Устройство для контроля инкубаторов Советский патент 1986 года по МПК A01K41/00 G01D5/12 

в

КЭ

00 ;о

Фиг.

,5,1-5,У температуры, датчики 6,1- 6.Vвлажности, блок 7 буферной памяти, пульт управления 8, блок 10 индикации, регистры 9 и 11 адреса и данных соответственно, блок 12 сопряжений, шины 13,14 и 15 соответственно адреса, записи и считывания и генератор ,16 , импульсов: В описании

Изобретение относится к автоматизации сельского хозяйства, в частности к устройствам инкубации яиц на крупных птицеводческих хозяйствах и комплексах.

Цель изобретения - повышение надежности за счет обеспечения и расширения функциональных возможностей централизованного дистанционного параллельного измерения параметров температуры и влажности процесса инкубации.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для контроля инкубаторов; на фиг,2,- временная диаграмма работы устройства; на фиг блок сопряжения; на фиг.4 - блок управления подготовкой данных; на фиг.З - временная диаграмма работы блока управления подготовкой данных на фигоб - бпок подготовки данных.

Устройство для контроля инкубаторов (фиг,1) содержит датчики 1,1- 1 ,N.технологического оборудования, ВЫХОДЫ которых подключены к первой группе входов блока 2 анали- , за датчиков, вторая группа входов кторого под:сшочена к первой группе выходов блока -3 управления подготовкой данных и к второй группе входов блока 4 подготовки данных, первая группа входов которой подключена к выходам датчиков .N температуры и к выходам датчиков 6.1-6.N влажности, вторая группа выходов блока 3 управления подготовкой данных подключена к третьей группе входов блока 2 анализа датчиков, к. третьей группе входов блока 4 подготовки данных и к адресным входам записи блока 7 буферной памяти,, информационные входьГ которого, соединены с выходами блока подготовки

приведены структурные схемы блока 12 сопряжения, блока 3 управления подготовкой данных и блока 4 подготовки данных. Кроме того, даны временные диаграммы работы устройства и блока 3 управления подго - товки данных, 3 з.п. ф - лы. 6 ил.

данных и блока 2 анализа датчиков. - Пульт 8 управления подключен к первой группе адресных входов считывания блока 7 буферной памяти, вторая 5 группа адресных входов которого подключена к выходам регистра 9 реса. Блок 10 индикации подключен к первой группе информационных выходов блока 7 буферной памяти, вторая груп па информационных выходов которого соединена с информационными входами регистра 11 данных, выходы которого подключены к четвертому входу блока 12 сопряжения, первый вход которого

5 подключен к шине 13 адрес - данные, второй вход - к шине 14 записи, третий вход подключен к шине 15 считывания. Первый выход блока 12 сопряжения подключен к второму входу

0 блока 3 управления подготовкой данных, первый вход которого подключен к генератору 16 импульсов, третий выход блока 3 управления подготовкой данных подключен к входу запи си блока 7 буферной записи. Второй и третий выходы блока 12 сопряжения подключены соответственно к первому и второму входам регистра 9 адреса. Четвертый и пятый выходы блока 12

0 сопряжения подключены соответственно к первому и второму управляющим входам регистра 11 данных.

Клок 12 сопряжения (фиг.З) содвр- жит D -триггер 17, S-вход которого

5 подключен к второму выходу блока 12 сопряжения и через усилитель 18 записи к второму входу блока 12 сопряжения, первый вход которого подклкй чен к выходу передатчика 19 и через приемник 20 к третьему выходу блока 1 2 сопряжения, четвертый выход которого подключен к прямому выходу Р -триггера 17, инверсный выход которого подключен к первому входу приеника и к первому выходу блока 12 сопряжения, третий вход которого через усилитель 21 считывания подключен к синхровходуВгтриггера 17 и к пятому выходу блока 12 сопряже- 1ния, Четвертый вход которого подключен к второму входу передатчика, D-ВХОД D-триггера 17 подключен к общей шине.

