Система для сбора и передачи информации Советский патент 1986 года по МПК G08C19/28 

N3 N5

СО

ot Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в многоканальных информационно-измерительных системах. Цель изобретения - повьшение быстродействия системы за счет оптимизации процедуры поиска параметров вышедших за пределы допуска. На фиг.1 приведена функциональная схема системы, на фиг. 2 - функциональные схемы второго дешифратора, третьего счетчика и блока коммутации на фиг.З - пример реализации второг дешифратора, третьего счетчика и бл ка коммутацииj на фиг.4 - часть функциональной схемы системы при использовании индивидуальной для каж дого информационного канала програм мы поиска неисправностей. Система (фиг.1) содержит информа ционные каналы 1, в состав которых входят датчики 2, блок 3 ключей, нормализаторы первой 4 и второй 5 группы, блок 6 выделения максимального сигнала, блок 7 вьщеления минимального сигнала, система также содержит коммутатор 8, аналого-цифровой .преобразователь 9, первый 10 и второй 11 компараторы, первьш 12 и второй 13 элементы ИЛИ, элемент НЕ 14, триггер 15, первый 16, второй 17 и третий 18 элементы И, группы 19 элементов И, содержащие элементы И 20, первый 21 и второй 22 счетчики, первый 23 и второй 24 дешифратор третий счетчик 25, блок 26 коммутации, блок 27 задания установок и ; генератор 28. Второй дешифратор 24 (фиг,2) содержит элементы ИЛИ 29, третий счетчик (фиг.2) содержит триггера 30, первые 31 и вторые 32 элементы И и элементы ИЛИ 33, Второй дешифратор (фиг.З) вьшолн на элементах И-НЕ 34, И-ВЕ 36-38. Блок коммутации (фиг.З) вьшолнен в виде совокупности перемычек между входами и выходами блока. При использовании программы поис ка неисправностей отдельно по каждо му каналу система дополнительно содержит (фиг,4) четвертые элементы И 39, третий элемент И 40, четверты элементы ИЛИ 41. Система работает следующим образом. Триггер 15 первоначально устанав ливается в единичное состояние и си 462 нал 1 с его первого (прямого) выхода поступает на второй вход второго элемента И 17. С запуском генератора 28 тактовых импульсов, первый импульс с его выхода через элемент И 17 поступает на вход второго счетчика 22, что приводит к возбуждению первого выхода первого дешифратора 23, следовательно, производится подключение блоков 6 выделения макси-, мального и минимального 7 сигналов первого информационного канала 1 через коммутатор 8 к входам соответственно первого 10 и второго 11 компараторов. Третий счетчик 25 находится в исходном состоянии, следовательно, на всех выходах второго дешифратора 24 устанавливаются сигналы, соответствующие логической единице. Через первую группу элементов И 19, на первые входы которых подан сигнал 1 с первого выхода дешифратора 23, код с выхода дешифратора 24 поступает на управляющие входы блока 3 ключей первого информационного канала 1, что приводит к подключению всех датчиков этого канала к входам соответствуюпщх нормализаторов 4 и 5. После нормализации блоками 4 и 5 сигналов с датчиков соответственно по верхнему и нижнему допуску, блоками выделения максимального 6 и минимального 7 сигналов производится вьщеление сигналов, имеющих соответственнаибольшее и наименьшее значения. ио Эти сигналы сравниваются с напряжением и о компараторами 10 и 11. В том случае, если в данной группе параметров отсутствуют вьш1едшие за пределы верхнего или нижнего допуска, на выходе элемента ИЛИ 12 будет уровень, соответствующий логическому нулю, следовательно, состояние триггера 15 не изменится. На счетчик 22 с генератора 28 поступит второй импульс и с помощью дешифратора 23 к входам компараторов 10 и 11 будут подключены выходы блоков 6 и 7 второго информационного канала 1, в котором также произойдет подключение всех датчиков 2 к входам соответствующих нормализаторов 4 и 5, т.е. будет произведен анализ состояния параметров, измеряемых вторьм информационным каналом и т.д. В том случае, если сигнал на выходе какого-либо датчика 2 первого информационного канала 1, имеюпщй после нормализации максимальное или минимальное значение по сравнен с сигналами с других датчиков, т.е. сигнал с этого датчика выделен блоком 6 или 7, соответственно больше или меньше напряжения U, подаваемо го на первые входы компараторов 10 и 11, то сработают один из компараторов 10 или 11, элемент ИЛИ 12, элемент НЕ 14 и на информационном входе триггера 15 установится сигнал О. Под воздействием заднего фронт импульса, поступающего с выхода второго элемента И 17 триггер 15 будет переведен в нулевое состояние. На первом (прямом) выходе триггера 15 установится -уровень, соответствующий логическому нулю, который запретит дальнейшее прохождение импульсов с генератора 28 через элемент И 17 . на вход второго счетчика 22. В то же время сигнал, соответствующий логической единице, с второго (инверсного) выхода триггера 15 поступит на второй вход третьего элемента И 18. Импульсы с генератора 28 будут поступать через элемент И 18 на первый вход счетчика 25, и таким образом будет осуществляться поиск параметров, вышедших из зоны допуска, в данном информационном канале в соответствии с оптимальной программо контроля, которая задается установкой со.