Устройство для передачи и приема информации Советский патент 1985 года по МПК G08C19/18 

входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом таймера, выход которого подключен к второму входу триггера и к первому входу третьего формирователя тактовых импульсов, первый выход которого соедипен с тактовым входом третьего регистра, выходы которого соединены соответственно с входами четвертого регистра, выходы счетчика п-одключены к информационным входам второго регистра, выход второго элемента И-НЛИ соединен с вторым входом выходного согласующего блока, выход которого через входной согласующий блок подключен к информационному входу третьего регистра и к второму входу третьего формирователя тактовых импульсов, второй выход которого соединен с управляющим входом четвертого регистра, на приемной стороне введена группа исполнительных пунктов, на каждом исполнительном пункте введены блок сравнения, блок задания адреса, второй и третий регистры, вьгходной согласуюи ий блок, второй формирователь тактовых импульсов, первый и второй элементы задержки, элемент И, датчики, выход входного согласую56109

; щего блока подключен к входу первого регистра, первые выходы которого соединены с первыми входами блока сравнения, вторые выходы первого регистра подключены к информационным входам третьего регистра, выходы KOTopoio подключены к выходам блока исполнительных элементов, выходы блока задания адреса соединены с вторыми входами блока сравнения, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход ко- торого соединен с управляю цим входом третьего регистра и через первый элемент задержки - с управляющим входом второго регистра.и входом второго -элемента задержки, выход которого через второй формирователь тактовых импульсов подключен к первому входу выходного согласующего блока и к тактовому входу второго регистра, выход которого соединен с вторым входом выходного согласующего блока, выход которого подключен к входам входного согласующего блока и первого формирователя тактовых импульсов, вfopoй выход которого соединен с вторым входом элемента И, выходы датчиков соединены с информационными входами второго регистра.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА ИНФОРМАЦИИ, содержащее на . передающей стороне блок ввода команд, первый формирователь тактовых импульсов, выход которого подключен к тактовому .входу первого регистра, выходной согласунщий блок, триггер, . счетчик, на приемной стороне исполнительный пункт, на исполнительном пункте - первый формирователь тактовых импульсов, первый выход которого подключен к тактовому входу первого регистра , блок исполнительных элементов, входной согласующий блок, выход выходного согласующего блока на пункты управления через линию связи подключен к входу входного согласующего блока на исполнительном пункте, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путемсигнализации о состоянии объектов, а также пропускной способности устройства и сокращения количества линий связи, в него на передающей стороне введены второй, третий и четвертый регистры, второй и третий формирователи тактовых импульсов, первьй и второй элементы задержки, инвертор., таймер, первый и второй элементы ИЛИ, элемент И, первьй и второй элементы И-Ш1И, входной согласующий блок, генератор, формирователь импульсов, первые и вторые выходы блока ввода команд подключены к информационным входам первого регистра, вторые выходы блока ввода команд соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И и через первый элемент ..задержки - к управляющему входу первого регистра, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-ШШ, выход элемента И подключен через формирователь импульсов к первому входу (Л второго элемента ИЛИ, к первому входу триггера,- к входу первого формирователя тактовых импульсов, прямой выход триггера подключен к вторым входам первого и второго элементов И-ИЛИ, инверсный выход триггера соединен с третьими входами первого и второго элементов И-ИЛИ и со вхо:л дом генератора, выход которого подл ключён к входу второго формировате ля тактовых импульсов, первый выход о х которого соединен с четвертым входом второго элемента И-ИЛИ и тактовым входом второго регистра, выход которого подключен к четвертому входу первого элемента И-ИЛИ, выход которого соединен с первым входом выходного согласукнцего блока, втсфой выход второго формирователя тактовых импульсов подключен через второй элемент задержки к упра вляющему входу второго регистра, к входу счетчика, к второму входу элемента И и через инвертор - к второму

1

Изобретение относится к технике передачи дискретной информации и может использоваться в автоматизированных системах управления.

Известна для дистанционнего управления объектами и сигнализации о их состоянии, содержащая блок формирования команд, блок индикации, блок распределения управляющих сигналов, блок выбора и объединения управляющих сигналов, блок выбора и определения информационных сигналов, логические блоки и группу исполнительных механизмов lj .

