Устройство для передачи и приема информации по двухпроводной линии связи Советский патент 1988 года по МПК G08C19/16 

Svitof

В

(Л

с

BlLt

Л

конденсатор 10, диод 11, ключ 12, аналого-цифровой преобразователь 13, ключ 14, селекторы 15-17, счетчик 18, дешифратор 19, элемент И 20, счетчик 21, дешифратор 22. Под действием управляющих сигналов блок формирования сигналов выборки фop гиpyeт определенную последовательность адресньтх импульсов, которые вместе с тактовыми импульсами, вырабатываемыми генератором, через ключ и элемент ИЛИ передаются в линию связи. В периферийном рлоке полученньй из линии связи сиг- Нал черед диод заряжает конденсатор, а выделившиеся на диоде тактовые и адресные импульсы через ключ поступают на входы селекторов, где разде

ляются по своим признакам, и переключают счетчики в очередное состояние. Причем каждый тактовый импульс переключает первый счетчик, а адресные импульсы переключают очередной счетчик и сбрасывают предьщущий счетчик. Таким образом, при определенной комбинации адресных импульсов на управляющий вход преобразователя поступает запускающий сигнал и под воздействием тактовых импульсов,на выходе преобразователя появляется дискретньй сигнал, соответствующий aнaлoгoвo гy сигналу на входе преобразователя. Этот дискретный сигнал через ключ и линию связи поступает на приемный оптрок и далее на выход устройства. 4 ил.

Изобретение относится к передаче аналоговых сигналов в импульсной форме и может быть использовано в АСУ ТП. Целью изобретения является повышение информативности устройства. Устройство содержит в центральном блоке 1 генератор 2, трансформатор 3, ключ 4, элемент ИЛИ 5, линию связи 6, оптрон 7, блок формирования сигналов выборки 8, в периферийном блоке 9

1

Изобретение относится к области передачи аналоговых сигналов и может быть использовако в автоматизированных: системах управления технологи- ческими процессами цля сбора и пере- дачи в ЭВМ информации о технологических параметрах.

Целью изобретения является повышение информативности устройства.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы; на фиг. 3 - пример конкретного выполнения блока формирования сигналов выборки; на фиг. 4 пример конкретного вьшолне- ния селектора.

Устройство содержит в Центральном блоке 1 генератор 2, трансформатор 3, ключ 4, элемент ИДИ 5, линию 6 связи, оптрон 7 и блок 8 формирования сигналов выборки, в периферийном блоке 9 - конденсатор 10, диод 11, второй ключ

12,аналого-цифровой преобразователь

13,первый ключ 14, первьм 15, второй 16 и третий 17 селекторы, первьй счетчик 18, первый дешифратор 19, элемент И 20, второй счетчик 21 и второй дешифратор 22.

Генератор выполнен в виде мультивибратора, трансформатор - в виде повышающего трансформатора, первьй

2

выход которого является - началом обмотки, второй вход - отводом от середины, третий выход - концом вторичной обмотки. Ключ выполнен в виде, тран-- зистороного ключа, приемный оптрон - в виде оптронного ключа типа АОД-101. Блок формирования сигналов выборки выполнен, например, в виде трех одно- вибраторов 23-251 и элемента 1-ШИ 26 (фиг. 3). Селекторы выполнены, например, как селекторы по длительности (фиг. 4).

Устройство работает следующим образом.

Генератор 2 вьфабатывает прямоугольные импульсы, которые преобразуются трансформатором 3 в две последовательности импульсов, находящиеся в противофазе (фиг. 2а,б), Первая последовательность поступает в линию связи через элемент ИЛИ 5, а вторая-. через ключ 4 и элемент ИЛИ 5. Когда ключ 4 закрыт, в линии связи присутствуют импульсы с выхода трансформатора 3 (фиг.2,4ж). При поступлении на управляющие входы устройства сигналов управления (рис. 2в,г,д) блок 8 формирования сигналов выборки вырабатывает соответствующие сигналы (фиг.2 1.е - сигнал сброса периферийньгх блоков, 2.е - сигнал ка;:1,розой выборки,

20

25

З.е - сигнал строчной выборки), которые поступают на ключ 4 и открывают его. В результате в линию 6 связи поступает последовательность импуль- , сов (фиг. 26) и в ней формируется сигнал (фиг. 2ж).

