Устройство для ввода информации Советский патент 1981 года по МПК G06F3/00 

Изобретение относится к приборостроению, а к устройствам сопряжения пневматических датчиков с -электронной цифровой вычислительной машиной (ЭЦВМ), предназначенным для преобразования множества унифицированных пневматических сигналов в цифровые сообщения и ввода их в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) ЭЦВМ. Известно устройство, содержащее пневматические элементы сравнения, одни входы которых подключены к выходам пневматических датчиков, а другие - к выходу генератора пилообразных импульсов давления, аналоговы пневмоэлектрический преобразователь соединенный с аналого-цифровым преобразователем, причем выходы пневматических элементов сравнения подкл чены ко входам дискретных пневмоэлектрических преобразователей СО Недостатком этого устройства явл ется сложная конструкция. Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является уст ройство для вьода информации с пневматических датчиков в электронную цифровую вычислительную машину. Данное устройство содержит пневматические элементы сравнения, одни входы которых подключены к выходам пневматических датчиков, а другие - к выходу генератора пилообразных импульсов давления, аналоговый пневмоэлектрический преобразователь, соединенный с аналого-цифровым преобразователем, причем выходы пневматических элементов сравнения подключены к входам дискретных пневмоэлектричееких преобразователей, кодовый преобразователь, выход которого соединен с управляющим входом переключателя, входом и выходом соединенного соответственно с выхсэдом генератора пилообразных ИМПУЛЬСОВ давления и входом аналогового пневмоэлектрического преобразователя, выходы .дискретных пневмоэлектрических преобразователей соединены с входами регистра, выход которого подключен к входу блока памяти, связанного с одним из входов блока сравнения, к другому входу блока сравнения и первому выходу устройства, второй выход которого через триггер формирования инициативного сигналасвязан с выходом блока сравнения, а третий выход - с выходом аналого-цифрового преобразователя, управляющий вход которого и вход кодового преобразователя соединены с управляющим входом устройства. Применение данного устройства позволяет за счет использования сигналов прерывания реализовать ввод информации от пневматических датчиков в общем цикле работы ЭЦВМ без применения специальных устройств обегающего контроля, сбора и передачи информацииС2Л. Недостатком данного устройства яв ляется то, что при больших объемах вводимой информации (наличие в систе ме большого числа пневматических дат чиков) за счет введения большого чис ла сигналов Прерывания существенно усложняется программное обеспечение автоматизированных систем управления (АСУТП), использующих данные устройс ва, что приводит к снижению надежнос ти функционирования системы в целом за счет возможных сбоев и снижению достоверности обрабатываемой информа ции . ,Цель изобретения - повышение надежности устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройство для ввода информации, содержащее пневматические элементы сравнения, одни входы которых подключены к выходам пневмодатчиков другие - к выходу генератора пилооб разных импульсов давления, а выходы ко входам дискретных пневмоэлектрических преобразователей, вход кодового преобразователя соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя и является входом устройства, выход кодового преобразователя соединен с управляюпщм вхо дом переключателя пневмосигнала, другой вход которого соединен с выходом генератора пилообразных импул сов давления, а выходы - со входами аналоговых пневмоэлектрических преобразователей, выход регистра соеди нен с одним из входов блока сравнения и входом блока памяти и являетс первым выходом устройства, выход блока памяти соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен со входом триггера формиро вателя инициативного сигнала, выход которого является вторым выходом устройства, .выход аналого-цифрового преобразователя является третьим вы ходом устройства, введены блок элементов памяти, коммутационный элемент и пороговый элемент, вход кото рого соединен с выходом генератора пилообразных импульсов давления, вы ход - со входом регистраj первые вх ды блока элементов памяти соединены с выходами дискретных пневмоэлектри ческихпрёобразователей, вторые входы соединены с выходом коммутационного элемента, первый и второй входы ко торого соединены с выходами аналого вых пневмоэлектрических преобразова елей, а третий вход соединен с выодом кодового преобразователя, выоды блока элементов памяти соединены со входами аналого-цифрового пребразователя. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства. Устройство содержит генератор 1 пилообразных импульсов давления с колектором 2, воспринимающим сигналы с выхода генератора, пневматические датчики 3 - 3j, с унифицированными выходными сигналами, пневматические элементы 4 - 4, сравнения, дискретные пневмйэлектрические преобразователи 5 5у,, переключатель б пневмосигнала, ансшоговые пневмоэлектрические преобразователи 7, регистр 8, блоки памяти 9 и сравнения 10, триггер 11 формирования инициативного сигнала, ЭЦВМ 12, кодовый преобразователь 13, аналого-цифровой преобразователь 14, блок элементов 15,f - I5f, памяти, коммутационный элемент 16 и пороговый элемент 17. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 непрерывно изменяет давление в коллекторе 2 по пилообразному закону (увеличение уменьшение). В ЭЦВМ 12 непрерывно работают программы по задачам АСУТП, одной из которых является программа опроса АЦП по инициативному сигналу. При изменении давления в коллекторе 2 от заданного минимального до заданного максимального значений последовательно срабатывгиот все элементы 4 - 4 сравнения, когда в процессе возрастания давление в коллекторе становится равным давлению в линиях датчиков 3 - 3. При срабатывании очерёдного элемента 4 сравнения дискретный пневматический сигнал от элемента сравнения поступает на соответствующий дискретный пневмоэлектрический преобразователь 5 - , где преобразуется в дискретный электрический сигнал (например, замыкание или размыкание контактов} , который, в свою очередь, поступает на управляющий вход соответствующей ячейки памяти блока элементов 15 - 15 памяти. Величина давления в коллекторе 2 непрерывно отслеживается аналоговым пневмоэлектрическим преобразователем 7 (либо 7 . , либо 7/J в зависимости от их состояния и соответственно положения переключателя пневмозигнгша б и коммутационного элемента 16) и в виде электрического сигнала поступает на общую шину аналоговых входов блока элементов 15 - 15,памяти . При поступлении дискретного сигнала на управляющий вход очередного элемента 15. памяти в данном элементе запоминается величина сигнала с преобразователя 7. В. остальных ячейках памяти продолжает отслеживаться текущее значение сигнала. Запомненные значения сигнала с выходов ячеек па мяти поступают на аналоговые входы аналого-цифрового преобразователя 14. При достижении давлением в коллектор 2 заданной максимальной вели чины (например, 1,1 кгс/см) срабат ет пороговый элемент 17 и дает на в ход дискретный электрический сигнал Этот сигнал поступает на регистр 8, в результате чего происходит несовп дение кодов, поступающих на блок 10 сравнения из регистра 8 и блока 9 памяти. Срабатывает блок 10 сравнения, который взводит триггер форм рования инициативного сигнала 11, сигнал с которого поступает на выхо устройства прерывания ЭЦВМ. При это ост,навливается рабочая программа, осуществляется засылка содержимог рабочих ячеек ЭДВМ в запоминающе устройство, извлечение из запоминающего устройства программы опроса АЦН,, которая дает команду АЦП на считывание значений аналоговых входов и дает команду на засылку считанных значений АЦП в ячейки запоминающего устройства ЭЦВМ, извлечение из запоминающего устройства ЭЦВМ в рабочие ячейки их содержимого на момент прерывания и возобновление функционирования рабочей программы с прерванного места При снижении величины давления в коллекторе 2 от максимального до заданного минимального значений происходит поочередное срабатывание элементов 4 - 4у сравнения в обратном направлении, причем элементы 15 - 15 блока памяти возвращаются исходное состояние и в них снова начинает отслеживаться текущее значение токового сигнала, соответствующе величине давления в коллекторе 2. После достижения давлением минимального значения (например, 0,2 кгс/см цикл повторяется. На временных диаграммах работы устройства (фиг. 2) приняты следующие обозначения: Р,, и Р„ - значение сигналов, запомненных в элементах 15 и 1б, памяти; Т - цикл работы устройства; РИМП - сигнал на вход информации в ЭЦВМ. , Устройство позволяет упростить программное обеспечение АСУТП за сче сокращения числа сигналов прерывания основной програм№й работы ЭЦВМ и практически полностью исключить возникновения сбоев в работе машины. Тем самлм повышается надежность функционирования системы в целом. Использование устройства в составе АСУТП с большим объемом информации от датчиков с унифицированными пневматическими выходными сигналами позволяет существенно упростить математическое обеспечение таких АСУТП и снизить затраты на программирование ЭЦВМ. Формула изобретения Устройство для ввода информации, содержащее пневматические элементы сравнения, одни входы которых подключены к выходам пневмодатчиков, другйе - к генератору пилообразных импульсов давления, а выходы - ко входам дискретных пневмоэлектрических преобразователей, вход кодового преобразователя соединен с управляющим вxoдoм аналого-цифрового преобразователя и является входом устройства, выход кодового преобразователя соединен с управляющим входом переключателя пневмосигнала, другой вход которого соединен с выходом генератора пилообразных импульсов давления, а выходы - со входами аналоговых пневмоэлектрических преобразователей, выход регистра соединен с одним из входов блока сравнения и входом блока памяти и является первым выходом устройства, выход блока памяти соединен с вторым входом блока сравнения, выход которого соединен со входом триггера формирования инициативного сигнала, выход которого является вторым выходом устройства, выход аналогоцифрового преобразователя является третьим выходом устройства, о т л и ч ающе ее я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены блок элементов памяти, коммутационный элемент и повороговый элемент, выход которого соединен с выходом генератора пилообразных импульсов давления, выход - со входом регистра, первые входы блока элементов памяти соединены с выходами дискретных пневмоэлектрических преобразователей, вторые входы соединены с выходом коммутационного элемента, первый и второй входы которого соединены с выходами аналоговых пневмоэлектрических преобразователей, а третий вход соединен с выходом кодового преобразователя, выходы блока элементов памяти соединены со входами аналого-цифрового преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Применение ЭВМ в системах управления технологическими процессами нефтехимии и нефтепереработки. ЦНИИнефтехим, 1975, с. 40-43. 2.Авторское свидетельство СССР 643S51, кл. G 08 С 23/00, 1976 (прототип).

п

HUH

HUH

inuH

inuH

Фиг.г