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности следить за состоянием управляемых объектов без подачи на них каких-либкоманд. Управляемые объекты в процессе работы могут менять свое состояние, например, в результате какойлибо неисправности. Кроме того, с ростом числа управляемых объектов сильно возрастает число линий связи

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство передачи и приема сигналов телеинформации, содержащее на передающей стороне формирователь тактовых импульсов, счетчик тактов, блок ввода команд (логический коммутатор) выходной согласующий блок, счетчик циклов, переключающий триггер, блок управления, регистр сдвиг а на приемной стороне - входной согласующий блок, блок фазирования, формирователь тактовых импульсов, счетчик тактов, логический коммутатор, испалнительные узлы, регистр сдвига, полусумматор, счетчик цикло переключающий триггер 2J . Однако известное устройство такж не позволяет следить за состоянием управляемых объектов, которые в про цессе работы могут менять свое сост яние в результате какой-либо неиспр ности. В связи с этим у оператора нет возможности судить о вьшолнении переданной команды. Кроме того, уст ройство имеет только один объект управления и в случае их увелйчетя возрастает количество линий связи, равное количеству объектов управления;Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем сигнализаоди о состоянии объектов, а также пропускной способности устройства и сокращение количества линий связи. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, для передачи и приема информации, содержащее на передающей стороне блок ввода команд, первьш формирователь тактовых импульсов, выход которого подкл чен к тактовому входу первого регис ра, вькоднрй согласующий блок, триггер, счетчик, на приемной сторо не - испапнительный пункт, на испол нительном пункте - первый формирова тель тактовых .импульсов, первый выход которого подключен к тактовому входу первого регистра, блок исполнительных элементов, входной соглас щий блок, выход выходного согласующего блока н.а пункте управления через линию связи подключен к входу входного согласующего блока на исполнительном пункте, на передающей стороне введены второй, третий и четвертый регистры, второй и трет формирователи тактовых импульсов, первый и второй элементы задержки, инвертор, таймер, первый -и второй элементы ИЛИ, элемент И, первый и второй элементы И-ИЛИ, входной согл сующий блок, генератор, формировател импульсов, первые и вторые выходы блока ввода команд подключены к информационным входам первого регис ра, вторые выходы блока ввода команд соединены с входами первого эл мента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И и через первый элемент задержки - к управттоющему входу первого регистра, вы09ход которого соединен с первым входом первого элемента И-ШШ, выход элемента И подключен через формиро ватель импульсов к первому входу второго элемента ИЛИ, к входу первого формирователя тактовых импульсов, и к первому входу триггера, прямой выход которого подключен к вторым входам первого и второго элементов И-ИЛИ, инверсный вькод триггера соединен с третьими входами первого и второго элементов и с входом генератора, выход которого подключен к входу второго формирователя тактовых импульсов, первый выход которого соединен с четвертым входом второго элемента И-ИЛИ и тактовым входом второго регистра, выход которого подключен к четвертому входу первого элемента И-ИЛИ, выход которого соединен с первым входом выходного согласующего блока, второй выход второго формирователя тактовых импульсов подключен через второй элемент задержки к управляющему входу второго регистра, к входу счетчика, к второму входу элемента И и через инвертор - к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом таймера, выход которого подключен к второму входу триггера и к первому входу третьего формирователя тактовых импульсов, первый выход которого соединен с тактовым входом третьего регистра, выходы которого соединены соответственно с входами четвертого регистра, выходы счетчика подключены к информационным входам второго регистра, выход второго элемента И-ШШ соединен с вторым входом выходного согласукзщего блока, выход которого через входной согласунщ1й блок подключен к информационному входу третьего регистра и к второму входу третьего формирователя тактовых импульсов, второй выход которого соединен с управляющим входом четвертого регистра, на приемной стороне введена группа исполнитепьных пунктов, на каждом исполнительном пункте введены блок сравнения, блок задания адреса, второй и третий регистры, вы- одной согласующий блок, второй формирователь тактовых импульсов, первый и второй элейенты задержки, элеент И, датчики, выход входного огласующего блока подключен к входу

первого регистра, первые выходы которого соединены с первыми входами блока сравнения, вторые выходы первого регистра подключены к информа1Щонным входам третьего регистра, иыходы которого подключены к входам блока исполнительных элементов, выходы блока задания адреса соединены с вторьми входами блока сравнения, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с управляющим входом третьего регистра и через первый элемент задержки - . с упраш1яювд1м входом второго регистра и входом второго элемента задержки, выход которого через второй формирователь тактовых импульсов подключен к первому входу выходного согласующего блока и к тактовому входу второго регистра, выход которого соединен с вторым выходом выходного согласующего блока, выход .которого подключен к входам входного согласующего блока и nei вого формирователя тактовых импульсов, второй выход которого соединен ,с вторым входом элемента И, вькоды датчиков соединены с информационными входами второго регистра.

fla фиг. 1 представлена функдиональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функциональная схема, формирователя тактовьЕх импульсов (ФТИ)J на фиг. 3 - функциональная схема.выходного согласующего блока; на фиг. 4 - функциональная схема входного согласующего блока.