ответствующих перемычек на коммутационном поле блока 26 коммутации. Вьшолнение программы контроля осу ществляется следующим образом. В исходном состоянии триггер 35 (Т1) находится в единичном состоянии, при ЭТОМ на выходе дешифратора 24 устанавливается код. 1111, соответствующий многоэлементной проверке. При положительном исходе этой проверки (аварийных параметров не обнаружено, сигнал на выходе элемента НЕ 14 соответствует логической единице) сработают элемент И-НЕ 37, к одному из входов которого подключен прямой выход триггера 35 (Т1), и элемент 38 И-НЕ, выход которого подключен к информационному входу триггера 35 (Т1) т.е. состояние счетчика не изменится. При отрицательном исходе проверки (будет обнаружен выход за пределы допуска, сигнал на входе элемента НЕ 14 будет соответствовать логической единице) сработают элемент 36 И-НЕ, к одному из входов которого подключен прямой выход триггера 35 (Т1), и элемент 38 И-НЕ, выход которого подключен к информационному входу триггера 35 (Т2), т.е. на его D-входе установится сигнал 1. С приходом импульса синхронизации на первый вход счетчика 25 триггер 35 (Т1) будет переведен в нулевое состояние,а триггер 35 (Т2) - в единичное (состояние остальных триггеров не изменится). При этом на выходе дешифратора 24 установится код 1100, соответствующий многоэлементной проверке. При положительном исходе этой проверки, с приходом импульса синхронизации, триггер 35 (Т2) будет переведен в нулевое состояние, а триггер 35 (Т6) - в единичное, т.е. на выходе дешифратора 24 установится код 0010, соответствующий одноэлементной проверке и т.д. По окончании программы контроля, т.е. определения состояния всех параметров, счетчик 25 будет переведен и в исходное состояние, т.е. в единичном состоянии будет находиться триггер 35 (Т1). Очевидно, устанавливая соответствующие перемычки на коммутационном поле блока 26 коммутации, можно реализовать любую программу контроля. Оптимальная программа контроля может быть построена с помощью известных методов теории автоматического контроля. Если в процессе поиска аварийных параметров будут применяться одноэлементные проверки, т.е. в информационном канале будет подключен только один датчик, на одном из четвертых выходов счетчика 25 появится сигнал 1, который приведет к срабатыванию второго элемента ИЛИ 13. Если сигнал с этого датчика превысит верхний или нижний допуск, сработают один из компараторов 10 или 11,. элемент ИЛИ 12 и элемент И 16 будет осуществлен запуск АЦП 9 нормализованное значение сигнала датчика будет преобразовано в ифровой код. На выход системы поступит номер нформационного канала, в.котором бнаружен параметр, вьшгедший из зоны опуска (ему соответствует код на ыходе счетчика 22), номер датчика данном информационном канале. сигнал на выходе которого вышел из зоны допуска (ему соответствует единичньй позиционный код с четвертых выходов счетчика 25), сигналы о пре вышении верхнего или нижнего допуска соответственно с выходов компараторов 10 и 11, стробирующий сигнал с выхода первого элемента И 16, а также число тактовых импульсов, посту-т пивших на счетчик 21 с начала опроса, т.е. момент обнаружения выхода данного параметра из зоны допуска. По окончании поиска аварийных параметров в первом информационном канале, на первом выходе третьего счетчика 25 появится импульс по переднему фронту которого триггер 15 будет переведен в единичное состояние, и импульс с генератора 28 поступит на вход счетчика 22, т.е. будет осуществляться анализ состояния параметров в следующем информационном канале и т.д. Предполагалось, что поиск аварий ных параметров во всех информационных каналах осуществлялся по одной программе, заложенной в блоке комму тации 26, т,е. в каждом информацион ном канале имеется одинаковое количество датчиков и их вероятностные характеристики идентичны. В том случае, если эти условия не соблюдаются и поиск аварийных параметров в каждом информационном канале должен осуществляться в соответствии с индивидуальной програм мой контроля, система (фиг.1).должн иметь структуру, показанную на фиг. которая отличается тем, что введены четвертые элементы И 39, третий эле мент ИЛИ 40, четвертые элементы И ИЛИ 41, а также вторые дешифраторы 24, счеТчики 25, и блоки 26 коммутации по числу информационных каналов Работа системы в этом случае отличается,тем, что при поиске аварий ных параметров импульсы с генератор 28 поступают через соответствующий третий элемент И 18, третий вход которого подключен к соответствующе выходу первого дешифратора 23, на тот счетчик 25, с помощью которого осуществляется поиск параметров, вы шедших из зоны допуска, в данном информационном-канале. Программа контроля задается блоком 26 коммута ции, подключенным к счетчику 25. При проведении одноэлементных прове рок сигналы с вторых выходов ка;кдого сдвигающего счетчика 25 поступают на входы элемента ИЛИ 13. Единичный позиционный код номера датчика, сигнал на выход которого вышел за пределы допуска, формируется на выходе элементов ИЛИ 41. По окончании поиска аварийных параметров в каком-либо информационном канале 1 сигнал 1 с третьего выхода соответствующего счетчика 25 через соответствующий