 24 подается на запускающий вход триггера 27, переводя его в возбужденное состояние, в котором он удерживается до определенного момента (око}гчания передачи информации с данного пункта 4). Сигнал с выхода триггера 27 поступает на входы элементов И 15 и 32 (в блоке синхронизации 28) . Пока триггер 27 находится в возбужденном состоянии элемент И 15 заблокирован (т.е. очередная пачка опросных импульсов, поступающи из канала опроса, не транслируются на последующие пункты 4 контроля), а также элемент И 32 по соответствую щему входу подготовлен ,к срабатыванию при поступлении такой очередной пачки. Сигнал с выхода счетчика 29,поступивший на реле 30 времени, возбуж дает его на время, равное длительности т+ П 1 импульсов пачки. При этом на это время блокируется один из входов элемента И 32 (правый), а также вход (левый) элемента И 33. После отпускания реле 30 его выход деблокирует эти цепи, что приводит к поступлению очередной пачки oпpoc ньгх импульсов на вход счетчика 29, а также на выход элемента И 32, который соединен с входами синхронизации регистра 19 и триггера 34. При этом под воздействием очередной пачки опросных импульсов, используемых в качестве команды сдвига, постоянно записанный в регистр 20 код адреса и переписанная в регистр 19 информация в последовательном коде сдвигаются на выход последней ячейки регистра 20 и соответственно на информационньш вход триггера 34, синхронизированного по соответствующему входу последовательностью синхронизирующих импульсов, поступающ1гх с выхода элемента И 32, Таким образом, на выходе триггера 34 образуется последовательность импульсов (слово), содержащая в двоичном коде код адреса опраштшаемого пункта контроля и код информационного сообпшния. Эта последовательность поступает поразрядно на вход элемента ИЛИ 16 и с его выхода, соответственно, в линию 6 связи и на информационный вход регистра 14 (в блоке 2 ввода информац п) . В связи с тем. что на.входе последней ячейки регистра 20 постоянно записана единица, она будет присутствовать на первом разряде любого передаваемого сообщения. Этот сигнал является запускающим для триггера 11, он поступает с входа элемента ИЛИ 16, являющегося первым по отношению к блоку 2 ввода информации. Триггер 11 возбуждается и подает сигнал на вход элемента И 10, на выходе которого образуется последовательность импульсов с частотой 1 . Эта частота делится в отношении 1:10 с помощью делителя 8 и с его выхода импульсы поступают на вход смихронргзации регистра 14, под, воздействием которых поступающее в последотлтелгзном коде сообщение проталкивается в его ячейки. Кроме того, нмпульсь; с рь)хода делителя 8 поступают на БХОЛ делителя 9 с коэффициентом деления, рав}1ым Vri+ fi , сигнал с выхолз которого сбрасывает триггер 11 в исходное состояние, что приводит к блокировке элемента И 10 и прекрли ег;и о подачи импульсов синхронизации кл соответствующий вход регистра Ь . Teyi самым передаваемое сообщени.; с кпзывается переписанньш в буферный регис 4 с выхода которого (в параллельно или последоаательном коде) оно посту пает на вход вычислительной машины, где расшифровьшается по програш Ее, записанной в ее памяти путем пред варительного разделения сообщения на адрес опрошенного пульта и собственн производственную информацию, подлежащую после обработки к подаче диспетчерскому и другому персоналу, обслуживающему контролируемое технологическое оборудование, Такой способ синхронизации приема сообщения дает возможность исключить влияние переменного времени запаздывания импульсов сообщения по отношению к импульсам опроса, та как это время зависит от номера опрашивае мого пункта 4 контроля, а следователь но, от его расстояния от блока 2 ввода информации, т.е. от длины линий связи. Пачка опросных импульсов, являющихся для опрашиваемого пункта 4 и сигналами синхронизации, поступает на вход счетчика 29, срабатывание ко торого происходит в момент поступле- ния на его вход последнего {кп + п)-г импульса пачки, что ведет к повторному срабатыванию реле 30 а также к блокировке входа элементов И 31, 32, и 33. Сигнал с выхода элемента 31 поступает на сбросовый вход триггера 27 при срабатывании элемента И 36, который контролирует момент освобождения регистра 19 от ранее занисанной в него информации. Триггер 27 блокирует элемент И 32, предотвра щая его срабатывания от очередной пач- ки опросных импульсов, деблокирует элемент И 15, подсоединяя к линии 5 все последующие пункты 4, атакже вызывает срабатывание элемента И 37 в блоке 35 возврата, с выхода которого сигнал подается на сбросовые входы входного регистра 18 и триггера 34, возвращая их в исходное состо ние. Такое построение блока синхрониза ции делает возможным подстыковку к системе любого пункта 4 в любой момент времени,так как при наличии информации на его регистре 18 во время электрической подстыковки в момент прохождения по каналу опроса пачки опросных импульсов вначале произойдет ера батывание всего пункта 4 (с помощью триггера 27, благодаря наличик счетчика 29 и реле 30 времени) под воз действием импульсов этой неполной пачки и дополнительного их числа из последующей пачки, а затем полный опрос третьей пачкой импульсов. Это позволяет производить независимую синхронизацию опроса каждого пункта 4 с моментом поступления первого опросного импульса в пачке. Е случае наличия подлежащей к передаче информации одновременно на двух или более пунктах 4 вначале благодаря топографии cиcтe ы будет опрошен пункт, ближайщий к устройству ввода информации, а затем поочередно следующие по порядку удаления их от него. Если после опроса данного пункта произойдет поступление на него информации, то вначале будет произведен его повторный опрос, а затем опрос последующего, готового к нему (т.е. того ближайшего, на котором есть информация,подготовленная к передаче). Таким способом построения удается исключить необходимость применения специальных программ средств и каналов связи для осуществления заданного порядка (приоритета) опроса со всех пунктов контроля, что может вызвать как конструктивное усложнение системы, так и ее удорожание. Для повышения достоверности передачи информации пункт 4 снабжен блоком 38 формирования сигнала четности. При этом число (hl-1) ячеек регистра 18 выбрано нечетным. Независимо от числа записанных в регистр 18и переписанньпс затем в регистр 19единиц в информационном слове они . поступают с выхода последней ячейки регистра 19 в процессе продвижения информации на один из входов триггера 34 и на счетный вход триггера 40 в блоке 38 формирования сигнала четности. В случае поступления четного числа .импульсов в конце опроса триггер 40 остается в невозбужденном состоянии. При поступлении же нечетного числа импульсов он остается возбужденным, и в момент прихода на его сбросовый вход сигнала сброса с выхода элемента И 37 (в блоке 35 возврата он срабатывает, формируя на своем выходе импульс. Этот импульс поступает на один из входов элемента И 39, а с его выхода при наличии сигнала синхронизации на втором его входе 11.1 на один из входов элемента ИЛИ 16. Тем самым в информационньй канал пос тупает дополнительньш (четный) импульс по данному рабочему месту в последнем m -ом разряде соответствующего информационного слова. Все коды адресов пунктов 4, форми руемые в П -1 ячейках соответствующего регистра 20, выбраны с нечетным количеством единиц. Поэтому благодаря постоянно записанной единице в одном из разрядов регистра 20 число импульсов в полном информацион ном сообщении при правильной работе всех элементов системы будет четным Выполнение этого условия после поступления сообщения в блоке 2 ввода и формации контролируется с помощью элемента 13 контроля четности кода блока 1 управления, на выходе котор го вырабатывается -сигнал контроля, поступающий на вход элемента ИЛИ 12 Это прршодит к посыпке дополнительного (fvi + fl + 1)-го импульса в линию 5 связи. В блоке 41 функционального контр ля триггер 42 находится в невозбужденном состоянии, так как после начала опроса данного пункта 4 на сбросовый вход триггера 42 поступае сигнал сброса с выхода элемента И 2 При этом индикатор 44 погасает. Три гер 42 возбуждается с приходом на его информационный вход дополнитель ного импульса из линии 5 связи, т.е сообщения о приеме блоком 2 ввода информации полного информационного сообщения с четным количеством сов, В этом.случае индикатор 44 заж гается,сигнализируя прав.ильность при . ема информации.,Отличие этого дополнительного импульса от первого .импульса в очередной пачке опроса контролируется с помощью элемента И 43, подключенного к выходам реле 30 времени, выходу первой ячейки регистра 19 и входу элемента И 15. В случае отсутствия в линии 5 связи дополнительного (контрольного импульса триггер 42 остается в невозбужденном состоянии и индикатор сигнализирует об этом (не зажигается) . Таким образом, индикатор пос тоянно светится при нормальной рабо те, погасая на время опроса данного тункта 4 (погасание может быть незаме г1-1ым в случае высокой а скорости опроса ввиду инерционно 6 ти индикатора). В случае неправильного приема (или полного приема) информации с данного пункта А индикатор 44 погасает и вновь не зажигается. Для ш-1итации работы отдельного пункта устройство содержит два ключа 17 и 45. В случае замыкания ключа 45 (для проверки правильности функционирования данного пункта 4) будет смоделирована работа всех элементов системы, включая пункт 4, блоки 1 и 2, так как срабатывание ключа 45 равносильно поступлению на вход устройства информации, подлежащей передаче и содержащей единицу в одном разряде информационного сообщения. При правильном функционировании индикатор 44 данного пункта 4 контроля погаснет на время опроса и вновь зажжется. В случае неприема или неправильного приема после погасания индикатора он не зажжется. При предварительном paз fыкaнии ключа 17 и последующем замыкании ключа 45 имитируется работа с выключением контроля четности.Такой контрольпозволяет проверить работу системы , с любого пульта. Предлагаемое устройство обеспечивает надежную работу системы в режиме электрического отсоединения или присоединения к ней в любой момент времени любого пункта 4 контроля, не требуя дополнительных мер по синхронизации. Послецпая обеспечивается блоком синхронизации данного пункта путем пропуска остающейся части импульсов в опросной пачке (например, в момент присоединения пункта с имеющейся на его входах информацией, подлежащей передаче) и синхронизацией начала опроса с моментом поступления первого импульса очередной пачки нескольких сотен пунктов . Внедрение устройства позволит резко снизить капитальные затраты за счет сокращения числа и длины линий связи, сократив расход дефгш.итной кабельной продукции. При этом сокращается также машинное время,-так как исключается затрата, предназначер:ная Е традиционных системах (рекомендуе.мьгх изготовителем вычислительной техники) на организацию постоянного опроса пультов независимо от наличия -;ли отсутствия на их входах ипформгпии.