Поступая по линии 6 связи в один из периферийных блоков 9, указанный сигнал через диод 11 заряжает конден-ю сатор 10, энергия которого используется для питания всех элементов данного периферийного блока. Кроме того, этот сигнал создает падение напряжения на диоде 11, которое поступает на вход ключа 12, где формируются импульсы, аналогичные изображенным на фиг. 2ж. Эти импульсы поступают на тактовый вход преобразователя 13 и входы селекторов 15 - 17. Для тактирования преобразователя 13 используются импульсы типа 4.ж (фиг.2ж). В селекторах 15 - 17 из входного сигнала выделяются соответственно импульсы строчной и кадровой выборки и импульсы сброса. С вькода селектора 17 импульсы сброса периферийных блоков (фиг. 2к) поступают на вход сброса счетчика 21 и сбрасывают его в О. С выхода селектора 16 и туль- сы сброса и кадровой выборки поступают на вход сброса счетчика 18 и сбрасывают его в О, а также на счетный вход второго счетчика 21 (счетчик кадров) и переключают его в очередное состояние. С выхода селектора 15 импульсы сброса, кадровой и строчной выборки (фиг. 2з) поступают на счетный вход первого счетчика 18 (счетчик строк) и переключают его в очередное состояние. Импульсы кадровой выборки 2.е определяют кадры (фиг. 2: 5.3 - первый кадр; б.з - второй кадр и т.д.) до максимального состояния соответствующего счетчика. Импульсы строчной выборки З.е определяют строки (фиг. 2: 7.з - первая строка; В.з - вторая строка и т.д.) до максимального состояния соответствующего счетчика

30

35

40

45

исходит выделение сигнала, идентифицирующего задан1гую комбинацию кадра и строки, эти сигналы для двух произ вольных различных периферийных изображены на фиг. 2о,р. Указанный сигнал поступает на управляющий вход преобразователя и разрешает его рабо ту. Под воздействием тактовых сигналов в преобразователе 13 производится преобразование входного сигнала (Вх.1) в цифровой двоичный последовательный код (фиг. 2п.с), который с выхода преобразователя 13 поступает на ключ 14. Оптрон 7 преобразует поступающий сигнал в выходной сигнал (фиг. 2т).

Пусть в N-M периферийном блоке де шифратор 22 настроен на второй кадр, а дешифратор 19 - на третью строку. Тогда для измерения какой-либо чины, поступаюп ей на вход N соответ- ствуюо1его N-ro перифернйного блока необходимо произвести следующие операции. На управляющий Вх. 1 подается импульс управления (фиг. 2в), при этом в линию 6 связи выдается сброса 1.у (фиг. 2у), счетчики всех периферийных устройств 9 сбрасываются в О. Потом на управл-яющий Вх.2 подаются два импульса управления и блок 8 формирования сигналов выборки вырабатывает и передает в линию б связи два кадровых импульса выборки. При этом первьш кадр пустой, т.е. в нем не передается информация v (фиг. 2у). После второго кадрового синхроимпульса счетчики 18.всех периферийных устройств 9 устанавливают ся во второе состояние, начинается второй кадр 6.у. Затем на Вх.З управ ления подаются три импульса управления и в линию связи выдаются три строчных импульса выборки З.у/ (фиг.2у). При этом во всех периферий ных блоках 9 счетчики 21 устанавливаются в третье состояние, но только в N-M периферийном блоке вырабатывается сигнал на управляющий вход преобразователя 13 (фиг.2ф). В этом слу

Одно из состояний счетчика 18 р,е чае во втором кадре две первые строшифрируется дещифратрром 19, а счетчика 21 - дешифратором 22. Сигнал идентификации первого кадра на выходе дещифратора 22 изображен на фиг.2н. Дешифраторы каждого периферийного блока 9 настроены на определенную на повторяющуюся комбинацию номера кадра и номера строки. В элементе И 20 про0

5

0

5

0

5

исходит выделение сигнала, идентифицирующего задан1гую комбинацию кадра и строки, эти сигналы для двух произвольных различных периферийных изображены на фиг. 2о,р. Указанный сигнал поступает на управляющий вход преобразователя и разрешает его работу. Под воздействием тактовых сигналов в преобразователе 13 производится преобразование входного сигнала (Вх.1) в цифровой двоичный последовательный код (фиг. 2п.с), который с выхода преобразователя 13 поступает на ключ 14. Оптрон 7 преобразует поступающий сигнал в выходной сигнал (фиг. 2т).