элемент И 39 и элемент ИЛИ 40 поступает на управляющий вход триггера 15, переводя его в единичное состояние. В остальном работа системы с блоком программного управления (фиг.4) не отличается от работы системы, структура которой приведена на фиг.1. Таким образом, системой производится поиск аварийных параметров в отдельных информационных каналах по оптимальньщ программам контроля. При использовании системы, структура которой приведена на фиг.1,-программа контроля идентична для всех информационных каналов. При использовании системы с блоком программного управления, структура которого приведена на фиг.4, поиск аварийных параметров в каждом информационном канале осуществляется по индивидуальным программам контроля. Применение оптимальных программ контроля позволяет повысить скорость обнаружения аварийного состояния . объекта, т,е, повысить быстродействие системы. Формула изобретения Система для сбора и передачи информации, содержащая коммутатор, первый выход которого соединен с объединенными первыми входами первого компаратора и аналого-цифрового преобразователя, второй вызсод коммутатора соединен с первым входом второго компарат.ора, вторые входы первого, и второго компараторов объединены и подключены к источнику постоянного напряжения, выходы первого и второго компараторов соединены соответственно с первым и вторым входом первого элемента ИЛИ и. являются первыми выходами системы,выход элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя и является вторым выходом системы, триггер, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно второго и третьего элементов И, генератор, выход которого соединен с объединен ными вторыми входами второго и третьего элементов И и входом первого счетчика, выход второго элемента И соединен с входом второго счетчика, и первым входом триггера, выходы второго счетчика соединены с соответствующими входами первого дешифратора, вькод которого соединен с уп равляющими входами коммутатора, второй элемент-ИЛИ, элемент НЕ и в каждом информационном канале датчики выходы которых соединены с соответст вующими первыми входами блока ключей, 20 выходы которого соединены с первыми входами соответствующих нормализаторов первой и второй группы, вторы входы которых объединены и подключен к блока задания установок, выходы нормализаторов первой группы соединены с соответствующими входами блока вьщеления максимального сигнала, выход которого соединен с соответствующим первым информационным входом коммутатора, вьгходы нормализаторов второй группы соединены с соответствующими входами блока вьщеления минимального сигнала, выход которого соединен с соответствующим вторым информационным входом коммутатора, выход аналого-цифрового преобразователя является третьим выходо системы, выходы первого счетчика, и второго счетчика являются соответ46ственно четвертыми и пятыми выходами системы, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия, в нее введены второй дешифратор, третий счетчик, блок коммутации и по числу информационных каналов группы элементов И, выход третьего элемента И соединен с первым входом третьего счетчика, выход первого элемента ИЛИ соедид1ен с входом элемента НЕ и вторым входом третьего счетчика, выход элемента НЕ соединен с вторым входом триггера и третьим входом третьего счетчика, первый выход к-еторого соединен с третьим входом, триггера, вторые выходы и четвертые входы третьего счетчика подключены соответственно к соответствутащим входам и вьпсодам блока коммутации, третьи и четвертые выходы третьего счетчика соединены соответственно с первыми входами второго дешифратора и объединенными вторыми входами первого дешифратора и входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход.первого дешифратора соединен с соответственно объединенными первыми входами элементов И со- ответствующих групп, выходы второго дешифратора соединены с соответственно объединенными вторыми входами элементов И соответствующ11Х групп, выходы элементов И соответствующих групп соединены с соответствующими вторыми входами соответствующих блоков ключей, четвертые выходы третьего счетчика являются шестыми выходами системы.

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при построении многоточечных информационно-измерительных систем, в том числе телеизмерительных, предназначенных для контроля технологических процессов, выполнения научных исследований, испытания различного оборудования. Целью изобретения является уменьшение времени поиска параметров, вьшедших из зоны допуска, т.е. повьшение быстродействия системы, что достигается поиском аварийных параметров по оптимальным программам контроля, учитывающих вероятные характеристики измеряемых параметров. Повышение быстродействия системы позволит повысить качество продукции за счет более быстрой ликвидации неисправностей, отклонений технологического процесса от нормы, с S аварийных состояний. При испытаниях (Л система позволит повысить точность определения показателей надежности испытуемых изделий, за счет более точного определения моментов времени возникновения отказов. 4 ил.

к группам злементоВ И 79

к группам злеменггов к 9

гч 34 I ( 34 34 I

L& II

«о

С Щ35

rk

ааа

ге