Устройство для ввода информации Советский патент 1990 года по МПК G06F3/02 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для ввода информации в устройства, ис- пользуемые для опроса источников дискретных сообщений, в частности сигналов состояния двухпозиционных датчиков исполнительной автоматики в . управляющую вычислительную систему,

Цель изобретения - повышение достоверности вводимой информации путем обеспечения контроля исправности усилителей при вводе информации в режиме койтроля.

На чертеже представлена структур- | ная схема устройства для ввода информации .

Устройство содержит блоки развязывающих усилителей, коммутационные элементы 2 (контакты релейного абонента) , первую 3 и вторую 4 шины питания, первый 5 и второй 6 триггеры, первый элемент И 7, коммутатор 8, ограничительные элементы 9 (резистор) первый счетчик 10 (адресов коммутационных элементов 2), аналоговый коммутатор 11, блок 12 управления, первый дешифратор 13, первый элемент ИЛИ 14, блок 15 сравнения, второй информационный вход 16 устройства, второй управляющий вход 17 устройства, первый информационный вхвд 18 устройства, вход 19 начальной установки устройства, второй элемент ИЛИ 20, генератор 21 одиночных импульсов (ГОИ), элемент 22 индикации, элемент И-НЕ 23, блок 24 задержки, формирователь 25 временного интервала и блок 26 фиксации неисправности. Каждый блок развязывающих усилителей содержит элементы 27 развязки, усилители 28.

Блок 24 задержки содержит элемент НЕ 29, третий триггер 30, шину 31 тактовых импульсов, четвертый триггер 32 и шину 33 логической единицы устройства.

Формирователь 25 временного интервала содержит второй счетчик 34, шину 35 ввода числа и второй дешифратор 36.

Блок 26 фиксации неисправности содержит пятый триггер 37 и шестой триггер 38.

Устройство работает следующим образом.

Наличию телесигнала соответствует замкнутое состояние коммутационных элементов 2 (в противном случае - разомкнутое) соответствующего релейного абонента. Вся принимаемая информация о состоянии коммутационных элементов 2 релейных абонентов условно в соответствии с разбиением усилителей 28 на группы 1 разделяется на 2 входных и 2 -разрядных слова. Прием информации производится опросом выходов усилителей 28 и осуществляется с помощью дешифратора 13 и коммутатора 8 в процессе циклического изменения К-разрядного сигнала адреса коммутационных элементов 2, который формируется на выходе счетчика 10 адресов, и записью выходных сигналов усилителей 28 в -триггер 5. В исходном состоянии сигналом низкого уровня, поступающим с шины 19 начальной установки на вход элемента ИЛИ 20 выходным сигналом последнего устанавливается в О триггер 6, выходным сигналом которого осуществляется блокировка триггера 38 блока 26 фиксации неисправности. Сигналом с шины 19 на чальной установки устанавливается и

51

О также триггер 32 блока 24 задержки. На инверсном выходе триггера 6 устанавливается высокий (пассивный) уровень сигнала. В рабочем режиме на второй вход 17 устройства поступает, например, с пульта управления сигнал низкого уровня. При этом осуществляется опрос состояния коммутационных элементов 2.

С выхода элемента ИЛИ 14 на второй вход (стробирования) дешифратора 13 постоянно поступает активный сигнал низкого уровня, разрешающий формирование сигналов на выходе дешифратора 13 в зависимости от сигналов на его операционных входах. Сигналы на входы усилителей 28 поступают с первой шины 3 питания- через коммутационные элементы 2 релейных абонентов. В соответствии с записанным в счетчике 10 кодом адреса появляется сигнал на соответствующем выходе дешифратора 13, который поступает на вторые входы (стробирования) усилителей 28 определенной (в зависимости от значения кода, записанного в старших разрядах рсчетчика 10) группы 1.

При поступлении напряжения на вход усилителя 28 (если замкнут соответствующий элемент 2) на выходе усилителя 28 появляется сигнал низкого уровня при условии, что на его вход стробирования поступает разрешающий сигнал с выхода дешифратора 13. При этом выходы соответствующих усилителей 28 других групп 1, с которыми объединен выход данного усилителя 28, блокированы запрещающими сигналами, поступающими с невозбужденных выходов дешифратора 13 на входы стробирования усилителей 28 этих групп 1. Опрос выходов усилителей 28 выбранной группы 1 осуществляется с помощью коммутатора 8 в течение под- цикла изменения младших разрядов q адреса, пока разрешающий сигнал с возбужденного выхода дешифратора 13 поступает на входы стробирования усилителей 28 этой группы 1. Состояние коммутационных элементов 2 фиксируется в D-триггере 5, куда сигнал с выхода коммутатора 8 записывается, импульсом, поступающим с второго выхода блока 12 управления с некоторой задержкой относительно переднего фронта импульса на счетном входе счетчика 10 адресов.