Пусть в N-M периферийном блоке дешифратор 22 настроен на второй кадр, а дешифратор 19 - на третью строку. Тогда для измерения какой-либо чины, поступаюп ей на вход N соответ- ствуюо1его N-ro перифернйного блока необходимо произвести следующие операции. На управляющий Вх. 1 подается импульс управления (фиг. 2в), при этом в линию 6 связи выдается и тульс сброса 1.у (фиг. 2у), счетчики всех периферийных устройств 9 сбрасываются в О. Потом на управл-яющий Вх.2 подаются два импульса управления и блок 8 формирования сигналов выборки вырабатывает и передает в линию б связи два кадровых импульса выборки. При этом первьш кадр пустой, т.е. в нем не передается информация v (фиг. 2у). После второго кадрового синхроимпульса счетчики 18.всех периферийных устройств 9 устанавливаются во второе состояние, начинается второй кадр 6.у. Затем на Вх.З управления подаются три импульса управления и в линию связи выдаются три строчных импульса выборки З.у/ (фиг.2у). При этом во всех периферийных блоках 9 счетчики 21 устанавливаются в третье состояние, но только в N-M периферийном блоке вырабатывается сигнал на управляющий вход преобразователя 13 (фиг.2ф). В этом слу чае во втором кадре две первые строки 7.у и 8.у пустые, а в третьей 9.у передается информация о величине, ПЬ- ступакщей на N-й вход N-ro периферийного блока (фиг.2х). Дальше следует третий кадр 10.у, и т.д. до очередного импульса 1.у.

Для последовательного циклического опроса всех периферийных блоков 9

необходимо вьздавать управляющие сигналы в последовательности, показанной на фиг. 2в5Г,д, и формировать при этом сигнал в линии 6 связи, как по- казано на фиг. 2х.

Соединение выхода селектора 16 с входом сброса счетчика 18 позволяет при циклическом опросе устранить накопление вoзникaюIЩix в линии связи искажений тактовых импульсов и повысить таким образом помехоустойчивость

устройства. 1

Повышение информативности устройства обеспечивается за счет того, что центральный блок может работать с несколькими унифицированными периферийными блоками, т.е. может производиться измерение нескольких параметров с использованием только одной двухпроводной линии связи. Это обеспечивается за счет того, что каждьй периферийньй блок 9 передает свою информацию в заданных кадре и строке, которые не совпа,цают с кадром и стро кой других периферийных блоков. Увеличение числа измеряемьк параметров не ведет к увеличению числа линий связи и центральных блоков.

i

Формула.изобретения

Устройство для передачи и приема информации по двухпроводной линии связи, содержащее в центральном бло- ке последовательно соединенные гене- ратор и трансформатор, ключ и оптрон первый выход которого соединен с первым проводом линии связи, второй выход оптрона является выходом уст- ройства, в первом периферийном блоке - последовательно соединенные конденсатор и диод, катод которого соединен с первым проводом линии связи, второй вывод конденсатора подклю чей к второму проводу линии связи, первьй и второй ключи и Аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого является информационным вхо дом устройства, отличаю щеес я тем, что, с целью повьтения информативности устройства, в него в центральный блок введены блок формирования сигналов выборки и элемент 1-ШИ, вход блока формирования сигналов выборки является управляющим входом устройства, выход блока формиро- вания сигналов выборки соединен с первым входом ключа, первый выход трансформатора через ключ подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй выход- трансформатора соединен с первым проводом линии связи, третий выход подключен через элемент ИЛИ к входу оптрона и второму проводу линии связи, введены дополнительные N-1 аналогично выполненные периферийные блоки, каждый из периферийных блоков. содержит элемент И, селекторы, счетчики, дешифраторы, вьгход элемента И соединен с втор/зм входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к первому входу первого ключа, второй вход которого обьедк- нен с входом второго ключа и соединен с первым проводом линии связи, первый выход второго ключа объединен с вторьт выводом конденсатора и подключен к второму проводу линии связи и является положительным выводом источника питания, второй выход второго ключа, выход первого ключа и первый вывод конденсатора объединены и являются отрицательным выводом источника питания, третий выход второго ключа подключен к третьему входу аналого-цифрового преобразователя и к входам первого, второго и третьего селекторов, выход первого селектора соединен с первым входом первого счетчика, выход второго селектора подключен к первому входу второго счетчика и через первый счетчик к входу первого дешифратора, выход третьего селектора соединен с вторым входом второго счетчика, выход которого подключен к входу второго дешифратора, выходы дешифраторов подключены к соответствующим входам элемента И.

Физ.2

Фи