Устройство для сопряжения вычислительной машины с датчиками

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к ьвто ском свидительствь

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1>765798 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 25. 09. 78 (21) 2663447/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) ПриоритетОпубликовано 23.0980. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 260980 (51)М. Кл.з

G 06 F 3/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) НЖ 681.327.21 (088.8) (72) Авторы иаобретения

Л,П.Грузнов, М.Л.Грузнов, М.Я.Дроздов, И.Н.Журавлев, В.П.Карпычев и Ю.К.Кутьин

Ивановский научно-исследовательский инстит хлопчатобумажной промышленности

ВП Б

@gjg @0 1:" у я (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ

МАШИНЫ С ДАТЧИКАМИ

Изобретение относится к вычисли;тельной технике и может быть использовано в АСУ технологическими процессами для подключения дискретных и аналоговых датчиков к вычислительной машине (ВМ).

Известны устройства для сопряжения дискретных датчиков с ВМ, содержащее блок формирования импульсов, . групповой блок кодирования, соеди- .10 ненный через линию связи с блоком согласования элемент ИЛИ и выходной регистр 11) .

Недостаток этих устройств состоит в ограниченных функциональных возмож= ностях,вследствие невозможности под- ключения аналоговых датчиков и ввода времени срабатывания дискретных датчиков.

Наиболее близким по техническому 2() ,решению к предлагаемому является устройство для сопряжения ВМ с иМпульсными датчиками, содержащее формирователи импульсов, входы которых являются соответствующими входами . 25 устройства, а выходы соединены с соответствующими входами блока кодирования, выходом соединенного -с

"входом первого элемента ИЛИ и через линию связи — с блоком согласования, 2 выход которого подключен к входам второго элемента ИЛИ и выходного регистра, выходы которых являются .соответствующими выходами устройства, выход первого элемента ИЛИ через интегратор и генератор соединен с входами коммутатора, реле времени и первого элемента И, выход реле времени подключен к пер-. вому входу второго элемента И, выход коммутатора соединен со вторыми входами первого и второго элемента И, выходы которых подключены к соответствующим входам блока кодирования f2) .

Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные

:возможности.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства за,счет Обеспечения воэможности ввода. информации от аналоговых датчиков.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее две группы формирователей импульсов, выходами соединенных с соответствующими входами шифратора, выход которого подключен через линию связи к входу узла согласования, коммутатор, 7б5798 группу элементов И, и выходной регистр, первая группа информационных входов которого подключена к выходам узла согласования и соответствующим входом элемента ИЛИ, а выход и управляющий вход являются соответственно информационными выходами и управляющим входом устройства, входы форми-. рователей импульсов первой группы являются соответствующими входами дискретных датчиков,,введены узлы запуска преобразования, генераторы эталонного напряжения, нуль-органы, генератор импульсов времени, счетчик временных импульсов, причем первый вход каждого формирователя импульсов второй группы соединен с выходом соответствующего узла запуска преобразования, вход которого соединен с соответствующим входом аналоговых датчиков устройства и первым входом соответствующего нуль-органа, а выход — через генератор эталонного напряжения со вторым входом того же самого нуль-органа, выходом подключенного ко второму входу того же самого формирователя импульсов второй группы, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом коммутатора, вторым входом подключенного к выходу генератора импульсов времени, а первым выходом — к входу счетчика импульсов времени„ выход которого соединен с информационными входами элементов И группы, управляющие входы которых соединены со вторым выходом коммутатора и управляющим выходом устройства, а выходы †. co второй группой информационных входов выходного регистра.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит узлы 1 запуска преобразования, генераторы 2,.эта-. лонного напряжения, нуль-органы 3, формирователи 4 импульсов первой и второй групп, шифратор 5, узел б согласования, элемент ИЛЙ 7, выходной регистр 8, генератор 9 импульсов времени, коммутатор 10, счетчик

11 импульсов времени, элементы И 12 группы и линию связи 13.

Узел 1 запуска преобразования состоит, например, из источника 14: номинального напряжения, преобразователя 15 напряжение-частота и масштабирующего усилителя 1б постоянного, тока. На чертеже также обозначены входы 17 аналоговых датчиков, входы 18 дискретных датчиков, информаци@нный выход 19 устройства, управляющие вход 20 и выход 21 устройства.

