Устройство для контроля параметров объекта Советский патент 1991 года по МПК G05B23/02 

4 О

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля и управления технологическими процессами. Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности в работе устройства. Устройство содержит датчики 1 м 2 контролируемых параметров, группу блоков 3 сопряжения, триггер 4 установки режима работы, группу блоков 5 формирования кода, коммутаторы 6 и 14, блок 8 синхронизации, блок 9 начальной установки, элементы ИЛИ 11, И 12, генератор 10 тактовых импульсов, триггер 13 запуска, группы блоков счетчиков 18 и приемного регистра 17. Повышение надежности устройства обеспечивается дублированием датчиков контролируемых параметров и аппаратного учета функциональных связей, отражающих логику процесса управления в блоке 5 формирования кода. Повышение быстродействия достигается за счет передачи только изменившейся части подхода параметра. 8 ил. (Л с

к

00

о

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля и управления технологическими процессами.

Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности устройства.

На фиг.1 представлена схема устройства для контроля параметров объекта; на фиг.2 - схема блока сопряжения; на фиг.З - схема блока формирования кода; на фиг.4 - схема шифратора; на фиг.5 - схема первого коммутатора; на фиг.б - схема блока синхронизации; на фиг.7 - схема второго коммутатора; на фиг.8 - схема блока счетчиков.

Устройство для контроля параметров объекта состоит из датчиков 1i-lN и 2i-2N контролируемых параметров первой и второй групп, группы блоков 3i-3N сопряжения, триггера 4 установки режима работы, группы 5i-5N блоков формирования кода, первого коммутатора 6, первого адресного входа 7. блока 8 синхронизации, блока 9 начальной установки, генератора 10 тактовых импульсов, элемента ИЛИ 11, элемента И 12, триггера 13 запуска, второго коммутатора 14, второго адресного входа 15, группы блоков счетчиков 16i-16Ni группы блоков приемных регистров 17i-17N, входа 18 запуска, входов 19 и 20 установки соответственно первого и второго режимов работы устройства.

Блок 3 сопряжения (см. фиг.2) состоит из первого 21 и второго 22 блоков элементов Им блока 23 элементов ИЛИ.

Блок 5 формирования кода (см. фиг.З) состоит из группы шифраторов 24i-24/5.

Шифратор 23 (см. фиг.4) состоит из группы регистров 25i-255, первой 2б1-2бз, второй 271-27з, третьей 281-28з, четвертой 291-2.9з и пятой 301-304 групп элементов И. группы триггеров 31i-3l4, группы элементов ИЛИ 321-324, группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 331-334, первого элемента ИЛИ 34, триггера 35 и второго элемента ИЛИ 36.

Первый коммутатор 6 (см.фиг.5) состоит из первого 37 и второго 38 блоков элементов ИЛИ, первого 39 и второго 40 блоков элементов ИЛИ и дешифратора 41 адреса. Блок 8 синхронизации (см.фиг.6) состо- ит из группы счетчиков 421-424, группы эле- ментов И 431-434, группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 44i-444 и элементов ИЛИ-НЕ45и46.

Второй коммутатор 14 (см. фиг.7) состоит мз первого 47 и второго 48 блоков элементов И и дешифратора 49 адреса.

Блок 16 счетчиков (см.фиг.8) состоит из группы счетчиков 50i-504 и группы элементов И 511-514.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы в регистры 25i- 254 каждого шифратора заносится код. соответствующий функциональным связям блоков звена управления. На вход 19 или 20

0 поступает сигнал режима работы устройства, по которому триггер 4 переводится в состояние, обеспечивающее подключение датчиков контролируемых параметров соответствующей группы.

5 При подаче питающего напряжения блок 9 вырабатывает импульс, устанавливающий триггер 13 через элемент ИЛИ 11, а также, поступая на вторые управляющие входы блоков 5i-5N. устанавливает в О ре0 гистр 255, через элемент ИЛИ 36 - триггер 35, а через элементы ИЛИ 32i-324 - триггеры 31 1-314. Одновременно в блоках прием- ных регистров 17i-17N формируется импульс, поступающий на входы установки

5 в О соответствующих блоков счетчиков 16 и устанавливающий в О группу счетчиков 501-504.