10

5

Таким образом, за один цикл опроса состояния коммутационных элементов 2 релейных абонентов сигналы от всех релейных абонентов последовательно записываются в D-триггер 5, с выхода которого может осуществляться считывание записанной информации в соответствии с адресом, формируемым на выходе счетчика 10. При поступлении на второй вход 17 устройства сигнала высокого уровня, свидетельствующего о переходе в режим функционального контроля, появление разрешающего единичного сигнала низкого уровня на входе стробирования дешифратора 13 определяется выходным сигналом блока 15 сравнения.

Сигналы, необходимые для осуществ20 ления ввода требуемой по программе контроля информации, формируются в соответствии с программой контроля и поступают на 16 и информационный 18 входы устройства, например, из систе5 мы функционального контроля. В момент проведения контроля состояние элементов 2 релейных абонентов может быть произвольным.

Для исключения влияния состояния

JQ коммутационных элементов 2 на ввод информации в режиме контроля на второй вход блока 15 сравнения в течение всего времени контроля, связанного с вводом заданного релейного слова, поступает сигнал, соответствующий адресу вводимого слова (в виде р-разрядного кода). С некоторой задержкой относительно момента установления кода на входе I6 устройства осуществляется имитация поступления информации на входы усилителей 28, для чего на информационный вход 18 устройства подается сигнал низкого уровня в течение интервала времени, равного длительности нескольких циклов

5

0

5

0

5

опроса. При этом срабатывает аналого- гый коммутатор 11, контактами которого замыкается цепь подачи напряжения через элементы 27 развязки на входы усилителей 28 (элементы 27 развязки необходимы для обеспечения развязки входов усилителей 28 в рабочем режиме устройства). В процессе циклического изменения кода адреса на выходе счетчика 10 пока сохраняется равенство текущего значения кода, записанного в старших разрядах счетчика 10 с кодом адреса вводимого релейного слова, на выходе блока 15 сравнения

формируется сигнал низкого уровня, разрешающий работу дешифратора 13. При этом в течение соответствующей части цикла изменения кода адреса в счетчике 10 выходные сигналы усилителей 28 соответствующей группы 1 последовательно фиксируются с помощью коммутатора 8 в D-триггере 5.При нарушении равенства текущего значения старших разрядов р кода адреса в счетчике 10 коду на входе 16 устройства на входе стробирования дешифратора 13 устанавливается сигнал высокого уровня, вследствие чего запре- щается прохождение сигналов на выходы усилителей 28, и ввод информации в D-триггер 5 прекращается.

Ввод последующего входного слова в режиме контроля производится ана- логично, но на вход 16 устройства поступает адрес другого слова.

Для повышения достоверности ввода информации в предлагаемом устройстве один из циклов опроса при вводе оче- редного релейного слова используется для проверки исправности усилителей 28. При поступлении сигнала низкого уровня на третий вход 18 устройства выходным сигналом аналогово- го коммутатора 11 запускается ГОИ 21, на второй вход которого поступают импульсы синхронизации с выхода элемента И 7, управляемого выходным сигналом триггера 32 блока 24 задержки. Выходным сигналом ГОИ 21 устанавливается в единичное состояние триггер 6, а в счетчик 34 формирователя 25 временного интервала записывается число с шины 35 этого формирователя,рав- ное числу коммутационных элементов 2. С момента появления сигнала на выходе ГОИ 21 формирователь 25 временного интервала начинает отсчет длительности контрольного цикла опроса. С входа установки нуля триггера 38 блока 26 фиксации неисправности снимается установочный сигнал блокировки этого триггера, а на инверсном выходе триггера 6 устанавливается сигнал низкого уровня, блокирующий запись информации в D-триггер 5 на время разрешения работы дешифратора 13 по всем адресам независимо от поступления сигнала на вход 16 устройства. Проверка исправности усилителей 28 осуществляется фиксацией выходных сигналов усилителей в каждом такте контрольного цикла опроса с помощью

