Устройство для коммутации каналов передачи данных мониторной АСУ Советский патент 1992 года по МПК G08C19/28 

Изобретение относится к автоматизированным системам управления, в частности к устройствам управления передачи данных для мониторных АСУ, и может быть использовано при построении АСУ различного назначения.

Особенность решаемой технической задачи состоит в том, что, как правило, при построении сложных АСУ связь между объектами управления организуется в виде сети передачи данных, которая требует для своей реализации многоканальных телефонных каналов связи. При этом на каждое направление связи должен быть выделен высокочастотный канал связи.

Реальные условия внедрения мониторных АСУ ставят задачу организации приема и передачи данных в этих АСУ без создания собственных систем передачи данных, базируясь только на возможности использования каналов передачи данных сложных АСУ.

Такие возможности открываются благодаря тому, что в каналах связи сложных АСУ передача данных носит не непрерывный, а

дискретный характер с периодами времени, в течение которого каналы связи не загружены передачей содержательной информации.

Известны устройства подобного назначения, в которых используются технические решения для выхода в каналы связи сложных АСУ.

Первое из известных технических решений содержит первый и второй блоки памяти, реверсивный счетчик, входы которого соединены с выходом первого блока памяти, а выходы подключены к адресным входам второго блока памяти, выход которого соединен с входом регистра, триггеры, элементы И,ИЛИ и задержки 1.

Его недостаток состоит в конструкции сложности устройства, обусловленной тем, что для реализации возможностей приема и передачи данных в мониторной АСУ это устройство требует двойного количества оборудования, предназначенного для обслуживания канала передачи и соответственно канала приема данных,

СП

С

00

ю ел

XI

Известно другое техническое решение, содержащее первый регистр, выходы которого соединены с формирователями сигналов первый дешифратор, вход которого соединен с выходом блока памяти, а выход подключен к первому индикатору, второй дешифратор, соединенный с выходом второго регистра, триггеры управления, элементы И, ИЛИ и задержки 2.

Это техническое решение наиболее близ- ко к описываемому устройству. Его недостаток также состоит в конструктивной сложности, обусловленной необходимостью удвоения ка- налообразующего оборудования для решения задач раздельного по времени приема и передачи данных.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Цель достигается тем, что устройство, содержащее первый регистр, выходы кото- рого подключены к входам группы первого блока элементов И, второй блок элементов И, триггер, вход установка которого является первым синхровходом устройства, первый и второй элементы задержки, причем выход последнего подключен к первому входу каждого элемента И третьего блока элементов И, первый дешифратор, каждый выход которого подключен к второму входу соответствующего элемента И третьего бло- ка элементов И, при этом выход каждого элемента И последнего подключен к соответствующему входу элемента ИЛИ, элемент И, введены три счетчика, два ключа, три элемента И, второй дешифратор, эле- мент НЕ и блок памяти. Первый вход первого элемента И является вторым синхровходом устройства, прямой выход триггера подключен к первому входу первого счетчика ключа и к второму входу первого элемента И, вы- ход последнего подключен к синхровходу первого регистра и счетному входу первого счетчика, выход Переполнение которого подключен к счетному входу второго счетчика и через первый элемент задержки к пер- вым входам второго и третьего элементов И, выход последнего подключен к входу Запись блока памяти и к входу первого блока элементов И, выход последнего подключен к информационным входам блока памяти, выходы второго счетчика подключены к адресным входам блока памяти, выходы которого являются информационными выходами группы устройства, выход первого ключа подключен к информационному входу первого ре- гистра, выходы которого подключены к второму дешифратору, выход которого подключен к второму входу второго элемента И и через элемент НЕ к второму входу третьего элемента И, выход второго элемента И

подключен к входу Сброс триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу второго ключа, к входу второго блока элементов И и к первому входу четвертого элемента И, выход последнего подключен к входу второго элемента задержки и к счетному входу третьего счетчика, выходы третьего счетчика, кроме последнего, подключены к входам первого дешифратора, последний выход третьего счетчика подключен к входу Сброс второго регистра и является синх- ровыходом устройства, синхровход второго регистра и второй вход четвертого элемента И объединены и являются третьим синхровходом устройства, входы группы второго блока элементов И являются информационными входами группы устройства, выходы блока элементов И подключены к информационным входам второго регистра, каждый выход которого подключен к третьему входу соответствующего элемента И третьего блока элементов И, выход элемента ИЛИ подключен к второму входу второго ключа, выход которого является информационным выходом устройства.

