Устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с импульсными датчиками Советский патент 1980 года по МПК G06F3/04 

t

Изобретение относится к устройств вам для автоматизации систем управления технологическими процессами и может быть использовано в различных отраслях промышленности, имеющих большое число подлежащих-контролю объектов и требующих автоматизации сбора и обработки информации.

Известно устройство с пространст- . венным разделением каналов связи (ра- диоканалами, кабельными и проводными линиями) ij.

Однако его применение в автоматизированных системах управления технологическими процессами, в частности, 15 текстильного производства, экономически нецелесообразно из-за высокой стоимости соединительных линий и большого счисла необходимых ЭВМ, так как при этом предполагается использование 20 собственного контролирующего устрой.ства для каждого датчика.

Для решения задачи сопряжения абонентов с приемниками также широко ис-25 пользуются устройства временного разделения каналов связи с помощью блоков обегающего контроля. В этом случае вычислительная MaujHHa поочередно ,циклически контролирует состояние 30

отдельн-ых датчиков или их групп. К недостаткам указанных систем следует отнести большие затраты машинного времени на контроль состояния датчиков, большую избыточность передаваемой и . подлежащей обработке информации, невозможность с высокой точностью измерить время срабатывания дискретных датчиков, наличие сложной цепи связи с электронными коммутаторами.

Наиболее близким по технической суьдаости является устройство, реализующее вероятностно-временной способ разделения сообщений в общем канале связи. При его -использовании спорадически возникающие рообщения на выходе датчиков неорганизованно передаются по одному общему каналу связи. При этом одновременно возникающие сообщения на выходе двух и более датчиков искажаются.