Устройство для передачи и приема информации, представленное на фиг. содержит блок 1 ввода команд, регист 2, формирователь 3 тактовых иьшульсов, выходной согласующ1й блок 4, линию 5 связи, триггер 6, абоненты 7-1... .. 7-.ti , каждый из которых состоит из объекта 8 управления, блока 9 исполнительных элементов, входного соглаеутощего блока 10, регистра 11, формирователя. 12 тактовых импульсов первБЙ элемент ШШ 13, второй элемент ИЛИ 14, формирователь 15 импульсов, инвертор 16, таймер 17, элемент И 18, входной согласующий блок 19, элементы И-ИЛИ 20 и 21, регистр 22, формирователь 23 тактовых импульсов, счетчик 24 адресов, элементы 25 и 26 задержки, генератор 27, регистр 28, формирователь 29 тактовых импульсов, регистр 30, выхоной со1ласующий блок 31, регистр 32, формирователь 33 тактовых импульсов, датчики 34 вьпкшнения команд, элементы 35 и 36 задержки блок: 37 сравнения, регистр 38, блок 39 задания адреса, элемент И 40.

Формирователь тактовых импульсов 12 (и 29) состоит, например (фиг. 2) из трансформатора 41, усилителей 42 и 43, элементов 44 и 45 задержки, элемента И-ИЛИ 46, элемента И 47, счетчика 48, времязадающей цепочки 49, элемента И 50. Входом формирователя тактовых импульсов является вывод 51, управляющий вход 52, тактовый выход 53, управляющий вькод 54, выход элемента И 47 подключен к счетному входу счетчика 48, выход элемента И 50 - к входу установки в нуль счетчика 48. Сигнал на выходе счетчика 48 должен появиться, когда счетчик достигает числа, соответстБ тащего колич:еству разрядов регистра. Времязадающая цепочка 49 и элемент И 50 служат для установки счетчика 48 в нуль в случае непоступления на вход 1 М1ТУЛЬСОВ.

Вмходной .согласующий блок (фиг. 3 состоит, например, и.з трансформатора 55, резисторов 56 и 57, усилителей 58 и 59, элементов И-ШШ 60 и 61 инвертора 62, формирователя 63 импульсов, элемента 64 задержки, схема содержит тактовый вход 65, вход 66, выход 67. Согласуюшда блок 4 (или 31) преобразует электричес.кие cигнaJ ы, соответствующие сигналам . ТТЛ, в электрические сигналы, соответствующие ГОСТ 4.ГО.304.200 ред. 1-77. Формат электрических сигналов обеспечивает передачу информации на большие расстояния.

Входной согласуюищй блок 10 (или 19) может состоять, например (фиг. 4) из трансформатора 68, дио дов 69 и 70, усилителей 71 и 72, элемента 73 задержки, элемента И-НЕ 74, схема содержит выход 75, вход 76. Входной согласующий блок преобразует электрические сигналы ОСТ 4.ГО.304.200 ред. 1-77 в электрические сигналы. ТТЛ.

Устройство работает следующим образом.

Б исходном состо.янии ни ОД.ИН из исполнительных механизмов не рабо- . тает. После включения питания уст7

ройство готово к работе, С юмощью блока ввода команд оператор набирает на выходе блока сначала коД команды на первых выходах, а затем код адреса, который поступает на

вход элемента ИЛИ 13, которьш при поступлении на один из его входов логической единицы передает ее чере элемент задержки 25 на управляющий вход регистра 2. При поступлении

1 на его управляющий вход регистр переписывает информацию, с выходов блока 1 ввода команд. Величина задержки должна быть небольшой, но достаточной для того, чтобы на входах регистра 2 успела установиться , информация. Сигнал с выхода первого элемента ИЛИ 13 через формирователь 15 импульсов запускает формировател 3 тактовых импульсов, которьй выраб тывает сериюимпульс ОБ. При помоар этих импульсов информация из первог передающего регистра 2 в последовательном виде через первый элемент И-ИЛЙ 20 и выходной согласующий

блок передается в линию 5 связи. По истечении определенного промежутка времени, необходимого для передачи команды и получения отчета (это время определяется таймером 17)

