Адаптивный коммутатор Советский патент 1979 года по МПК G08C15/06 

(54) АДАПТИВНЫЙ КОММУТАТОР

Адаптивный коммутатор относится к области телемеханики. Он может быть использован в устройствах сбора данных, в многоканальных системах измерения, контроля и управления, в том числе телеизмерительных системах для сокращения избыточности коммутируемых данных.

Известны адаптивные коммутаторы, содержащие ключи, анализатор информации, блоки суммирования, деления и сравнения, предназначенные для сокращения избыточности измерительных данных fi .

Недостатком известных коммутаторов является значительная избыточность данных в передаваемых сообщениях.

Наиболее, близким по технической сущности является адаптивный коммутатор, содержащий анализатор информации, вход которого и первый вход блока коммутации подключены ко вход адаптивного коммутатора, блок суммирования, выходы которого соединены соответственно с первым входом блока деления и входом блока определения тактовой частоты, первьлй выход блока коммутации подключен к первому выходу 14даптирного коммутатора 2

Недостатком известного адаптивного коммутатора является его дли1е.льное время адаптации к коммутируемому сигналу, низкая точность измерения и техническая сложность аппаратурной реализации.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействие адаптивного коммутатора.

Указанная цель достигается тем, что в адаптивный коммутатор введены блок выбора программы, блок хранения программ, многоканальный генератор, блок запоминания адресов и блок вариационного преобразования частот и группировки каналов, вход которого соединен с выходом анализатора информации, первый выход соединен с входом блока суммирования и вторым

входом блока деления,., выход которого подключен к входу блока выбора программы, другой вход которо. го соединен с выходом блока хранения программ, первый и второй входы многоканального генератора соедине.ны соответственно с выходами блока определения тактовой частоты и блока выбора nporpaMhvM, второй выход блока вариационного преобразования частоты и группировки каналов подключен к одному входу блока запоминания адресов,другой, вход которого соединен с выходом многоканального генератора, первый выход блока запоминания адресов подключен ко второму входу блока коммутации, а второй выход соединен со вторым выходом адаптивного коммутатора. .На чертеже представлена блок-схема устройства, которое содержит: анализатор 1 информации, блок 2 коммутации , блок 3 вариационного, преобразования частот и группировки каналов блок 4 суммирования, блок 5 деления, .блок 6 запоминания адресов, блок 7 определения тактовой частоты, многоканальный генератор 8, блок. 9 вбйбора программы, блок 10 хранения программ.- ., Адаптивный коммутатор работает следующим образом. Набор из п измерительных сигналов ;№)32 непрерывно поступает по П каналам от установленных на объекте исследования к : да тчйков на ан лизатор информации 1, который способом (аналоговым или дискретным) П.О каддому из каналов определдет не обходимую частоту опроса . . Блок вариационного преобразования частот и группировки каналов 3 непрерывно упорядочивает каналы по величинам частот ijj , (например, в по рядке убывания величин iJ ) и разби вает упорядоченный набор{ ;1 на т равных групп по к каналов в группе. При этом коды адресов каналов (номера каналов) в порядке их следования записываются в блоке запоминания адресов 6. Блок вариационного преобразования и группировки каналов 3 поочеред но для; казкдой из п групп каналов находит Максимальную из необходимых частот опроса каналов, входящих в данную группу - это, в соответствии с принципом упорядочивания, частота опроса первого канала в группе - обо начим ее х| . в результате этого индивидуальная частота опроса каждого канала в j - ой группе i.; заменяетс групповой частотой 1 j , одинаковой для всех каналов в j -ой группе и мак симальной их исходных по величине ,5 r;. ,S+K Таким образом, блок вариационного пр.еобразования, и группировки каналов 3 формирует набор необходимых групповых частот опроса . Это обеспечивает уменьшение размерности исходного набора необходимых частот с величины п (число каналов) до m (число групп каналов), что упрощает оптимизацию программы опроса и уменьшает связанные с этим аппаратур ные затраты. Требуемая погрешность восстановления сигналов всех каналов группы Не превосходит заданной, так как опрос каналов производится теперь с максимальной для образующих группу каналов частотой. С выхода блока 3 ,сигналы t Л поступают на блок суммирования 4, который определяет суммарную групповую частоту lo.Eij и тактовую необходимую частот опроса коммутатора. Ш л д . где к - количество каналов в группе. С выхода блока 4 сд1гнал, пропорциональный величине io i подается на блок деления 5, в котором из этИх сигналов и из сигналов, пропорциональных ij ,с выхода блока вариационного преобразования и группировки каналов 3, вырабатываются сигналы, пропорциональные относительным необходимым .частот опроса групп каналов 01 j i j /Jo , j 1,0 . . G выхода блока 4 сигнал, пропорциональньй тактовой 4iacTOTe опроса f в подается на блок определения тактовой частоты 7, где выбирается ближайшее к о значение допустимой тактовой частоты f &f . С выхода блока 7. сигнал, представляющий собой последовательность. Импульсов, следующих с частотой ± , подается на многоканальный генератор 8. В блоке хранения программно находятся наборы допустимьлх частот опроса Ъ 37 г т.е. программы опроса. Величины bj удовлетворяют условиям: : -целое, число) ,.Е ibjsl . Это позволяет опрашивать группы каналов равномерно при различных частотах обращения к различным группам каналов и получить на выходе коммутатора 2 равномерно заполненную последовательность отсчетов. Блок выбора программы .9 сравнивает поступающие на его входы с выходов блока 5 и-блока 10 сигналы, пропорциональные соответственно наборам °i3T i выбирает по лю бому заданному алгоритму набор Ь;,, наиболее близкий ( по заданному критерию) к исходному набору e(j3 Т Сравнение наборов aj3 Т fbjjf в блоке 9 может в простейшем случае производиться, например, покоординатно, т.е. некоторым компаратором сравниваются одноименные члены этих наборов, начиная с первых, и сумма разностей одноименных членов наборов . .Г (си j - bj ) накапливается в некотором регистре, затем сравнивается следукяцйй набор 1 Ближайшим к данному набору будет такой набор Ь З ,для которого эта сумма разностей будет наименьшей.

