Устройство для контроля параметров

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля параметров объекта, состояние которого каратстеризуется группой контролируемых параметров. Целью изобретения является повышение быстродействия функционирования устройства в процессе контроля группы параметров. Устройство для контроля параметров содержит блок 1 датчиков параметров, коммутатор 2, аналого-цифровой преобразователь 3, регистр 4 кода пара- . метра, первый 9 и второй 13 блоки программируемой памяти, генератор 5 импульсов, счетчик 6 тактов, дешифратор 7 тактов, блок 8 инверторов, первый 11 и второй 18 триггеры, элементы И 14, 15 и ИЛИ 10, счетчик-регистр 16 адреса, дешифратор 17 адреса, второй регистр 12. Данное устройство позволяет повысить быстродействие функционирования устройства в процес g се контроля группы взаимозависимых параметров при одновременном сжатии передаваемой к приемнику информации. 5 ил. сл с

СОЮЗ СОЕ|ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

SU 12 420 (51) 4 G 06 F 15/46

ГОСУДАРСТБЕННЪ|Й КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; 3 .

Ж Р

К A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3931421/24-24 (22) 18.07.85 (46) 07.03.87. Бюл. N - 9 (72) P.Н.Белоконь, В.Ф.Ващевский и В.Я.Голубчик (53) 681.327(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1049923, кл. G 06 F 15/46, 1983, Патент ФРГ N 2613127, кл. С 06 Р 15/46, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАMETP0B (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля параметров объекта, состояние которого карактеризуется группой контролируемых параметров. Целью изобретения является повьппение быстродействия функционирования устройства в процессе контроля группы параметров. Устройство для контроля параметров содержит блок 1 датчиков параметров, коммутатор 2, аналого-цифровой .преобразователь 3, регистр 4 кода пара- . метра, первый 9 и второй 13 блоки программируемой памяти, генератор 5 импульс.ов, счетчик 6 тактов, дешифратор 7 тактов, блок 8 инверторов, первый 11 и второй 18 триггеры, элементы

И 14, 15 и ИЛИ 10, счетчик-регистр

16 адрес.а, дешифратор 17 адреса, второй регистр 12. Данное устройство позволяет повысить быстродействие функционирования устройства в процессе контроля группы взаимозависимых параметров при одновременном сжатии передаваемой к приемнику информации.

5 ил, 1 12954

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля параметров объекта, состояние которого характеризуется группой контролируемых па- 5 раметров.

Цель изобретения — повышение быстродействия функционирования устрой-ства в процессе контроля группы параметров.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства для контроля параметров, на фиг.2 — временная диаграмма функционирования устройства; на фиг.3 блок-схема блока инверторов; на фиг.4 — функциональная схема блока программируемой памяти, выполненного на программируемых матрицах", на фиг,5— схема блока программируемой памяти, выполненная на программируемой логи-

20 . ческой матрице корреляции, Блок-схема устройства для контроля параметров (фиг. 1) содержит блок 25

1 датчиков параметров, коммутатор 2, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, регистр 4 кода параметра, генератор 5 импульсов, счетчик 6 тактов, дешифратор 7 тактов, блок 8 ин- 30 верторов, второй блок 9 программируемой памяти, элемент ИЛИ 10, первый триггер 11, второй регистр 12, первый блок 13 программируемой памяти, второй элемент И 14, первыи элемент И

15, счетчик-регистр 16 адреса, дешифратор 17 адреса, второй триггер 18, входную шину 19, выходные шины 20 и

21, выход 22 блока датчиков параметра, управляющий вход 23 коммутатора, вход 24 АЦП, шину "Пуск" 25, первый

26 и второй 27 входы регистра кода, выход 28 генератора импульсов, уста;новочный вход 29 счетчика тактов, выходную шину 30 счетчика тактов, 45 вход 3 1 блока инверторов, выходную шину 32 дешифратора тактов, первый 33 и второй 34 входы и выход 35 второго триггера 9, входы Зб и 37 первого триггера, входы 38=40 второго регист- 50 ра, вход 41 первого блока 13 программируемой памяти, входы 42-45 элементов И 14 и 15, входы 46-48 и выход

49 счетчика-регистра адреса, входы

50 и 51 второго триггера 18. 5

Блок-схема блока 8 (фиг.3) с.одержит инверторы 52. 1-52.7 и элемент

ИЛИ-НЕ .53. Нумерация выходов 1-8 элемента 52.1-52,7 соответствует нуме20 рации входов узлов, к которым подключены выходы элементов.

Блок-схема. блока 9 (фиг.4) содержит постоянные программируемые запоминающие устройства (ППЗУ) 54.1-54.i типа KP 556PTS. Информационные (адресные) входы ППЗУ 54.1-54.i подключены к выходам АЦП. 3 кода преобразованного напряжения, причем число подключаемых входов каждого ППЗУ 54.1-54.i может быть различно и определяется характеристикой датчика, сопряженного с каждым ППЗУ, на основании которой составляется таблица соответствия между входным и выходным кодом ППЗУ.

Блок-схема блока 13 (фиг.5) содержит ППЗУ 55, i, 55.2 и 55.3. Расширение числа датчиков блока 1 приводит к соответс.твующему наращиванию объема (числа ППЗУ) в блоке 13.

Устройство работает следующим образом.

После включения напряжения питания оператор кнопкой "Начальная установка" устанавливает все блоки с памятью 4, 6, 11, 12, 16 и 18 в исходное, нулевое состояние. После включения питания и нескольких циклов устройство устанавливается в исходное (не обязательно нулевое) состояние,;. определяемое совокупностью значений сигналов с выходов датчиков блока т.е. устройство самопод(.траивается, адаптируется к указанной совокупности.

Датчики, входящие в состав блока ! (датчики температуры, давления, напряжения и т.п.), измеряют значения контролируемьг< параметров объекта контроля и преобразуют значения контролируемых параметров в пропорцио-: нальные контролируемым параметрам напряжения.

Физическая природа контролируемых параметров и конструкция датчиков блока 1 не имеют принципиального значения.

Коммутатор 2 в соответствии с управляющими сигналами на входе 23 подключает в определенной последовательности выходные напряжения датчиков блока 1 к входу АЦП 3, преобразующего указанные напряжения в двоичный код.

Начало преобразования напряжения АЦП

3 задается сигналом пуска на шине 25, Временное положение сигнала на шине

25, а также на других характерных

3 1 2954 шинах приведено на временной диаграмме фиг.2, на которой номер осциллограммы совпадает с номером изображаемой шины, Генератор 5, счетчик 6, дешифратор 7 и блок 8 инверторов образуют распределитель управляющей импульсной последовательности, формируемой. в соответствии с временной диаграммой на фиг.2. l0

Сигнал 47 совпадает с сигналом

44, сигнал 46 — с сигналом 42, сигнал

41 — по времени с. сигналом 40, сигнал 48 — с сигналом 41 (задержки на элементах 12 и 13, равные нескольким десяткам наносекунд, не учитывают).

Команда 29 для случая tg не вырабатывается, так как блокируется в блоке 8 на элементе 53 (фиг.3) входа

31 с единичного выхода триггера 11 (триггер 11 устанавливается в "0", на единичном выходе — низкий потенциал). .Сигнал пуска АЦП 3 по шине 25 формируется по коду 0000 на выходе счет25 чика 6 через дешифратор 7 и блок 8.

Сигналы на выходах 25, 27, 29, 37, 40, 42, 44 и 51 блока 8 (фиг.3) соответствуют последовательно увеличивающимся состояниям счетчика 6 0000, 0001, 0010...0111.

Сигнал 23 по времени совпадает с сигналом 44 или 42 (фиг ° 2), так как по сигналу 44 или 42 изменяется состояние счетчика 16 и номер возбужден- 35 ной на выходе дешифратора 17, соединенного с выходом счетчика 17 шиной

49, цепи на входе 23.

Код с выхода АЦП 3 поступает на информационные входы блока 9. Номер 40 выбранной матрицы иэ всей группы блока 9 осуществляется возбужденным в данном такте выходом дешифратора 7.

Номер датчика блока 1, подключаемого коммутатором 2 к входу АЦП 3, и. номер триггера регистра 12, подключенного к выходу триггера 11, определяется этим же возбужденным выходом дешифратора 17, т.е. между номерами датчика блока .1, матрицей блока 9 и триггера регистра 12 существует взаимнооднозначное соответствие.

К информационным входам блока 9 подключаются выходы нескольких стар- 55 ших разрядов АЦП 3.

Каждая матрица блока 9 программируется таким образом, чтобы для одной совокупности кодов на информационных

20 4 входах на информационном выходе ать . находился логический нуль, для другой — логическая единица. Такое разбиение определяется характеристикой датчика блока 1, номер которого совпадает с номером, соответствующим датчику разрядов на входе. Если номер меньше выбранного порогового значения кода, на выходе блока 9 устанавливается нуль, если больше или равен— единица. Такая зависимость между входным и выходным кодами определяется таблицей соответствия, записываемой в блоке 9 на программаторе или в процессе изготовления за счет соответствующей конфигурации фотошаблона.

Сигналы с выходов блока 9 через элемент ИЛИ 10 записываются в триггер

11 по стробу на входе 37.

Состояние триггера 11 поступает на блок 8 инверторов.

Если в триггер 11 записывается нулевой сигнал, АЦП 3 преобразует входное напряжение полностью, т.е. до получения всех разрядов выходного кода, а если в триггер 11 — единичный сигнал, АЦП 3 включается сигналом по шине 25 на преобразование следующего напряжения с выхода следующего датчика блока 1, подключаемого коммутатором 2 к входу АЦП 3.

По нулевому состоянию триггера: 11 триггер 18 устанавливается в единицу стробом на входе 51 и выходной код

АЦП 3 переписывается в регистр 4 по импульсу занесения на входе 27.

Единичное состояние триггера

18 является признаком готовности для приемника кодов контролируемых параметров (ЭВИ, спецпроцессор) с выхода регистра 4.