триггер 6 устанавливается в нулевое состояние, открывая первый элемент

й-ИЛЙ 20 и .второй элемент И-ИЛИ 21 для прохождения информации в линию связи с регистра 22. Регистр 22,

формирователь 23 тактовых и fflyльcoв счетчик 24 адресов, элемент 26 задерки, генератор 27 представляют собой узел, предназначенный для циклического опроса всех абонентов 7-1,7-2. и- т.д. Генератор 27 имеет период соственных колебаний несколько меньший времени, .необходимого для передачи команды одному из абонентов 7 и получения от него ответа.. Генератор работает только в том случае, если не передаются команды из блока 1 ввода команд (на управляющий вход генератора 27 поступает потенциал логической единицы). Генератор 27 запускает формирователь 23 тактовых импульсов, которьп выдает серию импульсов на регистр 22. При помощи

.этих импульсов информация в последовательном виде выводится через

первый элемент И-ИЛИ 20 и выходной согласу ощйй блок 4 в линию 5 связи. Элемент И-ИЛИ 21 работает в качест8

ве коммутатора (также как и элемент И-ИЛН 20), он коммутирует импульсы от формирователей 3 и 23 тактовых импульсов, пропуская их к выходному согласующему блоку 4. Оба коммутатора управляются триггером 6. Триггер 6 устанавливается в состояние единицы при передаче команды по цепочк первьш элемент ИЛИ 13, элемент И 18 формирователь 13 импульсов, причем включение возможно только в тот мо.мент времени, когда на втором входе элемента И 18 присутствует потенциал логической единицы, а это бывает тогда, когда формирователь 23 тактовых импульсов не вьздает импульсов.

Если команды из блока ввода команд не вьщаются, тс передающая сторона работает следующим образом. При помощи таймера 14 по прошествии определенного времени, необходимого для Получения ответа от абонента 7, обнуляется триггер 6i Потенциал с его нулевого вывода переключает элемент И-ИЛИ 20 и элемент И-ИЛИ 21 для передачи информации от регистра 22. Этим же сигналом .разрешается, работа генератора 27, который запускает формирователь -23 тактовых импульсов и прибавляет единицу к текущему значению, адреса, которое формируется счетчиком 24 адресов. Значение следующего адреса переписывается через определенное время в регистр 22. Для сохранения формата сообщения в разряды, предназначенные для.команды, записываются нули. Время, через которое код адреса со счетчика 24 адресов переписывается в регистр 22, .определяется элементом задержки. Это время должно быть несколько большим чем время,