Анализ известных технических решений поставленной задачи показал, что у заявленного объекта свойства, обусловленные совокупностью существенных признаков, не совпадают со свойствами известных технических решений. На основании этого можно сделать вывод о том, что данное решение обладает существенными отличиями,

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 ключи, первый 3, второй 4 и третий 5 счетчики, триггер 6, первый 7 и второй 8 регистры, первую 9, вторую 10 и третью 11, 12, 13 группы элементов И, первый 14, второй 15, третий 16 и четвертый 17 элементы И, первый дешифратор 18, элемент ИЛИ 19, блок 20 памяти, первый 21 и второй 22 элементы задержки, элемент НЕ 23, второй дешифратор 24, первый информационный вход 25, первый 26, второй 27 и третий 28 синхронизирующие входы, второй информационный вход 29, первый 30 и второй 31 информационные выходы и син ронизирующий выход 32.

Устройство работает следующим образом.

По телеграфному каналу мониторная система через вход 25 принимает входные сообщения, передаваемые последовательным кодом разряд за разрядом. Причем прием сообщения начинается после того, как на синхронизирующий вход 26 поступает синхронизирующий сигнал Готовность к приему данных. По этому сигналу триггер 6

переходит в единичное состояние и высоким потенциалом с прямого выхода открывает ключ 1 и элемент И 14. После этого с задержкой на время срабатывания триггера 6 с входа 25 поступает через ключ 1 на информационный вход регистра 7 сдвига значение первого разряда входного сообщения, которое может быть равно единице или нулю.

С задержкой на время срабатывания первого разряда регистра 7 сдвига с входа 27 поступает синхронизирующий импульс, который, пройдя элемент И 14, во-первых, поступает на вход управления сдвигом регистра 7 и, во- вторых, на счетный вход счет- чика 3.

Под воздействием синхронизирующего импульса значение первого разряда сдвигается вправо на один разряд в регистре 7,а счетчик 4 фиксирует факт приема первого разряда входного сообщения.

Затем на вход 26 поступает значение второго заряда входного сообщения, которое через ключ 1 вновь заносится в первый разряд регистра 7 сдвига, а затем с задерж- кой на время срабатывания поступает с входа 27 очередной синхронизирующий импульс. Этот импульс вновь фиксируется счетчиком 3, где хранится число принятых разрядов входного сообщения, а значения первого и второго разрядов сдвинуты вправо соответственно каждое на один разряд. Этот процесс продолжается до тех пор, пока счетчик 3 не зафиксирует факт приема всего сообщения, которое фиксирует импульсом пере- носа (переполнения) счетчика 3. Этот импульс с выхода переполнения счетчика 3 поступает как на счетный вход счетчика 4 адреса, устанавливая в нем значение единицы, так и на вход элемента 21 задержки, где задержива- ется на время окончания переходных процессов в счетчике 4. К этому моменту в регистре 7 хранится все поразрядно принятое входное сообщение. При этом информационные выходы регистра 7 через элементы И первой группы 9 соединены с информационными входами блока 20 памяти.

С выхода элемента 21 задержки им- пул ьс поступает на вход элемента И 16, другой вход которого подключен к элементу НЕ 23, соединенному с выходом дешифратора 18. Дешифратор 18 выдает на своем выходе высокий потенциал только тогда, когда в регистре 7 зафиксирован код, соответствующий признаку конец передачи сообще- ний. В процессе приема сообщений на его выходе будет низкий потенциал, который инвентируется элементом НЕ 23,и высокий потенциал с его выхода открывает по второму входу элемент И 16. В результате импульс с выхода элемента 21 задержки проходит через элемент И 16 и далее поступает как на вход записи блока 29 памяти, так и на импульсные входы элементов И, первой группы 9 переписывая код принятого сообщения с выхода регистра 7 на информационные входы блока памяти.

Учитывая, что в счетчике 4 зафиксирован код первого адреса, по указанному адресу будет записано первое сообщение.

Аналогично осуществляются последовательный прием и запись входных сообщений в блок 20 памяти до тех пор, пока в регистре 7 не будет зафиксирован код признака Конец передачи сообщений. Тогда по этому коду дешифратор 18 вырабатывает высокий потенциал, который открывает элемент И 15, а через элемент НЕ 23 запирает элемент И 16. Теперь очередной импульс переполнения с выхода элемента 21 задержки проходит через открытый элемент И 15 и на нулевой вход триггера 6 и регистра 7 и сбрасывает их в исходное состояние.

