Информационно-измерительное устройство Советский патент 1986 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к телеметрии и может быть использовано для оперативного контроля технологических процессов и отображения его результатов оператору.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

На фиг. 1 изображена функциональная схема информационного измерительного устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока сопряжения; на фиг. 3 - функциональная схема второго индикатора; на фиг. 4 - функциональная схема аналого- цифрового преобразователя; на фиг. 5 - функциональная схема блока формирования команд; на фиг. 6 - функциональная, схема фор.мирователя импульсов; на фиг. 7 --- функциональная схема распределителя импульсов.

Устройство (фиг. 1) содержит программно-временной блок 1, блок 2 па.мяти, аналого-цифровой преобразователь 3 (АЦП), первый индикатор 4, блок 5 сопряжения, приемник 6, блок 7 формирования команд, третий 8 и второй 9 индикаторы.

Блок 5 сопряжения (фиг. 2) содержит коммутатор 10, второй дешифратор П, регистр 2 адреса, генератор 13, элемент ИЛИ 14, регистр 15 данных, первый дешифратор 16, формирователь 17 импульсов и приемо-передатчик 18.

Второй индикатор 9 (фиг. 3) содержит регистр 19, блок 20 памяти (оперативное запоминающее устройство - ОЗУ), ва- куумно-люминесцентный индикатор 21, распределитель 22 имнульсов и генератор 23.

Ана,;1ого-цифровой преобразователь 3 (фиг. 4) содержит коммутатор 24, преобразователь 25 напряжение-код (ПНК), регистр 26, инвертор 27, первый элемент И 28, распределитель 29 импульсов и второй элемент И 30.

Блок 7 формирования команд (фиг. 5) содержит кнопочную клавиатуру 31, генератор 32 и двоично-десятичный регистр 33.

Формирователь 17 импульсов (фиг. 6) содержит генератор 34, первый формирователь 35 строба, содержащий счетчик 36, дешифратор 37 и триггер 38. Формирователь 17 импульсов содержит также первый элемент И 39, второй формирователь 40 строба, второй элемент И 41, первый 42 и второй 43 элементы ИЛИ, третий элемент И 44 и третий формирователь 45 строба.

Распределитель 22 импульсов (фиг. 7) содержит счетчик 46 тактовых импульсов, счетчик 47 адресов, триггер 48, элемент ИЛИ 49, элемент И 50, детектор 51 импульсов, формирователь 52 импульсов, счетчик 53 строк и счетчик 54 столбцов.

Индикатор 8 представляет собой свето- диод, гюдключае.мый к выходу второго дешифратора 16 блока 5 сопряжения.

0

в качестве программно-временного блока 1 использована .микро-ЭВМ МС П200.1 ПГЩ М2.791.007, в качестве блока 2 -- модуль памяти МС3301 ЦГЩ МЗ.858.149 (или ПЦЗУ ХАЗ.065.093).

Многоканальный приемник 6 выполнен в виде блока регистров, выходы которых подключены непосредственно к светодиода.м, расположенным на панели контрольно-индикаторного блока.

Устройство осуществляет сбор, преобразование, обработку контрольной информации и ее отображение в двух режимах: штатном и аварийном. Оба режима выполняются по командам оператора. В штатном режиме

5 командой оператора инициируется программный режим работы устройства, при котором вычислитель отрабатывает хранящуюся в его блоке памяти (ПЗУ) программу опроса капалов коммутатора б.тока сопряжения (через .ЛЦП), преобразования,

обработки и отображения поступающей контрольной информации. Об.мен инфор.мацией между блоком 1, блоком 2 н блоком 5 сопряжения производится по правила.ч параллельного обмена по магистрали.

5 Предлагаемое устройство (фиг. 1) работает следующим образом.