Сигналы, пропорциональные выбранному набору частот опроса bj3 / поступают с выхода блока выбора программы 9 на многоканальный генератор 8, где открывают его выходы, соответствующие этим величинам Ъ j На многоканальный генератор подается также последовательность импульсов опроса тактовой частотой, i от блока определения тактовой частоты 7

Набор из m последовательностей импульсов опроса групп каналов ifj с выхода многоканального генератора 8 поступает на блок запоминания адресов 6, где этими импульсами поочередно опрашиваются адреса каналов по группам. Соответственно, частота опроса адреса любого канала j -ой группы Кij составит :t (к-количество каналов в группе).

Таким образом, на выходе блока запоминания -адрееов б появляются адреса (коды нонёров) каналов Wj , следующие с.частотами и эти частоты наилучшим образом согласованы с необходимыми частотами опроса ij данных каналов. Кодированные адреса каналов Ni поступают на блок коммутации 2, где управляют замыканием соответствующих канальных кличей. На выходе J блока коммутации 2 появляются поочередно аналоговые измеряемые сигналы x {Ai-E) , а на выходе Ц -кодированные адреса каналов в группах для регистрации приизменений программы опроса.

Ярименение адаптивного коммутатора ПОЗВОЛИТ ори незначительных аппаратурных затратах повысить точность измерений и сократить время адаптации .к коммутируемому сигналу.

Формула изобретения

Адаптивный коммутатор, содержащий анализатор информации, вход

которого и первый вход блока коммутации подключены ко входу адаптивного коммутатора, блок суммирования, выходы которого соединены соответственно с первым входом блока деления и входом блока определения тактовой . частоты, первый выход блока коммутации подключен к первому выходу адаптивного коммутатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быст|эодейст вия адаптивного коммутатора в него введены блок выбора программь, блок хранения программ, многоканальный генератор, блок запоминания адресов и блок вариационного преобразования частот и грУпг(й о5вК:и каналЬв, вход которого соединен с выходом анализатора информации, первый выход соединен с.входом блока суммирования и вторым входом блока деления, выход которого подключен:к одному входу блока выбора программы, другой вход которого соединен с выходом блока хранений программ, первый и второй входы многоканального генератора соединены соответственно свыходами блока определения тактовой частоты и блока выбора программы, второй выход блока вариационного преобразования частот и группировки каналов подключен к одному входу блока запоминания адресов, другой вход которого соединен с .выходом многоканального генератора, первый выход блока запоминания адресов подключен ко второму входу блока коммутации, второй выход соединён со вторым выходом адаптивного коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2,Авторское свидетельство CJCCP № 335711, кл. 008 С 19/16, 1969-,

()}

S

Т

W

, Уилов Jf

Выко