С этого момента канал передачи данных мониторной системы освобождается от приема данных и готов для того, чтобы по нему можно было передать данные, подготовленные на пункте управления, поскольку высоким потенциалом с инверсного выхода триггера 6 открыты элементы второй группы 10и элемент 17.

Кодовое сообщение, подготовленное для передачи с входа 29, поступает на информационные входы регистра 8, куда и заносится синхроимпульсом с входа 28, поступающим на синхровход регистра 8.

Кроме того, синхроимпульсы с входа 28 проходят через элемент И 17 и на счетный вход счетчика 5 и с задержкой на время окончания переходных процессов в счетчике 5 и на элементе 22 поступают на импульсные входы элементов И 11-13, на вторые входы которых поданы соответствующие информационные выходы регистра 8. Дешифратор 24 по выходным сигналам счетчика 5 последовательно открывает сначала элемент И 11, затем элемент И 12 и т.д.

В зависимости от состояния выходных разрядов регистра 8 импульсы с выхода элемента 22 задержки последовательно во времени переписывают значения разрядов регистра 8 через элементы И 11-13 и далее через элемент ИЛИ 19 и ключ 2 на выход 30, через который они поступают в тот канал связи, который соединяет мониторную систему с пунктом управления.

Как только все сообщение передано, на выходе счетчика 5 появляется импульс переполнения, который выдается на выход 32 в качестве синхронизирующего сигнала, по

которому прекращается поступление сигналов на вход 28, а также поступает на нулевой вход регистра 8 и сбрасывает его в исходное состояние.

Таким образом, устройство обеспечива- ет передачу и прием данных по одному и тому же телеграфному каналу, исключив необходимость в удвоении каналообразую- щей и приемопередающей аппаратуры.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для коммутации каналов передачи данных мониторной АСУ, содержащее первый регистр, выходы которого подключены к входам группы первого блока элементов И, второй блок элементов И, триггер, вход установки которого является первым синхровходом устройства, первый и второй элементы задержки, причем выход последнего подключен к первому входу каждого элемента И третьего блока элементов И, первый дешифратор, каждый выход которого подключен к второму входу соответствующего элемента И третьего блока элементов И, при этом выход каждого элемента И последнего подключен к соответ- ствующему входу элемента ИЛИ, элемент И, о т л и чающееся тем, что, с целью упрощения, в него введены три счетчика, два ключа, три элемента И, второй дешифратор, элемент НЕ и блок памя- ти, при этом первый вход первого элемента И является вторым синхровходом устройства, прямой выход триггера подключен к первому входу первого ключа и второму входу первого элемента И, выход последнего под- ключей к синхровходу первого регистра и к счетному входу первого счетчика, выход Переполнение которого подключен к счетному входу второго счетчика и через первый элемент задержки к первым входам второго и третьего элементов И, выход последнего

подключен к входу Запись блока памяти и к входу первого блока элементов И, выход последнего подключен к информационным входам блока памяти, выходы второго счетчика подключены к адресным входам блока памяти, выходы которого являются информационными выходами группы устройства, второй вход первого ключа является информационным входом устройства, выход первого ключа подключен к информационному входу первого регистра, выходы которого подключены к второму дешифратору, выход которого подключен к второму входу второго элемента И и через элемент НЕ к второму входу третьего элемента И, выход второго элемента И подключен к входу Сброс триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу второго ключа, к входу второго блока элементов И и к первому входу четвертого элемента И, выход последнего подключен к входу второго элемента задержки и к счетному входу третьего счетчика, выходы третьего счетчика, кроме последнего, подключены к входам первого дешифратора, последний выход третьего счетчика подключен к входу Сброс второго регистра и является синхровыходом устройства, синхровход второго регистра и второй вход четвертого элемента И объединены и являются третьим синхровходом устройства, входы группы второго блока элементов И являются информационными входами группы устройства, выходы блока элементов И подключены к информационным входам второго регистра, каждый выход которого подключен к третьему входу соответствующего элемента И третьего блока элементов И, выход элемента НЕ подключен к второму входу второго ключа, выход которого является информационным выходом устройства.

27о

25& 26 о

31

Изобретение относится к автоматике, в частности к мониторной системе управления, использующей телеграфный канал связи. Цель изобретения - упрощение устройства. Устройство содержит ключи, счетчики, триггер, регистры, группы элементов И, элементы И, дешифраторы, элемент ИЛИ, блок памяти, элементы задержки и элемент НЕ. 1 ил.