Оператор с помощью клавиатуры блока 7 формирования команд набирает код режима работы устройства и дает команду (потенциал высокого уровня) на передачу выбран0 ного кода через блок 5 сопряжения в блок 1. При это.м блок 7 фор.мирования команд осуществляет передачу 16-разрядного кода команды и формирование тактовых импульсов. В блоке 5 сопряжения (фиг. 2) код ко- гуганды через элемент 14 поступает на последовательный вход регистра 15 данных, а потенциальный выход (команда) и тактовые импульсы (ТИ) - на формирователь 17. Формирователь 35 строба (фиг. 6) представляет собой последовательно соединен0 ные счетчик до 16, дешифратор и триггер и формирует строб, разрешающий прохождение через элементы И 44 и ИЛИ 43 на тактовый вход сдвига регистра данных ТИ для записи кода команды.

Потенциальный сигнал (ко.манда) посту пает на эле.мент И 41 и через формирователь 45 одиночного импульса (по заднему фронту) в прие.мо-нередатчик 18, который транслирует этот сигнал в качестве сигнала прерывания через магистраль в блок 1, последний инициирует программу чтения содержимого регистра 15 данных, анализирует ко.манду и переходит к выполнению одного из работы устройства, предварительно произведя считывание программы из блока 2. Укороченный на время запи5 си кода команды в регистр 15 данных потенциал команды с выхода эле.мента И 41 через эле.мент ИЛИ 42 поступает на вход управления записью по переднему фронту адреса

0

из регистра 15 данных в регистр 12 адреса и на вход запуска формирователя 35 строба, с помощью которого формируется на элементе И 39 серия из 32 ТИ, ноступающая через элемент ИЛИ 43 также на тактовый вход регистра 15 данных. При этом выбранный соответствуюндим образом кол. адреса (штатный режим работы) определяет потенциал управляющего выхода регистра адреса, запрещающий дальнейщий сдвиг записанной в регистр 15 информации (команды).

Программный (щтатный) режим работы устройства реализуется следующим образом.

Блок 1 производит запись адреса АЦПЗ и номера канада в виде 16-разрядного слова, поступающего по магистрали в блок 5 сопряжения через приемо-передатчик 18 на регистр 15. Фор.мирователь 17 по управляющему сигналу блока 1, поступающе.му через приемо-передатчик 18 на элемент ИЛИ 42, осуществляет запись адресной информации из регистра 15 данных в регистр 12 и фор- .мирование 32 ТИ на сдвиг в регистр 15.

Регистр 12 через дешифратор 11 управляет соответствующими входами-выходами коммутатора 10. Содержимое регистра 15 по первым 16 из 32 ТИ выдается через ко.м- мутатор 10 в АЦП, а по последним 16 ТИ из 32 производится запись информации, поступающей из АЦП на вход регистра 15 через коммутатор 10 и элемент ИЛИ 14.

При это.м АЦП (фиг. 4) работает следующим образо.м.

Импульсом «Цачало обмена (НО) распределитель 29 импульсов устанавливается в исходное состояние, разрешая прохождение ТИ через элемент И 28 на регистр 26 для записи поступающего кода адреса канала. С приходом 16 ТИ распределитель 29 и.м- пульсов через инвертор 27 запрещает прохождение ТИ на вход регистра 26, разрешая их прохождение через элемент И 30 на ПНК 25 для преобразования и разрешая подключение соответствующего канала через ко.ммутатор 24 к входу преобразователя 25 напряжение-код, который выдает на выход блока 16 разрядный код преобразованной аналоговой величины. Блок 1 в соответствующее вре.мя (включающее обращение к АЦП и прием от него информации) выполняет режим чтения содержимого регистра 15. После обработки принятой информации блок 1 формирует i6-разрядное слово, содержащее адрес многоканального нрие.мника 6, номер индикатора (группы индикаторов) индикатора 4 и информацию о состоянии параметра, затем выполняет режим записи сфор- .мированной информации в регистр 15 блока 5 сопряжения, который, работая аналогично случаю с АЦП образом, выдает принятую информацию в многоканальный приемник 6. Одновременно с процессом опроса каналов АЦП блок 1 формирует в оперативной памяти список неисправностей и другую информацию и выдает ее в индикатор 9 (фиг. 3). При этом индикатор 9 работает следующим образом.

Сигналом НО, поступающим из блока 5 сопряжения, обнуляются счетчики 46, 47, 53, 54 и триггер 48 режима распределителя 22 (фиг. 7). С задержкой относительно сигнала НО на входы информационного параллельно-последовательного регистра 19 и эле0 мента 51 поступает 16-разрядный код информации. Элемент 51 выделяет из информационного сигнала, передаваемого по двухпроводной линии с пря.мой и инверсной передачей, 16 ТИ и выдает их для сдвига поступаf ющей в регистр 19 информации и на вход счетчика 46 ТИ для счета до 16. Выходной сигнал с ден ифратора счетчика 46 через элемент ИЛИ 49 поступает на счетчик 47 и через формирователь 52 - на соответствующие входы «Выбор кристалла блока 20

0 памяти. Выходы счетчика 47 поступают параллельно на адресные входы б, 1ока 20, а сигнал с дешифратора счетчика 47. определяющий перебор всех адресов блока 20 - на единичный вход триггера 48, который оп5 ределяет режим работы («Запись - «Считывание) блока 20. Первый выход триггера 48 подключен к входу «Запись-считывание блока 20, а второй - к элементу И 50. Он разрешает прохождение в режиме считывания частоты генератора 23 на счетчик 53

0 строк. В режиме считывания информации из блока 20 для отображения на индикаторе 21 сигналами с выходом дешифратора счетчика 53 осуществляется смена адреса блока 20 и управление записью считываемой из блока 20 информации в буферный регистр этого

5 блока.

В качестве индикатора 21 может быть применен индикатор вакуу но-лю.минесцент- ный типа П-449, трехстрочньп К по 16 знакомест в строке, с формированием одного знакоместа 35 точками. В этом случае код знакоместа формируется из трех информационных слов. Всего в массиве текста 144 слова, что и определяет соответствующую емкость блока 20 (144 16-разрядных слова), счетчика 47 (до 144), счетчика 53 (до 9), счетчи5 ка 54 (до 16) и бучерного регистра блока 20 (105 разрядов). Первыми девятью импульсами f частоты генератора 23 с выхода дешифратора счетчика 53 осуществляется запись девяти слов в буферный регистр (105 разрядов) из соответствующих девяти адресов блока 20. Далее до момента заполнения счетчика (емкость его, как и сама частота f определяется режи.мом работы индикатора, выбранны.м для нормального восприятия изображаемого текста на

5 индикаторе 21) информация из буферного регистра блока 20 подается на входы индикатора для формирования знаков каждой из трех строк. Стробирование информации по

0

0

столбцам (знакоместу) осуществляется с выхода дешифратора счетчика 54, срабатывающего по сигналам заполнения счетчика 53. Процесс считывания информации из блока 20 (отображение) осуществляется цу- тем перебора всех адресов и далее с начала до момента прихода сигнала НО, устанавливающего распределитель 22 в исходное состояние для приема массива информации.

Введение в устройство блока 5 сопряжения, блока 7 формирования команд и индикатора 8 позволяет использовать устройство в режиме ручного контроля при выходе из строя одного из следующих (или всех вместе взятых) блоков; блока 1, блока 2, приемника 6 и индикатора 9. При этом устройство работает следующим образом.

Команда оператора, содержащая адрес АЦПЗ и помер канала, а также служебную информацию, поступающую из блока формирования команд, описанным образом записывается в регистр 15 блока сопряжения, а ее адресная часть - в адресный регистр 12. В этом случае управляющий потенциал с ре- истра 12 разреп1ает сдвиг записанной в регистре 15 информации, работу дешифратора 16 и запрещает работу приемо-передат- чика 18.

Апалогично рассмотренному в формиро- вате.ле 17 блока 5 сопряжения потенциальным сигналом «Команда элемента ИЛИ 42 запускается формирователь 35 строба li 32 ТИ с выхода генератора 34 поступают на тактовый вход регистра 15.

При этом устройство в составе АЦПЗ и блока 5 сопряжения работает по алгоритму, описанному для программного режима работы. Принимаемый из АЦПЗ код записывается в регистр 15, к определенным разрядам которого в соответствии со структурой принимаемой информации подключены входы дешифратора 16. Наличие в данных разрядах регистра кода, превыщающего в аналоговом представлении некоторое напряжение допуска, индицируется индикатором 8, что свидетельствует об исправности, соответствии норме контролируемого параметра. Реализуется режим опроса одного канала АЦП (контролируемого параметра).