0

5 0 , о $

0

5

триггера 37 блока 26 фиксации неисправности, который устанавливается в единичное состояние в каждом такте опроса сигналом с первого выхода блока 12 управления, а сбрасывается сигналом с выхода элемента И-НЕ 23, на входы которого поступают сигналы с второго выхода блока 12 управления, с выхода коммутатора 8 и с инверсного выхода триггера 38 блока 26 фиксации неисправности. Сигналы с выхода элемента И-НЕ 23 поступают также на счетный вход счетчика 34 формирователя 25 временного интервала. Опрос состояния триггера 37 блока 26 в каждом такте опроса осуществляется D-триггером 38 блока 26, на синхро- вход которого поступает сигнал с третьего выхода блока 12 управления. При наличии в каждом такте опроса сигнала на выходе соответствующего усилителя 28 на инверсном выходе триггера 38 блока 26 фиксации неисправности сохраняется высокий уровень сигнала, разрешающий работу элемента1 И-НЕ 23, при этом в каждом такте опроса уменьшается содержимое счетчика 34 формирователя 25, и по истечении временного интервала, равного длительности цикла опроса, содержимое счетчика 34 уменьшается до нуля, при этом выходным сигналом дешифратора 36 нулевого кода, на вход стробирования которого поступает сигнал с третьего выхода блока 12 управления, через элемент ИЛИ 20 триггер 6 установится в О, после чего в последующих циклах опроса (пока продолжает поступать сигнал на вход 18 устройства) осуществляется ввод заданного релейного слова. Если же в одном из тактов контрольного цикла опроса сигнал с выхода соответствующего усилителя 28 не поступает, то триггер 37 блока 26 фиксации неисправности остается в единичном состоянии, а Г -триггер 38 устанавливается в единичное состояние и защелкивается, т.е. дальнейшее изменение информации на его D-входе не изменяет его состояния, при этом сигналом низкого уровня с его инверсного выхода блокируется элемент И-НЕ 23, прекращается изменение, содержимого счетчика 34 формирователя 25 временного интервала, триггер 6 остается в единичном состоянии, при котором блокируется ввод информации в Г -триггер 5, и блокируется работа счетчика 10

адресов, а элемент 22 индикации фиксирует адрес неисправного усилителя.

Для исключения фиксации ложной неисправности усилителей 28 за счет раброса во времени появления сигналов на выходах аналогового коммутатора 1 осуществляется задержка сигнала на входе синхронизации ГОИ 21 относительно переднего фронта сигнала имитации на входе 18 на время, несколько превышающее время срабатывания реле аналогового коммутатора 11 . Задержка осуществляется с помощью блок 24 задержки. В исходном состоянии сигналом низкого уровня с выхода элемента НЕ 29 и шины 19 начальной установки триггеры 30 и 32 устанавливаются в нулевое состояние. При поступлении сигнала низкого уровня на вход 18 устройства разрешается работа триггера 30 по счетному входу, по спаду выходного сигнала которого D-триггер 32 устанавливается в единичное состояние, так как его D-вход соединен с шиной 33 логической единицы.

С задержкой относительно переднего фронта сигнала на входе 18 устройства, определяемой периодом повто- рения импульсов на шине 31 тактовых импульсов, разрешается поступление с выхода элемента И 7 импульсов на вход синхронизации ГОИ 21. Таким образом, осуществляется контроль исправности усилителей каждый раз при вводе очередного релейного слова, что повышает достоверность ввода информации в предлагаемом устройстве.

Пример. Выбор параметров устройства:

Период повторения импульсов на выходах блока 12 управления (длительность одного такта опроса состояния коммутационных элементов 2) 20 мкс;

длительность импульса на выходах блока 12 управления 51 мкс;

разрядность счетчика 10 равна 7, при этом длительность цикла опроса Т составляет:

Т 20 мкс-27 2,56 мс; время срабатывания реле аналогового коммутатора 11 (например, несколько параллельно соединенных реле типа РЭС-54) 12 мс, тогда необходимое время задержки в блоке 24, т.е. период повторения импульсов на шине 31 тактовых импульсов, составит 15 мс;

10

15

о

20

25

5

0

5

0

5

необходимая длительность сигнала на входе 18 устройства составляет примерно 40 мс (16 циклов опроса).