Блок 3 управления подготовкой данных (фиг,4) содержит RS-триггер 22, 5-вход которого подключен к вы- ходу первого элемента И 23, R-вход подключен к выходу второго элемента И 24, первый вход блока 3 управления подготовкой данных соединен с вторыми входами элементов И 23 и 24 и через инвертор 25 подключен к второму входу формирователя 26 управляющих сигналов, первый вход которо подключен к выходу Я5-триггера 22. Второй вход блока 3 управления подгтовкой данных соединен с первым входом второго элемента И 24 и через инвертор 27 подключен к первому входу первого элемента И 23, первый выход формирователя 26 управляющих сигналов через формирователь 28 адреса подключен к второй группе выходов блока 3 управления подготовкой данных, первая группа выходов и третий выход которого подключены соответственно к второй группе выходов и третьему выходу формирователя 26 управляющих сигналов.

Блок 4 подготовки данных, фиг.6, содержит два.коммутатора 29 и 30, управляющие входы которых подключены к третьей группе входов блока 4 подготовки данных, первая группа входов которого подключена к входам коммутаторов 29 и 30, выходы которых подключены к соответствующим входам аналого-цифровых преобразователей 31 и 32, управляющие входы которых подключены к второй группе входов блока 4 подготовки данных, выходы которого подключены к выходам аналого-цифровых преобразователей 31 и 32.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 16 импульсов формирует импульсы синхронизации, поступающие на первый вход блока 3 управления подготовкой данных. Последний формирует первую адресную кодовую комбинацию на второй группе своих

о15

20

25

2123944

выходов, соответствующую номеру первой секции, которая поступает на адресные входы записи блока 7 буферной памяти, на третью группу вхо- 5 дов блока 4 подготовки данных, третью группу входов блока 2 анализа датчиков и подключает к этим блокам через первую rpyrtny входов блока подготовки данных датчик 5.1 темпе-to ратуры, датчик 6.1 влажности и соответствующие датчики 1.1 технологического оборудования первой секции инкубатора.

Управляющие сигналы с первой группы выходов блока 3 управления подготовкой данных поступают на вторую группу входов блока 4 подготовки данных, вторую группу входов блока 2 анализа датчиков и управляют соответственно процессом преобразования аналоговых сигналов с датчиков 5.1 температуры и влажности 6.1 в цифровой код и формированием кодов логических сигналов поступающих с датчиков 1.1 технологического оборудования первой секции инкубатора.

Цифровая информация о температуре , влажности и состоянии технологического оборудования с блока 4 подготовки данных и блока 2 анализа датчиков поступает на информационные входы блока 7 буферной памяти и записывается импульсным сигналом (по соответствующему адресу), поступающим с третьего выхода блока 3 управления подготовкой данных на вход записи блока 7 буферной памяти. Следующий цикл осуществляет измерение, преобразование и запись информации в блок 7 буферной памяти о контролируемых параметрах второй секции инкубатора. При этом блок 3 управления подготовкой данных формирует на второй группе выходов адрес этой секции. Одновременно к блоку 4 подготовки данных и блоку 2 анализа датчиков подключгиотся соответственно датчики 5.2; 6.2 и датчики 1.2 .технологического обору50 довани второй секции инкубатора, производятся преобразование сигнала в цифровой код и запись информации в блок 7 буферной памяти. После 3Torcf блок 3 управления подготовкой

55 данных формирует адрес третьей секции инкубатора и управляет процессом подготовки и записи по этому адресу соответствующей информации.

30

35

40

45

После того, как произведена за- пиеь информации в блок 7 буферной памяти по всем секциям, блок 3 управления подготовкой данных формирует адрес первой, секции инкубатора, и по этому адресу производится запись новой (текущей) информации о температуре, влажности и состоянии технологического оборудования этой секции, затем формируется адрес следующей, секции и процесс повторяется.

Таким образом,.в блоке 7 буферной памяти хранится информация о текущем состоянии контролируемых секций инкубатора.