Код с выхода регистра 4 по шине

20 передается в приемник цифровой информации в течение интервала вре мени, определяемого быстродействием канала передачи и быстродействием приемника. Пока код с выхода регистра

4 не принят приемником цифровой ийформации, заносить новый код в регистр 4 нельзя.

Состояние триггера 11 переписыва" ется в выбранный в данном такте дешифратором 17 триггер регистра 14,.

Код, формируемый указанным образам в регистре 12, является входным информационным кодом ПЛИ и соответствует текущей совокупности датчиков блока 1, выходные параметры которых

1295420 находятся в определенных пределах; задаваемых ПЛИ флажков блока 9.

Таблица соответствия между вход-. ным и выходным кодом, записанная в блоке 13, задается взаимозависимостями параметров датчиков блока 1, причем указанные взаимосвязи меняются в процессе контроля параметров контролируемого объекта.

Если имеется совокупность датчи-ков, контролирующих параметры объекта, между выходными сигналами датчиков имеются определенные корреляционные зависимости, которые можно получить на основании статистического . анализа функционирования совокупности датчиков в процессе контроля параметров объекта. Указанные корреляционные зависимости в цифровом виде записываются в блок 13.

Выходной код блока 13 определяет код адреса следующего датчика блока

1, выходной сигнал которого подлежит преобразованию в код АЦП 3.

Код адреса следующего датчика блока 1 заносится с выхода блока 13 в счетчик-регистр 16 по импульсу занесения с элемента И 15, который пропускает импульс занесения с входа

44 при единичном состоянии триггера 11.

При нулевой состоянии триггера 11 через элемент И 14 с входа 42 на вход счетчика-регистра 16 проходит сигнал счетной плюс единицы, изменяющий код адреса .на плюс единицу.

Код адреса следующего датчика блока 1 поступает на вход дешифратора 17.

Таким образом, последовательность считывания информации с датчиков блока 1 определяется совокупностью текущих значений контролируемых параметров, т.е. устройство самоподстраивается, адаптируется к указанной совокупности.

Источниками повышения быстродействия устройства является уменьшение среднего времени контроля каждого параметра (фиг.2), в длинный такт контроля включается полное время (для всех разрядов) преобразования контролируемого параметра в код и время передачи кода контролируемого параметра к приемнику информации, в ко" роткин такт включается только врем преобразования нескольких старших разрядов в код и уменьшение числа датчиков блока 1; контролируемых в течение одного цикла контроля. Понятие цикл контроля, под которым понимается поочередный и последовательный контроль всех датчиков, для предлагаемсго устройства лишен смысла, так как существуют ситуации, при которых какие-либо параметры объекта контроля вообще не контролируются или контро10 лируются очень редко, если информации с других датчиков, логически связанных с неконтролируемыми датчиками, достаточно в конкретной ситуации для принятия решения о состоянии контролируемого объекта.

Таким образом повьппается быстродействие устройства в процессе контроля группы взаимозависимых парамет2р ров при одновременном сжатии передаваемой к приемнику информации.

Формула изобретения

25 Устройство для контроля параметров, содержащее блок датчиков параметров, подключенный к шине контролируемых параметров, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, выход

3О которого подключен к первому входу регистра кода параметра, соединенного выходом с первой выходной шиной кода контролируемых параметров, а также генератор импульсов, счетчик

35 тактов, дешифратор тактов, блок инверторов, первый, второй элементы И и элемент ИПИ, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьппения быстродействия функционирования устрой4р ства в процессе контроля группы параметров,в него введены первый и второй триггеры, второй регистр и последовательно соединенные первый блок программируемой памяти, счетчик-регистр адреса, 45 дешифратор адреса и второй блок программируемой памяти, выходная шина которого через элемент ИЛИ соединена с первым входом первого триггера,,второй вход которого соединен с вто5р рым входом регистра кода параметра, с первым входом второго регистра, с первым входом второго триггера, с выходом блока инвертора, с первым входом счетчика тактов, с первыми

55 входами первого и второго элементов

И и с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с вторым входом второго . блока программируемой памяти, выход! 295420 в

Ф в

275/

С2Ю

С7

СС 47 генератора импульсов соединен с вторым входом счетчика тактов, выход которого через дешифратор тактов соединен с первым входом блока инвертора, второй вход которого соединен 5 ,с прямым выходом первого триггера, с вторым входом второго регистра и

1 с вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к второму входу счетчика регистра адреса, третий вход которого соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выкоду первого триггера и к второму входу второго триггера, выход которого соединен с вторым выходом устройства» для контроля параметров, третий вход второго регистра соединен с выходом дешифратора адреса и с управляющим входом коммутатора, информационный вход которого соединен с- выходом блока датчиков, а выход - с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, а выход второго регист-. ра подключен к входу первого блока программируемой памяти. б

1295420

Р

Составитель И.Швец

ТехредИ.Попович

Редактор Н.Рогулич

Корректор В Бутяга

Тираж 673

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Заказ 619/56

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Уж1ород, ул, Проектная, 4