Эффективность предлагаемого устройства особенно высока при использовании его в составе разветвленных систем исполнительной автоматики с большим числом телесигналов, где вероятность появления неисправностей в усилителях устройства ввода информации достаточно велика.

Формула изобретения

Устройство для ввода информации, содержащее группы коммутационных элементов, вторые контакты которых соединены с группами входов соответствующих блоков развязывающих усилителей, первые входы которых соединены с соответствующими выходами аналогового коммутатора, входы которого являются первой группой информационных входов устройства, вторые входы блоков развязывающих усилителей соединены с соответствующими выходами первого дешифратора, адресные входы которого соединены с адресными входами коммутатора и первой группой входов блока сравнения, вторая группа входов которого является второй группой информационных входов устройства, выход блока сравнения соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого является управляющим входом устройства, выход первого элемента ИЛИ соединен с управляющим входом первого дешифратора, информационные входы коммутатора соединены с одноименными выходами блоков развязывающих усилителей и первыми выводами ограничительных элементов, вторые выводы которых соединены с второй шиной питания, выход коммутатора соединен с информационным входом первого триггера, тактовый вход которого соединен с первым выходом блока управления, выход первого триггера является информационным выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности вводимой информации, в устройство введены генератор одиночных импульсов, второй, третий, четвертый, пятый и шестой триггеры, первый и второй счетчики, второй дешифратор, .второй элемент ИЛИ, эпемент И, элемент И-НЕ, первый вход которого соединен с тактовым входом первого триггера, второй вход соединен с входом сброса первого счетчика, с входом установки и инверсным выходом шестого триггера, тактовый вход которого соединен с вторым выходом блока управления и управляющим входом второго дешифратора, информационные входы которого соединены с выходами второго сче чика, информационные входы которого являются входами ввода через устройство, тактовый вход второго счетчика соединен с выходом элемента И-НЕ и входом сброса пятого триггера, а вход установки соединен с входом установки второго триггера и выходом генератора одиночных импульсов, первый вход которого соединен с выходом аналогового коммутатора, а второй вход соединен с выходом элемента И, первый вход которого соединен с входом установки пятого триггера, тактовым входом первого счетчика и третьим выходом блока управления, второй вход элемента И соединен с выходом четвертого триггера, информационный вход которого соединен с шиной логической единицы уст

- ,.

0

5

ройства, вход сброса четвертого гера соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и является входом начальной установки устройства, а тактовый вход соединен с выходом третьего триггера, тактовый вход которого является тактовым входом устройства, а вход сброса соединен с выходом элемента НЕ, вход которого соединен с входом аналогового коммутатора, выход пятого триггера соединен с информационным входом шестого триггера, вход сброса которого соединен с прямым выходом второго триггера, инверсный выход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ и входом сброса первого триггера, вход сброса второго триггера соединен с выходом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго дешифратора, выходы первого счетчика соединены с адресными входами коммутатора, входами элемента индикации и являются адресными выходами устройства, первые контакты группы коммутационных элементов соединены с первой шиной питания.

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для ввода информации в устройства, используемые для опроса источников дискретных сообщений, в частности сигналов состояния двухпозиционных датчиков исполнительной автоматики в управляющую вычислительную систему. Целью изобретения является повышение достоверности вводимой информации путем контроля исправности усилителей при вводе информации в режиме контроля. В режиме контроля в течение временного интервала, равного длительности цикла опроса, осуществляется фиксация выходных сигналов усилителей в каждом такте опроса, обеспечивающая регистрацию адреса неисправного усилителя. Устройство содержит группу блоков развязывающих усилителей 1, группы коммутационных элементов 2, первую и вторую шины питания 3, 4, с первого по шестой триггеры 5, 6, 30, 32, 37, 38, элемент И 8, ограничительные элементы 9, первый 10 и второй 34 счетчики, аналоговый коммутатор 11, блок управления 12, первый 13 и второй 36 дешифраторы, первый 14 и второй 20 элементы ИЛИ, блок сравнения 15, генератор 21 одиночных импульсов, элемент индикации 22, элемент И-НЕ 23, элементы развязки 27, развязывающие усилители 28, элемент НЕ 29. 1 ил.

Редактор М.Петрова

Составитель А.Алексеев

Техред М.Дидык Корректор М.Шароши

Заказ 219

Тираж 561

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное