Устройство управления коммутатором

 

Изобретение относится к измерительным информационным устройствам и может использоваться в системах сбора и обработки данных. Цель изобретения - повышение надежности - достигается за счет устранения передачи сигнала в момент максимальных переходных процессов при замыкании и размыкании ключей коммутатора, а повышение быстродействия - за счет синхронизации работы коммутатора и устройства обслуживания сигналов от коммутатора непосредственно устройством управления коммутатором, учитывающим потенциальные возможности. Устройство содержит задающий генератор 1, элементы И 2, 11, 14, 30, триггер 3 блокировки, счетчик 4 времени коммутации канала, счетчик 5 номера канала, дешифратор 6, блок 7 сравнения , шину 8 данных, выход 9 устройства , регистр 10 номера последнего канала , счетчик 12 числа циклов, регистр 13 числа циклов, шину 15 цикла, шину 16 Пуск, блоки 17 и 18 сравнения, одновибраторы 19-21, триггер 22 управления , регистр 23 времени коммутации , сумматор 24, блоки 25 и 27 магистральных элементов, регистр 26 времени запрета коммутации, регистр 28 времени запрета обработки, триггер 29 разрешения измерения, одновибратор 31, элемент ИЛИ 32. 1 ил. Q Ф 00 tvd СП о: СХ)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ ВЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4. Н 03 К 17/00

Юс"-.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ""

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОткРытий

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4044830/24-21 (22) 28.03.86 (46) 23.07.87. Бюп. У 27 (71) Всесоюзный научно-исследователь-. ский институт электроизмерительных приборов. (72) В.А.Комшилова, Т.Г.Осипова и Д.Н.Алмазова (53) 621.372(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11. 1!79523, кл, Н 03 К 17/00, 15.09.85.

Авторское свидетельство СССР

Ф 884138, кл. Н 03 К 17/00, 25. 11.81. (54 ) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ КОММУТАТОРОМ (57) Изобретение относится к измерительным информационным устройствам и может использоваться в системах сбора и обработки данных. Цель изобретения — повышение надежности — достигается за счет устранения передачи сигнала в момент максимальных переходных процессов при замыкании и раз„.SU„„1325680 А 1 мыкании ключей коммутатора, а повышение быстродействия " за счет синхронизации работы коммутатора и устройства обслуживания сигналов от коммутатора непосредственно устройством управления коммутатором, учитывающим его потенциальные возможности. Устройство содержит задающий генератор 1, элементы И 2, 11, 14, 30, триггер 3 блокировки, счетчик 4 времени коммутации канала, счетчик 5 номера канала, дешифратор 6, блок 7 сравнения, шину 8 данных, выход 9 устройства, регистр 10 номера последнего канала, счетчик 12 числа циклов, регистр

13 числа циклов, шину 15 цикла, шину 16 "Пуск", блоки 17 и 18 сравнения, 11 одновибраторы 19-21, триггер 22 уп- /ф равления, регистр 23 времени коммутации, сумматор 24, блоки 25 и 27 маги- С стральных элементов, регистр 26 времени запрета коммутации, регистр 28 времени запрета обработки, триггер 29 разрешения измерения, одновибратор 31, элемент ИЛИ 32. 1 ил.

1325680

25.

Изобретение относится к измерительным информационным устройствам и мажет использоваться в системах автоматизации научного эксперимента, в системах сбора и обработки данных. 5

Целью изобретения является павьппение надежности и быстродействия коммутации.

Повьппение надежности коммутации достигается за счет устранения передачи 10 сигнала в момент максимальных переходных процессов при замыкании и размыкании ключей коммутатора, Павьппение быстродействия достигается за счет осуществления синхронизации работы коммутатора и устройства обслуживания сигналов от коммутатора непосредственно устройством управления коммутатором, учитывающего его потенциальные возможности, 20

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства управления коммутатором.