Для получения текущей информации непосредственно на месте установки устройства с пульта 8 управления задают адрес требуемой секции, который поступает на первую гкуппу адресных входов считывания блока 7 буферной памяти и выбирает на блок 10 индикации; соответствующую ин- форма1цию о параметрах микроклимата и состоянии технологического оборудования выбранной секции инкубатора.

Считывание информации с устройства для контроля инкубаторов для дистанционного контроля или для дальнейшей обработки на ЭВМ осуществляется в последовательном коде по шине 13 адрес - данные и поясняется временной диаграммой, представленной на фиг.2.

Например, необходимо получить информацию о параметрах микроклимата и состоянии технологического оборудования первой секции инкубатора. С приходом первого импульса в блок 12 сопряжения по шине 14 записи блок 12 сопряжения производит подключение шины 13 адрес - данные через второй и третий свои выходы к первому и второму входам регистра 9 адреса, а сигналом управления поступающим с первого выхода блока 12 сопряжения на второй вход блока 3 управления подготовкой данных блокирует его работу. Последующие импульсы с щины 14 записи через второй и третий выходы блока 12 сопряжения поступают на первый и второй входы (вход записи) регистра 9 адреса и осуществляют последовательный синхронный ввод кода адреса первой секции инкубатора в регистр 9 адреса с шины адрес

данные 13. Записанный код адреса первой секции инкубатора с выходов регистра 9 поступает на вторые адресные входы считывания блока 7 буферной памяти и выбирает на информационные входы регистра 11 данных код информации о параметрах микроклимата и состоянии технологического оборудования перв(ж секции инк:убатора.

С приходом первого импульса на шину 15 считывания блок 12 сопряжения производит подключение шины адрес - данные 13 к выходу регистра 11 данных, осуществляет запись информации в регистр 11 данных со второй группы выходов блока 7 буферной памяти управляющими сигналами, поступающими с четвертого и пятого выходов на управляющие входы регист- ра 11 данных, а также разрешает работу схемы 3 управления подготовкой, данных.

С приходом последующих импульсов на шину 15 считывания производится пос ледовательный синхронный вывод информации с выхода регистра 11 данных в шину 13 адрес - данные при помощи управляющих сигналов, поступающих с четвертого и пятого выходов блока 12 сопряжения на управляющие входы регистра 11 данных.

Для считывания с блока 7 буферной памяти информации для контроля и анализа параметров микроклимата и о состоянии технологического оборудования другой секции инкубатора необходимо аналогичным образом осуществлять цикл записи кода адреса этой секции инкубатора в регистр 9 адреса с шины адрес - данные 13 и цикл считывания информации с регистра 11 данных в шину адрес - данные 13.

Блок 3 управления подготовкой данных реализован следующим образом, (фиг.4). Допустим, сигнал прерывания, поступающий с блока 12 сопряжения на первый вход первой схемы И 23 равен единице,. тогда импульсы частоты, поступающие с генератора 3 импульсов через второй элемент И- 24 HaR -вход RS триггера, устанавливают его в нулевое состояние. При этом формирователь 26 управляющих сигналов, работа которого синхронизируется частотой F, поступающей через элемент НЕ 25 на его синхро- вход, последовательно формирует:

7на первом выходе импульсы, управляю щие работой формирователя 28 адреса, на выходах которого формируется код адреса, на второй группе выходов. - импульсы, управляющие работой блока 4 подготовки данных и блока 2 анализа датчиков, на третьем выходе импульсы записи в блок 7 буферной памяти.

Если значение сигнала прерывания равно нулю, то инверсное его значение на выходе элемента НЕ 27 разрешает работу первой схемы И 23, и частота, поступающая через первый элемент И 23 на S-вход RS триггера 22,устанавливает его в единичное состояние. При этом блокируется дальнейшая работа формирователя 26 управляющих сигналов.

Блок 12 сопряжения реализован следующим образом (фиг.З).

Допустим, в начальный момент времени 15- tpиггep 17 находится в нулевом состоянии. Первый импульс с шины 14 записи через усилитель 18 записи поступает по одной из шин управления (второй выход блока 12 сопряжения) на вход записи регистра 9 адреса и на S-вход)-триггера 17 и устанавливает его в состояние единицы, при этом сигнал прерывания с инверсного выхода)-триггера 17 поступает на второй вход блока 3 управления подготовкой данных и блокирует его работу, .а также блокирует выдачу .в шину 13 адрес - данные информации, поступающей с регистра 11 данных на вход магистрального передатчика 19,

Последующие импульсы поступающие с шины 14 записи через усилитель 18 записи -по одной из шин управления на второй выход блока 12 сопряжения, на вход записи регистра 9 адреса, производят запись адреса, поступаю

щего в последовательном коде с шивы 13 адрес -.данные через магистральный приемник 20 по другой шине управления на третий выход блока 12 сопряжения, на информационньй вход регистра адреса 9.

Первый импульс с шины 15 считывания через усилитель 21 считывания поступает через пятый выход блока 12 сопряжения, на управляющий вход регистра 11 данных и производит за- пнсь информации, поступающей на его информационные входы с блока 7 буферной памяти и одновременно на син-i

,

Q )5

0

5

0

5

0

5

394. 8

хровходТ)-триггера 17, и устанавли- вает его по ВХОДУ) в нулевое состояние. При этом низкий потенциал р его прямого выхода через четвертый выход блока 12. сопряжения поступает на упраляющий вход регистра 11 данных и разрешает производить из него последовательное считывание инфор мадии, а высокий потенциал сигнала . прерывания с инверсного выхода

В-триггера 17 поступает через первый выход блока 12 сопряжения на второй вход блока 3 управления подготовкой данньпс и разрешает его работу. Одновременно этот же сигнал,, поступая на вход магистрального передатчика 19, разрешает выдачу в шину 13 адрес - данные информации поступающей с выхода регистра 11 данных через магистральный передатчик 19.

Последующие, импульсы., приходящие с шины 15 считывания через усилитель 21 считывания,поступают на управ л яюпщй вход регистра 11 данных и производят считывание информации в последовательном коде через магистральный передатчик 19 в шину 13 адрес - данные.

Блок подготовки данных 4 реапи- зован следующим образом.(фиг,6), С второй группы выходов блока 3 управления подготовкой данных поступает код адреса на управляющие входы коммутаторов 29, 30 и подключает соответствующие датчики температуры 5 и влажности 6 к аналого-цифровым

1 преобразователям 31 и 32, Управление аналого-цифровых преобразователей

i31 и 32 осуществляется управляющими сигналами с первой группы выходов блока 3 зшравления подготовкой данных 3.

Б результате преобразования с выходов аналого-цифровых преобразователей на информационные входы блока 7 буферной памяти поступает. . двоично-десятичный код температуры и влажности.

Формула изобретения

1 .Устройство для контроля инкубаторов, содержащее датчики технологического оборудования, датчики температуры и влажности, регистр данных, и шину адрес - данные, шины считывания и записи, генератор импульсов, причем выходы датчиков

9

технологического оборудования соединены с первой группой входов блока анализа датчиков, отличающееся тем, что, с делью повьше- ния его надежности и расширения функ- циональных возможностей, в него введены блок подготовки данных, бло управления подготовкой данных, блок буферной памяти, пульт управления, блок сопряжения, регистр адреса, блок индикации, причем выходы датчиков температуры и влажности соединены с первой группой входов блока подготовки данных, вторая группа входов которого соединена с второй группой входов блока ана- лиза датчиков и с первой группой выходов блока управления подготовкой данных, третья группа входов блока подготовки данных подключена к третьей группе входов блока анализа датчиков, к второй группе выходов блока управления подготовкой данных и к адресным входам записи блока буферной памяти, информационные входы которого подключены к выходам блока подготовки данных и блока анализа датчиков, первая группа адресных входов считывания блока буферной памяти соединена с выходами пульта управления, а вторая группа адресных входов считывания соединена с выходами регистра адреса, первая группа выходов блока буферной памяти соединена с входами блока индикации, а вторая группа выходов подключена к информационным входам регистра данных, вход записи блока буферной памяти соединен с третьим выходом блока управления подготовкой данных, первый вход которого подключен к выходу генератор импульсов,, а второй вход соединен с первым выходом блока сопряжения, первый вход которого подключен к шине адрес данные, второй вход - к шине записи, третий вход - к шине считывания, четвертый вход - к выходу регистра данных, второй и третий выходы блока сопряжения подключены соответственно к первому и второму входам регистра адреса, пятый и четвертый выходы блока сопряжения - .соответственна к первому и второму управляющим входам регистра данньк ,

2, Устройство по п,1,. о т л и ч ю щ е е с я тем, что блок управлени подготовкой данных содержит два ин12394ИХ

вертора, два элемента И, RS -триггер, формирователь управляющих сигналов и формирователь адреса, причем первый вход блока управления подготовкой данных подключен к вторым входам первого и второго элементов И и через первый инвертор - к второму взводу формйров ателя управляющих сиг,- налов, второй вход блока управления

0 подготовкой данных соединен с первым входом второго элемента И и через второй инвертор с первым входом пер вого элемента И, выход которого подключен к S-входу триггера, выход

г второго элемента И подключен к -входу триггера, выход .которого соединен с первым входом формирователя управляющих сигналов, первый выход формирователя управляющих сигна2Q ло.в подключен к входу формирователя адреса, выходы которого подключены к второй группе выходов блока у1Гс5ав- ления подготовкой данных, первая группа выходов которого подключена

25 к второй группе выходов формирователя управляющих сигналов, третий выход которого подключен к третьему выходу блока управления подготовкой данных.

3,Устройство по п.1, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что блок сопряжения содержитЗ -триггер, усилитель записи, усилитель считывания, магистральные приемник и передатчик, причем первый вход блока сопряжения динен с выходом магистрального передатчика и через магистральный приемник подключен к третьему выходу блока сопряжения, второй вход которого через усилитель записи подклю чен кS-входуD-триггера и второму выходу блока сопряжения, третий вход которого через усилитель считывания соединен с синхровходом D-триггера и с пятым выходом.блока

5 сопряжения, четвертый выход которого подключен к прямому выходу)-триггера,) -вход которого подключен к общей шине, а инверсный выход подключен к первому входу магистраль50 кого передатчика и к первому выходу блока сопряжения, четвертый вход которого подключен к второму входу магистрального передатчика,

4.Устройство по п,1, о т л и ч а- 55 ю щ е е с .я тем, что блок подготовки данных содержит по два управляемых коммутатора и аналого-цифровых : преобразователя, причем входы управ30

ления коммутаторов подключены к третьей группе входов блока подготовки данных, первая группа входов которого подключена к входам коммутаторов, выходы которых подключены к информационным входам соот121239412

ветствующих аналого-цифровых преобразователей вьпсоды которых подключены к выходу блока подготовки данных, вторая группа входов которого J подключена к входам управления аналого-цифровых преобразователей.

Изобретение относится- к автома-, тизации сельского хозяйства и обес печквает повышение надеикностй и расширение функциональных возможное- - тей устройства для контроля инкубаторов. Устройство содержит датчики 1.1-1.N, блок 2 анализа датчиков .блок 3 управления подготовкой данных, блок 4 подготовки данных, датчики EL

млмгк

Шим0 (чит.

«/«

Ф{/г.З

IF27

гг

26

.

.J

ПППППППП

Сигнал, npep.

Фиг. 5

29

Г 1

337

Составитель А.Комиссаров ; Редактор О.Бугир Техред Ж.Кастелевич Корректор,В.Синицкая

Заказ 661/4 Тираж 679 Подписное ВНИИПИ Государственного, комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,.4

31

f

J2

Фиг.6