Таким образом, введение в устройство блока сопряжения, блока формирования команд, индикатора ручного контроля и блока текстовой информации позволяет одновременно с упрощением устройства повысить па;1ежпость его функционирования.

Формула изобретения

1. Информационное измерительное устройство, содержащее програ.ммно-времен- ной блок, блок памяти, аналого-цифровой преобразователь, приемпик, выходы которого соединены с соответствующими входами

первого индикатора, отличающееся тем, что, с целью повышения функциональной надежности, в него введены блок сопряжения, блок формирования команд, второй и третий

индикаторы, адресные управляющие и информационные щины программно-временного блока, блока тамяти и блока сопряжения объединены и первый адресный и первый, второй и третий информационные выходы блока сопряжения соединены соответственно

с первыми входами аналого-цифрового преобразователя, второго индикатора, входами приемника и третьего индикатора, управляющий выход блока сопряжения соединен с вторым входом второго индикатора, выход

аналого-цифрового преобразователя и первый и второй выходы блока формирования команд соединены соответственно с информационным управляющим и адресным входами блока сопряжения, входы аналого-цифрового преобразователя являются информа

ционными входами устройства.

2. Устройство но п. 1, отличающееся тем, что блок сопряжения содержит ко.ммутатор, дешифраторы, регистр адреса, регистр дан5 ных, генератор, формирователь импульсов, приемо-передатчик и элемент ИЛИ, первый и второй выходы приемо-передатчика соединены с первыми входами соответственно формирователя импульсов и регистра данных, первые выходы которого соединены с

0 первыми входами регистра адреса, второй выход регистра данных соединен с объеди- ненны.ми первым входом первого дешифратора и коммутатора, первый и второй входы приемо-нередатчика подключены соответственно к третьему выходу регистра данных

и первому выходу формирователя имнуль- сов, второй и третий выходы которого соединены соответственно с третьим входом регистра данных и вторы.м входом регистра адреса, первый выход регистра адреса сое0 динен с четвертым входом регистра данных и вторым Бходо.м первого дешифратора и третьи.м входом приемо-нередатчика, вторые выходы регистра адреса через второй дешифратор соединены с соответствующими вторы- .ми входами коммутатора, первый выход ко5 торого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с пятым входом регистра данных, вы.ход генератора соединен с вторым входом формирователя импульсов, третий вход формирова- теля импу,. и второй вход элемента ИЛИ являются соответственно управляющим и адресным входами блока сопряжения, второй вход ко.ммутатора является информационным входом блока сопряжения, второй, третий и четвертый выходы коммутатора яв5 ляются соответственно адресным, первым и вторым информационными выходами блока сопряжения, выход первого дешифратора и третий выход приемо-передатчика являются

соответственно третьим информационным ика являются соответственно адресной, инуправляющим выходами блока сопряжения,формационной и управляющей шинами блочетвертые входы-выходы приемо-передатчи-ка сопряжения.

Фиг /

J.t-u

В индикатор ручн. контроля

НО В

фиг.д

Код канала

11д команды

ти В1тк сопрдж 5

Фиг.5

Изобретение относится к системам контроля, обработки и отображения инфор.ма- ции и может быть использовано для оперативного контроля аппаратуры и те.хнологических процессов. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Устройство содержит программно-временной блок на базе микроЭВМ, связанный посредством блока сопряжения с многоканальным аналого-цифровым преобразователем, приемником сигналов, индикаторами и блоком формирования команд. Наличие программно-временного блока позволяет использовать устройство как в штатном, так и в аварийном режимах. Введение в устройство блока сопряжения, блока формирования команд и индикатора ручного контроля позволяет использовать устройство в режиме ручного контроля при выходе из строя программно- временного блока или приемника сигналов. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. ю to С71 О) i4

На Рг аир 12

Фаг 6

Прм Прд 18