Устройство управления коммутатором содержит задающий генератор соединенный своим выходом с первым входом элемента И 2, втброй вход которого соединен с выходом триггера 3 блокировки, а выход со счетным входом счетчика 4 времени коммутации канала, 30 счетчик 5 номера канала, выход которого соединен с входом дешифратора б и входом блока 7 сравнения, а информационный вход соединен с шиной 8 данных, выход дешифратора б соединен с выходом устройства 9, второй вход блока 7 сравнения соединен с выходом регистра 10 номера последнего канала, информационный вход которого соединен с шиной данных, выход элемента И 11 40 соединен со счетным входом счетчика 12 числа циклов, информационный вход которого соединен с выходом регистра 13 числа циклов, первый вход элемента

И 14 подключен к шине 15 цикла, а вы- 45 ход — к входу триггера 3 блокировки, второй вход которого подлкючен к шине 16 " Пуск", информационный вход регистра 13 числа циклов подключен к шине 8 данных. Кроме того, устройство 50 содержит блоки 17 и 18 сравнения, одновибраторы 19-21, триггер 22 управления, регистр 23 времени коммутации, выходы которого соединены с первыми входами сумматора 24, выходы которого 55 соединены с первыми входами блока 25 магистральных элементов, регистр 26 времени запрета коммутации„ блок 27 магистральных элементов, регистр 28 времени запрета обработки, триггер 29 разрешения измерения, элемент И 30, адновибратар 3 1, элемент ИЛИ 32, выход блока 7 сравнения через адновибратор I9 соединен с первым входом элемента И 11, выход счетчика 12 числа циклов через одновибратор 3 1 соединен с вторым входом элемента И 14, первые входы блоков 17 и 18 сравнения соединены с выходом счетчика 4 времени коммутации, выход блока 17 сравнения через одновибратор 20 соединен с входом обнуления счетчика 4. времени коммутации канала и со счетным входом триггера 22 управления, второй вход блока 17 сравнения соединен с выходами блоков 25 и 27 магистральных элемени ов, информационные входы которых соединены соответственно с выходами сумматора 24 и регистра 26 времени запрета коммутации, выход триггера 22 управления соединен с управляющим входом дешифратора 6,, со счетным входом счетчика 5 номера каналов, с управляющими входами блоков 25 и 27 магистральных элементов, с инверсным входом элемента И 30 и вторым входом элемента И 11, выход блока 18 сравнения соединен со счетным входом триггера 29 разрешения измерения, второй вход блока 18 сравнения соединен с выходом регистра 28 времени запрета обработки и с первым входом сумматора 24, второй вход которого через регистр 23 времени коммутации соединен с шиной 8 данных, с которой соединены и информационные входы регистров 28 и 26, выход элемента И 30 соединен с шиной 33 равзрешения измерения, вход элемента И 30 соединен с выходом триггера 29 разрешения изме- рения, выход аднавибратора 3 1 соединен с первым входом элемента ИЛИ 32, второй вход которого соединен с выходом регистра 13 числа циклов, а вы- . ход — с установочным входом счетчика 12 числа циклов °

Устройство управления коммутаторам работает следующим образом.

Перед началом работы на шине 8 данных из внешнего устройства производится начальная установка: регистра 23 в полажение, соответствующее времени коммутации, определяемому временем, необходимым для выполнения измерения в канале; регистра 26 времени запрета коммутации в положение, соответствующее времени запрета коммутации, определяемому временем, необходимым для

13256 снижения погрешности коммутации на выходе коммутатора от переходных процессов при выключении предыдущего канала до заданной допустимой величины; регистра 28 времени запрета обработки в положение, соответствующее времени запрета обработки, определяемому временем, необходимым для снижения погрешности коммутации от переходных процессов при включении канала коммутатора до заданной допустимой величины и для обработки измеренной информации; счетчик 5 номера канала в положение, соответствующее выбранному номеру первого подключаемого канала; регистр 10 номера последнего канала в положение, соответствующее номеру последнего подключаемого канала в цикле; регистра 13 числа циклов в положение, соответствующее числу циклов ком20 мутации каналов, счетчика 12 числа циклов коммутации в состояние, соответствующее числу циклов коммутации, которое записано в .регистр 13 (для этого код из регистра 13 числа циклов в сопровождении сигнала записи поступает на информационные входы счетчика 12, а сигнал записи через элемент ИЛИ 32 поступает на установочный вход счетчика 12, счетчика 4 З0 времени коммутации, триггера 29 разрешения. измерения и триггера 22 управления в нулевое состояние.

При поступлении сигнала по шине 16. триггер 3 блокировки переходит в состояние, разрешающее прохождение импульсов задающего генератора 1 через элемент И 2. Нулевой сигнал на выходе триггера 22 управления разрешает счетчику 5 номера каналов через деши-40 фратор 6 выдавать управляющие сигналы на включение выбранного канала коммутатора. Нулевой сигнал с выхода триггера 22 управления поступает на инверсный вход элемента И 30, который формирует сигнал запрета на шине 33 формирователя сигналов разрешения измерения. Этот сигнал запрещает производить измерения в подключенном канале, так как погрешность коммутации 50 от переходных процессов при включении канала в этот момент максимальна.

Нулевой сигнал с выхода триггера 22 управления закрывает выход блока 27 магистральных элементов и открывает магистральные элементы блока 25, код на выходе которого, представляющий собой формируемую сумматором 24 сумму времени коммутации, предваритель80 4 но занесенного в регистр 23, и времени запрета измерения, предварительно занесенного в регистр 28, и поступает на второй вход блока 17 сравнения.

С выхода элемента И 2 импульсы задающего генератора 1 поступают на вход счетчика 4 времени коммутации. Этот счетчик с приходом каждого импульса изменяет свое состояние на плюс еди- ницу. По истечении времени, равного времени запрета измерения, на выходе блока 18 сравнения появляется сигнал, в результате действия которого на триггер 29 на шине 33 появляется сигнал, разрешающий производить измерения.

Сигнал на шине 33 разрешает производить измерение во включенном канале через время, равное времени запрета измерения, от момента включения канала, когда погрешность коммутации уменьшается до заданной допустимой величины, тем самым повьппается точность измерения во включенном канале. По истечении времени, равного сумме времени запрета измерения и времени коммутации от момента подключения канала на выходе блока 17 появляется единичный перепад, который поступает на пря- .

1 мой вход одновибратора 20, на выходе которого появляется импульс, устанавливающий счетчик 4 времени коммутации в нулевое состояние и переводящий триггер 22 управления в единичное состояние. Единичный потенциал на выходе триггера 22 управления saпрещает дешифратору 6 выдавать управ- . ляющие сигналы на коммутацию канала, и происходит отключение канала.

Сигнал с выхода триггера 22 управления поступает на инверсный вход элемента И 30, и на шине 33 появляется сигнал, запрещающий производить измерение.

Таким образом, выбранный канал подключается на время, которое необходимо для того, чтобы погрешность коммутации от переходных процессов при включении канала снизилась до заданной допустимой величины и чтобы произвести измерение в течение времени коммутации, определяемого быстродействием измерительного прибора.

При этом не затрачивается время на операции обмена между коммутатором и измерительным прибором типа "Готов", "Не готов" и, следовательно, максимально используется быстродействие коммутатора. Сигнал с выхода тригге5 13256 ра 2? управления через блоки 25 и 27 закрывает выход сумматора 24 и открывает выход регистра 26. Таким образом, код времени запрета коммутации с выхода регистра 26 поступает на второй вход блока 17 сравнения. Импульсы задающего генератора 1 поступают в обнуленный счетчик 4 времени коммутации..IIo истечении времени, равного времени запрета коммутации, от момен- 10 та отключения предыдущего канала на вьмоде блока 17 сравнения появляется сигнал, устанавливающий счетчик 4 времени коммутации и триггер 22 управления в нулевое состояние. Нулевой 15 потенциал на выходе триггера 22 управления разрешает дешифратору 6 подключать следующий канал. B течение времени запрета коммутации следующий канал не подключается. Время запрета 2п коммутации определяется временем, необходимым для обработки измеренных значений для того, чтобы на выходе

Ф коммутатора погрешность коммутации от переходньм процессов при выключении 25 предыдущего канала снизилась до заданной допустимой величины, что повышает точность измерений. Второй и все последующие переходы триггера 22 управления в нулевое состояние вызывают 3О изменение на плюс единицу содержимого счетчика 5 номера канала, где формируется номер следующего канала, который поступает на вход дешифратора 6, и происходит коммутация следующего ка- 5 канала на время, задаваемое регистром 23, а измерение сигнала, поступающего по коммутируемому каналу, будет разрешено через время, задаваемое регистром 28 от момента начала ком- yg мутации до конца коммутации. Подключение следующего канала производится через время, задаваемое регистром 26 после отключения предыдущего канала.

После подключения последнего канала в цикле на выходе блока 7 .сравнения появляется сигнал, поступающий через одновибратор 19 элемент И 11 на счетный вход (-i) реверсивного счетчика 12 и изменяет .его состояние на ми- 50 нус 1. После прохождения числа циклов, задаваемого регистром 13 числа циклов, реверсивный счетчик 12 переходит в нулевое состояние, при этом на выходе одновибратора 31 появляется 55 сигнал, который осуществляет перезапись кода числа циклов из регистра 13 числа циклов в счетчик 12 числа циклов, через элемент И 14, при наличии

6 на шине 15 разрешающего сигнала, устанавливает триггер 3 блокировки в состояние, запрещающее прохождение импульсов задающего генератора 1 через элемент И 2. При следующем поступлении сигнала Пуск" цикл работы повторяется с заданными параметрами, Формула и з о б р е т е н и я

Устройство управления коммутатором, содержащее задающий генератор, соединенный выходом с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера блокировки, а выход — с счетным входом счетчика времени коммутации канала, счетчик номера канала, выход которого соединен с входом дешифратора и вхо-. дом первого блока сравнения, а информационный вход соединен с шиной данных, выход дешифратора соединен с выходом устройства, второй вход первого блока сравнения соединен с выходом регистра номера последнего канала, информационный вход которого подключен к шине данньм, выход второго элемента И соединен со счетным входом счетчика числа циклов, информационный вход которого соединен с вьмодом регистра числа циклов, первый вход третьего элемента И подключен к шине цикла, а выход — к входу триггера блокировки, второй вход которого подключен к шине "Пуск", информационный вход регистра числа циклов подключен к шине данных, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности коммутации и быстродействия, в него введены второй н третий блоки сравнения, сумматор, первый, второй и третий одновибраторы, триггер управления, регистр времени коммутации, выходы которого соединены с первыми входами сумматора, выходы которого соединены с первыми входами первого блока магистральных элементов, регистр времени запрета, второй блок магистральных элементов, регистр времени запрета обработки, триггер разрешения измерения, четвертый элемент

И, четвертый одновибратор, элемент

ИЛИ, выход. первого блока сравнения через первый одновибратор соединен с первым входом второго элемента И, выход счетчика числа циклов через четвертый одновибратор соединен с вторым входом третьего элемента И, первые входы второго и третьего блоков срав7 1325680 кения соединены с выходом счетчика времени коммутации, выход второго блока сравнения соединен через второй одновибратор с входом обнуления счетчика времени коммутации канала и со счетным входом триггера управления, второй вход второго блока сравнения соединен с выходами первого и второго блоков магистральных элементов, информационные входы которых соедине- 1р ны соответственно с выходами сумматора и регистра времени запрета коммутации, выход триггера управления соединен с управляющим входом дешифратора, со счетным входом счетчика íî- f5 мера канала, с управляющими входами блоков магистральных элементов, с инверсным входом четвертого элемента И и вторым входом второго элемента И, выход третьего блока сравнения 20 соединен со счетным входом триггера разрешения измерения, второй вход третьего блока сравнения соединен с выходом регистра времени запрета обработки и с первым входом сумматора, второй вход которого через регистр времени коммутации соединен с шиной данных, с которой также соединены информационные входы регистров времени запрета коммутации и регистра времени запрета обработки, выход четвертого элемента И соединен с шиной разрешения измерения, вход четвертоГо элемента И соединен с выходом триггера разрешения измерения, выход четвертого одновибратора соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом регистра числа циклов, а выход — с установочным входом счетчика числа циклов.

Составитель А.Чаковский

Редактор Г.Гербер ТехредИ.Попович Корректор Т,Колб

Заказ 3124/55 Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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