В случае первого режима работы устройства, когда исправны датчики контроли0 руемых параметров первой группы II-IN, информационные 16-ти разрядные коды с выходов этих датчиков поступают на первый блок элементов И 21 блоков сопряжения 3i-3N, когорые открыты разрешающим по5 тенциалом с прямого выхода триггера 4, и далее через элементы ИЛИ блока 23 поступают на информационные входы блоков 3i- 3N. В случае второго режима работы устройства, т.е. датчики 1i-lN неисправны,

0 производится подключение датчиков 2i-2N через блок элементов И 22, которые открыты разрешающим потенциалом с инверсного выхода триггера 4,

Информационные 16-ти разрядные ко5 ды с информационных выходов блоков 3i- 3N поступают на информационные входы соответствующих блоков и по четыре разряда (с О по 15) заносятся на информационные входы шифраторов 24i-244. Таким

0 образом формируются четыре подкода входного информационного 16-ти разрядного кода, каждый из которых является позиционным унитарным.

Вследствие этого на выходах группы

5 триггеров 311-314 каждого шифратора 24 блока 5, с учетом значений регистров 25i- 254. формируется позиционный четырехразрядный двоичный код, который через элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 33i-334 и ИЛИ 34 усганавливает в 1 триггер 35. через элементы И 30i-304 записывается в регистр 255 и поступает на информационные выходы шифратора. Единичный сигнал на выходе триггера 35 сохраняется до окончания сеанса передачи информации и устанавливается в О сигналом с первого управляющего входа шифратора, Hps-i появлении следующего четырехразрядного позиционного кода на зыходе триггеров 311-31-9, отличного от предыдущего кода, значение которого сохраняется в регистре 255, из соответствующих выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 33i-334 появляются единичные импульсы, характеризующие несовпадение значений разрядов предыдущего и текущего кодов, которые поступают на элемент ИЛИ 34. Вследствие .этого новее значение кода записывается э регистр 255 и поступает на выходы шифратора 24. Таким образом, на информационных выходах каждого из формирователей 5 появляются л1Л1иь те четырехразрядные под- коды 16-ти разрядного информационного кодЗ: значений ко- гфых изменились по сргшненмю с предыду1Ц лм сеансом передачи -информации, а на управляющем выходе присутствует позиционный четырехразрядный упразляящий код, положение единичных рззрядок которого характеризует положение (адрес) указанных подкодов в информационном. 16-Т:Л разрядном коде.

Сеанс передачу; информации происходит следующим o6pa3c.vi.

Системой управления задается на первом адресном входе 7 коммутатора 6 адрес того б/юкз форм /фования кода 5, на выходах i , присутсупует требуемая ин- ,, j н-а атором адресном входе 15- адрес той группы выходов коммутатора 14, на который требуется перенести информацию. При этом на выходе дешифратора 41 коммутатора вырабатывается адресный унитарный код, стробирующий входы соответствующих элементов И блоков 37 и 38.

В результате этого соответствующие информационные и управляющие сигналы через элементы ИЛИ 39 и 40 поступают на одноименные выходы коммутатора 6.

Так как блок 8 находится в режиме предустановки (на входе записи присутствует нулевое значение с выхода триггера 13), то через элемент ИЛИ-НЕ 46 на входы записи счетчиков 42 -424 подаются единичные сигналы. В результате информационный 16-ти разрядный код и управляющий четырехразрядный с соответствующих выходов коммутатора 6 поступают на информационный и управляющий входы блока синхронизации 8, При этом значения каждого информационного подкода записываются в соответствующий счетчик 421-424. Единичные значения разрядов четырехразрядного управляющего кода с группы управляющих входов блока 8 стробируют соответствующие эле- 5 менты И 431-434. Если значения какого-либо из счетчиков 42i-424 равны нулю, то это знгч1/п , что соответствующий под код не из- мени.ся и на-входе соотватстзующего элемента И 43 TSKxe будет нуль, а на выходе

10 соответствующего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы 44 - нулевое значение. Когда на выходе всех элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ будут нулевые значения, на выходе элемента ИЛИ-НЕ 45

15 появится единичный сигнал, поступающий 4S входы установки нуля счетчиков группы 421-424 и выход Синхронизации блока. При этом существующие единичные значения на выходах признака заема счетчиков группы

0 обнуляются, а на выходе синхронизации блока 8 появляется единичный импульс, характеризующий окончание сеанса П8р8дачи информации.

Система управления выдает на вход 18

5 единичный импульс запуска, который фиксирует на выходе триггера 13 уровень логической единицы. При это.м для блока 8 устанавливается режим счета и импульсы с генэратора 10 через элемент И 12 поступа0 ют ка гактовые входы блока 8 и коммутатора 14. Согласно заданному адресу, на выходе дешифратора 49 коммутатора 14 сформирован унитарный код адреса и стробируются соответствующие группы элементов И бло5 ков 47 и 48. При этом управляющий и тактовый входы соответствующего блока счетчиков 15 подк; ючаются соответственно к одному из N упрнзляющих и N тактовых выходов коммутатора 14. Импульсы генератора 10 проходят

0 только через те элементы И 51i-5l4, на вторых входах которых присутствуют единичные сигналу, пока в соответствующих счетчиках группы 42 блохз 8 не появятся единичные сигналы признаков заема, т.е. значения ука5 занных счетчиков обнулятся.

При совпадении единичного сигнала признака заема на выходе определенного счетчика группы 42 с соответствующим ему единичным управляющим сигналом на вы0 ходе соответствующего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы 44 блока 8 установится нулевое значение, которое передается на соответствующий управляющий вход указанного блока счетчиков 16 и

5 тем самыло прекращается стробирование соответствующего счетчика 50i-504 группы 5ло:;э 16., в котором фиксируется число импульсов генератора 10с момента появления единичного импульса на входе 18 до момента совпадения указанных единичных

сигналов в блоке 8. Когда на управляющем выходе блока 8 будет существовать нулевой управляющий код, на выходе синхронизации блока 8 появится единичный импульс, который поступит на первые управляющие входы блоков формирования кода 5i-5N и через элемент ИЛИ 36 в каждом,блоке установит в нулевые состояния триггеры 35,

Кроме того, этот импульс через элемент ИЛИ 11 переведет в нулевое состояние триггер 13 и блок 8 установится в режим предустановки. На этом сеанс передачи информации заканчивается.

Формирователь тактовых импульсов в каждом блоке приемных регистров 17i-17N формирует импульсы длительностью Т+ т, где Т - период следования импульсов тактовой последовательности генератора 10, а г выбирается исходя из требуемого быстродействия. Если через время Т+ тс момента прихода последнего импульса генератора 10 на вход синхронизации соответствующего блока приемного регистра нового импульса не поступает, то в этот блок происходит перезапись информации и на информационном выходе блока приемного регистра появляется переданный информационный код.

Формула изобретения

Устройство для контроля параметров объекта, содержащее первую группу датчиков контролируемых параметров, первый и второй коммутаторы, блок начальной установки, генератор тактовых импульсов, элемент И, элемент ИЛИ, триггер запуска, группы блоков счетчиков и приемных регистров, ад ресный вход первого коммутатора соединен с первым адресным входом устройства, выход блока начальной установки подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которсго соединен с нулевым входом триггера запуска, единичный вход которого подключен к входу запуска устройства, а прямой выход - к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выхо- дом генератора тактовых импульсов, а выход - с тактовым входом второго коммутатора, адресный вход которого подключен к второму адресному входу устрой

ства, а тактовые выходы - к тактовым входам блоков счетчиков группы и блоков приемных регистров группы, группы информационных выходов каждого из которых соединены с группой информационных выходов устройства группы информационных входов - с группами информационных выходов соответсгвующих блоков счетчиков группы, а управляющий выход - с входом установки в О блока счетчиков соответствующей группы, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности устройства, в него введены вторая группа датчиков контролируемых параметров, группа блоков сопряжения, триггер установки режима работы, группа блоков формирования кода и блок синхронизации. единичный вход триггера установки режима работы соединен с входом установка первого режима работы устройства, нулевой вход - с входом установки второго режима работы устройства, а прямой и инверсный выходы - соответственно с первым и вторым управляющими входамм блоков сопряжения группы, первая и вторая группы информационных входов которых подключены к группе выходов датчиков контролируемых параметров первой и второй групп соответственно, а группы информационных выходов - к группам одноименных входов соответствующих блоков фop иpoБaния кодов группы, первые управляющие входы которых соединены с вторым входом элемента ИЛИ и, с синхронизирующим выходом синхронизации, вторые управляющие входы - с выходом блока начальной установки, а группы информационных и управляющих выходов - с группами одноименных входов первого коммутатора, группы информационных и управляющих выходов которого подключены к группам одноименных входов блока синхронизации, управляющий вход которого соединен выходом триггера запуска, тактовый вход - с выходом элеменла И, а группа управляющих выходов - с группой управляющих входов второго коммутаторз, группы управляющих выходов которого подключены к одноименных входам соответствующих блоков счетчиков группы.

,

.3

xi нср.

Физ.

Фиг. 5

Л.

Физ.В

.Фь/з. 7

г

ОЖ

ЙГ

/ст.О Ус/п, /Уст.& гУстб

Я

Щ

Я

VfUMq).

f6

503

50z

SO,

r

ШинсрtUHCp.

f4HCp.

Уст.О

Фие.8