Известное устройство для сопряжевия вычислит:ельной машины с двухпозиционными импульсными датчиками содержит блок формирования, соединенный с первым входом устройства, блок кодирования, . вход которого соединен с йыходом блока формирования , блок со ласования, вход которого соединен с выходом блока-кодирования, элемент ИЛИ, вход которого соединен с первым выходом блока согласования, а выход - с первым выходом устройства, выходной регистр, первый вход которого соединен со вторым вькодом блока согласования, .выход со вторым выходом устройства, а второй вход - с управляющим входом устройства, 2. Недостатком этого устройства является низкое быстродействие. . Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Для достижения поставленной цели устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с импульсными датчиками, содержащее последова тельно соединенные группу формирователей импульсов, шифратор и выходной регистр, введены генератор импульсов и последовательно соединенные элемен ИЛИ, входы которого подключены к вхо дам выходного регистра, интегратор, блок аналого-цифрового преобразования другой вход которого подключен к генератору импульсов, коммутатор и группа элементов И,выходы которых через формирователи импульсов подключены к шифратору, при этом другие входы .элементов И являются входами устройс На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство содержит группу элемен тов И 1, пропускающих сигналы о срабатывании сопрягаемых датчиков при наличии разрешающего напряжения на первом входе, группу формирователей 2 импульсов, шифратор 3, образующий параллельный двоичный код номера сра ботавшего сопрягаемого датчика, коммутатор 4, выходной регистр 5, элемент ИЛИ 6, формирующий сигнал в вычислительную машину о поступлении очередного сообщения с сопрягаемых датчиков, интегратор 7, формирующи. напряжение, пропорциональное интенсивности проходящего через устройство потока сообщений, генератор 8 импульсов и блок 9 аналого-цифрового преобразования. Элементы устройства связаны между собой следующим образом. Первые входы группы элементов И 1 соединены с соответствующими выходами коммутатора 4, вторые входы - с соответствующими входами группы входов устройства, а выходы - с входами группы формирователей 2 импульсов. Входы шифратора 3 соединены с выходами соответствующих формирователей импульсов, а выходы - с входами выходного регистра 5, подключенного к входам элемента ИЛИ б. Вход интегратора 7 соединен с выходом элемента ИЛИ 6 и первым выходом устройства, а выход - с первым входом блока 9 аналого-цифрового преобразования, второ вход которого соединен с выходом генератора 8 импульсов.Первый и второй входы коммутатора 4 соединены с первым и вторым выходами блока 9, а его выходы - с первыми входами соответствующих элементов И 1 группы. Устройство работает следующим образом. В каждый момент времени на первые ходы некоторых элементов И 1 подается разрещающий потенциал с соответствующих выходов коммутатора 4. в момент срабатывания того или иного из сопрягаемых датчиков на второй вход соот ветствующего элемента И 1 поступает сигнал в виде перепада напряжений (или импульса напряжения произвольной формы). Если такой сигнал поступил на второй вход элемента И 1, на первом вхЬде которого имеется разрешающий потенциал, то он проходит через схему. Если же разрешающий потенциал на первом входе элемента И 1 отсутствует, то сигнал не пропускается. С выхода элемента И 1 сигнал .подается на вход соответствующего формирователя 2 импульсов. Здесь на его основе формируется импульс напряжения требуемой амплитуды и длительности. С выхода формирователя импульсов этот сигнал поступает на собственный для данного сопрягаемого датчика вход шифратора 3. Шифратором 3 формируется параллельный двоичный код сообщения, идентифицирующий номер сработавшего датчика.С выхода шифратора 3 код сообщения поступает с одной стороны на группу входов выходного регистра 5, ас другой - на входы элемента ИЛИ 6. Элемент ИЛИ б на основе разрядных импульсов передаваемого кода сообщения формирует одиночный импульс и выдает его на первый выход устройства как сигнал о поступлении очередного сообщения. В выходном регистре 5 разрядные импульсы кода сообщения запоминаются соответствующими триггерами и хранятся до момента перезаписи сообщения в память электронной вычислительной машины по ее команде. Как только машина получает сигнал с выхода элемента ИЛИ б, она подает на управляющий вход устройства и далее на управляющий вход регистра 5 импульс, являющийся командой на перезапись. При передаче через устройство каждого очередного сообщения импульс напряжения заданной формы с выхода элемента; ИЛИ б поступает на вход интегратора 7. Здесь серия спорадически поступающих, прямоугольных импульсов преобразуется в аналоговое напряжение,пропорциональное средней частоте (т.е. интенсивности) появления импульсов на входе интегратора 7. Это напряжение подается на первый вход блока 9,на второй вход которого поступают прямоугольные импульсы инфранизкой частоты с выхода генератора 8 импульсов. На основании сигналов на первом и втором входах блок 9 в свою очередь выдает на две группы своих выходов сигналы, управляющие работой коммутатора 4. В результате работы блока 4 на требуемых его выхрдах появляются разрешающие потенци лы, подаваемые на первые входы группы элементов И 1 и обеспечиваюмие прохождение через эти схемы сигналов о срабатывании датчиков. Чем ниже интенсивность срабатывания датчиков в рассматриваемый момент времени, .тем большее число элементов И 1 имее разрешаиощий потенциал на своем первом входе. Чем больше интенсивност срабатывания датчиков, тем меньше эл ментов И 1 пропускают сигналы о срабатывании датчиков. Этим и обеспечивается регулирование интенсивности передаваемого через устройство потока сообщений. Предлагаемое устройство полностью решает поставленную задачу, поскольку постоянно поддерживает максимальный уровень интенсивности потока сообщени с датчиков, ограничиваемый допустимым уровнем искажений при передаче за сче наложения одновременно передаваемых сигналов. Требуемая устойчивость достигается наличием гистерезиса в характеристиках элементов блока 9. Поддержание интенсивности передаваемого потока на максимально допустимом уровне обеспечивает однонременно и равномерность загрузки сопрягаемой вычислительной машины. Формула изобретения Устройство для сопряжения электронной вычислительной машины с импульс-: ными датчиками, содержащее последовательно соединенные .группу формирователей импульсов, шифратор и выходной регистр, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены генератор импульсов и последовательно соединенные элемент ИЛИ, входы которого подключены к входам выходного регистра, интегратор, блок аналого-цифрового преобразования, другой вход которого подключен к генератору импульсов,коммутатор и группа элементов И,выходы которых через формирователи импульсов подключены к шифратору,при этом другие входы элементов И являются входами устройства. Источники информации, ;принятые во внимание при экспертизе 1.Грузнов Л.П. Методы повшиения .достоверности информации в системах с вероятностно-временным разделением сообщений в общем канале связи. -. Механизация и автоматизация управления , 5, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР 371574, кл. G Об F 3/04, 1976 (прототип) .