необходимое для вывода информахдаи из регистра 22.о время передачи сообщений для абонентов 7 регистр 28 на передающей стороне блокируется от приема собственной команды. Это происходит потому, что блокируется работа формирователя29 через цепочку, образованную таймером 17 и элементом ИЛИ 14, а далее - инвер-г тор 16, формирователь 23 такто зых импульсов и формирователь 15 импульсов, элемент И 18, первый элемент ИЛИ 13, блок 1 ввода команд. По истечении определяемого таймером 17 отрезка времени формирователь 29 тактовых импульсов и регистр 28 но9гут получать ответную информадаю от абонентов 7. Ответная инфopмaIJ я в KOTOpoft закодированы результаты вьяюлнения команды, переписывается в регистр 30.. Приемная сторона состоит из абонентов 7. Каждый из абонентов 7 содержит средства для приема адреса и команды: входной согласующий блок 10, регистр 11, форьшрователь 12 тактовых ит пульсов, блок 37 сравнения, блок 39 задания адреса, злемент И 40, регистр 38, блок 9 испол нительных элементов, объект.8 управления, датчики 34, а также средства для передачи ответного сообщения: регистр 32, формирователь 33 тактовых импульсов (ФТИ), злемент 35 задержки, элемент 36 задержки, выходной согласующий блок 31. Сообщение, принятое с линии 5 связи, через входной согласующий блок 10 записывается в регистр 11 при помощи ФТИ 12. Если адрес, установленный в блоке задания адреса, совпал с адресом устройства, записанным в регистр 11, то в момент появления сигнала на управляющем выходе ФТИ 12 регистра 11 в ре гистр 38 подается команда, откуда она попадает в блок исполнительных элементов. Блок 9 исполнительиьрс элементов представляет собой набор реле или других электромеханических элементов, при помощи которых уп равляется объект 8 управления. Датчики 34 представляют собой различные преобразователи механиче ких или электрических величин к уровням сигналов ТТЛ, которые выдают информацию об исполнении кома Сигнал, вьцханный с ФТИ 12, пройдя элемент И 40, задерживается на элементе 35 задержки.Время задерж должно быть несколько большим, чем максимальное время срабатывания блока исполнительных элементов 9. По истечении этого времени информа ция с датчиков 34 выполнения коман переписывается в регистр 32. Через некоторый промежуток времени, опре деляемьш элементом 36 задержки запускается ФТИ 33, который начина ет выдавать тактовые (сдвигающие) импульсы и информация в последовательном коде начинает выводиться из регистра 32 в выходной согласую нций блок 31 и далее - в линию 5 св 910 зи. Во время передачи информации от абонента 7 прием информации блокируется путем подачи потенциала логического нуля с управляющего выхода ФТИ 33 fia управляющий вход ФТИ 12. В качестве регистров 11, 28 и регистров 2, 22, 32 могут быть применены, например, универсальные сдвигаюп1ие регистры 133ИР1, 134ИР1 и т.д. Эти регистры могут преобра- -, зовывать информацию из последовательного вида в параллельный и наоборотТ ФТИ 3 (или 23, или 33) представляет собой генератор серии импульсов, запускаемый импульсом, приходящим на его вход. Количество импульсов в серии равно количеству разрядов соответствующего регистра. Во время работы генератора на его управляющем выходе присутствует потенциал логического нуля. ФТИ 12 (или 29), пример выполнения которого представлен на фиг. 2, работает следующим образом. На вход 51 приходит сигнал с линии 5 связи, форма которого соответствует ОСТ 4.ГО.304.200. Усилитель 42 усиливает импульсы положительной полярности, которые приходят на вход 51. Усилитель 43 усиливает импульсы отрицательной полярности, приходящие на вход 51. Если в какомлибо бите информации бьша закодирована логическая единица (положительный импульс впереди отрицательного), то на выходе элемента И-ИЛИ появляется импульс, получившийся от логического перемножения сигналов с выхода усилителя 43 и элемента 44 задержки. Если в каком-либо бите информации был закодирован логический нуль (отрицательный импульс впереди положительного), то на выходе элемента И-ИЛИ появляется импульс , получившийся от логического перемножения сигналов с выхода усилителя и элемента задержки. Эти импульсы появляются на тактовом выходе 53 при условии, если на управляющем входе 52 нет запрещакице- го сигнала (нет передачи от смежного регистра). Первый импульс, появившийся на выходе элемента И-ИЛИ 46, пройдя диод времязадающей цепочки 49 и элемент И 50, снимает со входа установки в нуль счетчика 48 обнуляющий потенциал. Счетчик 48 начинает подсчитывать количество

11

импульсов. При количестве импульсов, равном количеству бит в сообщении (количество бит в сообщении должно быть равным числу разрядов приемного и передающего регистров), на выходе появляется импульс, так как счетчик 48 через время, определяемое разрядом конденсатора времязадающей цепочки, снова устанавливается в нуль. Время разряда конденсатора времязадающей цепочки 49 должно быть не меньше чем интервал времени между соседними битами информации.

Вьтодной согласующий блок 4 (или 31), представленный-на фиг. 3, работает следующим образом. На вход 66 подается информация в виде потенциалов, соответствующих условиям ТТЛ. На вход 65 подаются тактовые импульсы, из которых формируются импульс oпpeдeJJeннoй длительности. Этот нгмпульс задерживается на элементе 64 задержки таким образом, что передний фронт задержанного импульса совпадает с задним фронтом незадержанного импульса.

В зависимости от значения бита входной информации на входе 66 на выходе 67 с помощью элементов И-ИЛИ 60 и 61 образуются сигналы, электри5610912

ческие параметры которых соответствуют ОСТ 4.Го.304.200.

Входной согласующий блок 10 (или 19), представленный на фиг. 4, 5 работает следующим образом. На

вход 76 поступает информация, электрические сигналы которой соответствуют ОСТ 4.ГО.304.200, положительные импульсы уси-пиваются усилителем 71, отрицательные - усилителем 72. Совпадение задержанного положительного и незадержанного отрицательного импульсов дают на вькоде 75 импульс, которьй далее записываt5 ется как логическая единица. Несовпадение не дает на вькоде 75 импульса, что соответствует логическому нулю.

Таким образом, предлагаемое устройство, помимо передачи команд управляемым объектам, от управляемых объектов информацию о состоянии этих объектов, по которой можно судить выполнена переданная

5 команда или нет. Кроме того, предлагаемое устройство периодически опрашивает управляемые объекты и выдает rta индикацию информацию о их текущем состоянии. Благодаря указанным новым свойствам повышается надежность управления объектами.