Узлы 1 определяют моменты времени начала ввода данных от того или иного аналогового датчика в вычислительную машину. Генераторы. 2, обеспечивают создание изменяющихся во времени по известному закону эталонных напряжений. Нуль-органь 3 схем сравнения обеспечивают выдачу одиночного импульса при совпадении по величине напряжений на сопрягаемом датчике и соответствующем эталонном генераторе. Формирователи 4 служат для формирования на своем выходе одиночного импульса напряжения заданной длительности при поступлении импульса на один из его входов. Узел б служит для восстановления формы разрядных импульсов кода после их прохождения по линии связи 13, представляющей, например, магистраль для параллельной передачи кода адреса датчика, сформированного шифратором 5. Генератор 9 формирует высокостабильные по частоте импульсы, которые проходят через коммутатор 10 в счетчик 11 при отсутствии сигнала на выходе элемента ИЛИ 7. При наличии сигнала на вы2О ходе элемента ИЛИ 7 коммутатор пропускает этот сигнал на управляющий вход элементов И 12 для записи состояния счетчика 11 в соответствующее поле выходного регистра 8.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение с выходов аналоговых датчиков постоянно приложено через входы 17 устройства к входам соответствующих узлов 1 и нуль-органов 3. В соответствии с заданным законом узел

1 выдает командный импульс на входы генератора 2 и первый вход формирователя 4. Генератор 2 включается в работу и генерирует изменяющееся по заданному закону напряжение, подаваемое на второй вход нуль-органа 3 °

Формирователь 4 поступивший импульс преобразует в требуемый для нормальной работы устройства сигнал задан40 ной длительности.

Далее этот сформированный импульс поступает.на соответствующий вход шифратора 5, который на его основе формирует код сообщения, содержащий адрес с датчика, для которого началось аналого-дискретное преобразование напряжения. С выхода шифратора 5 по линии связи 13 код сообщения подается в узел б, в котором разряд- . ные импульсы кода сообщения приводятся к требуемой для дальнейшей работы устройства форме.

Далее код сообщения поступает на входы элемента ИЛИ 7 и на входы триггеров выходного регистра 8 поля адреса датчика. Элемент ИЛИ 7 формирует одиночный импульс, выдаваемый на вход коммутатора 10. На другой вход этого коммутатора непрерывной серией поступают прямоугольные импульсы с выхода генератора 9. Если импульс с выхода элемента ИЛИ 7 отсутствует, то импульсы генератора 9 проходят на вход счетчика 11, который фиксирует время работы устройства. При поступлении импульса с выхода эле765798мента ИЛИ 7 коммутатор 10 коммутирует этот импульс на.элементы И 12 одновременно задерживая очередной импульс генератора 9 на половину периода. Импульс с выхода элемента

ИЛИ 7 обеспечивает перезапись содержимого счетчика 11 в соответст5 вующие разряды выходного регистра 8.

Одновременно этот импульс подается в управляющий выход 21 устройства, являясь сигналом для вычислительных машин по поступлении очередного сообщения. После этого коммутатор возвращается в исходное состояние, пропуская импульсы с генератора 9 на счетчик 11. Вычислительная машина выдает команду на управляюший вход 20 устройства и переписывает содержимое выходного регистра 8 в свою память.

Так в вычислительную машину будет записан адрес датчика, на котором начато аналого-дискретное преобразова- 20 ние и время начала преобразования.

В момент совпадения по величине преобразуемого и эталонного напряжений на своих входах нуль-орган 3 формирует одиночный импульс, поступающий на второй вход формирователя 4, .с выхода которого он поступает далее на соответствующий вход шифратора 5, ко-орый вновь формирует адрес датчика, который вводится в BN вместе со временем аналогично тому, как описано выше.

В результате в память вычислительной машины будут записаны адреса датчиков и времена начала и конца преобразования.

3S

В рассматриваемом примере реализации узла 1 напряжение каждого сопрягаемого аналогового датчика подается на масштабирующий усилитель 16. Этим усилителем требуемьпа образом преобра-. 4Q зуется диапазон изменения напряжения сопрягаемого аналогового датчика (оно усиливается или ослабляется в соответ- . ствующее число раз). Источник 14 в простейшем случае представляет собст низкоомный потенциометр, йа который подается стабилизированное напряжение и с ползунка которого снимается требуемое номинальное напряжение. Напряжение с выходов масштабирующего усилителя 16 и источника 14 подаются на соответствующие входы преобразователя 15, который может быть выполнен в виде электродвигателя постоянного тока с редуктором на выходной оси. ,Выходная ось редуктора имеет кулачок, замыкающий контакт прерывателя при каждом повороте выходной оси на 360

Контакт прерывателя включен в схему формирователя одиночных импульсов, например резистивно-емкостной дифференцирующей цепочки. В зависимости от отклонения величины напряжения на выходе сопрягаемого аналогового датчика от номинального значения возрастает разность напряжений на электродвигателе и увеличивается угловая скорость вращения его ротора в результате чего возрастает часто- та импульсов на выходе преобразователя 15.

При срабатывании дискретного датчика импульс о его срабатывании поступает непосредственно через вход

18 на соответствующий формирователь

4. Далее устройство работает аналогично описанному.

Таким образом, устройство обеспечивает подключение и аналоговых, и импульсных датчиков для передачи информации об их состояниях в ВМ.

Формула изобретения

Устройство для сопряжения вычислительной машины с датчиками, содержащее две группы формирователей им пульсов, выходами соединенных с соответствующими входами шифратора, выход которого подключен через линию связи к входу узла согласования, коммутатор, группу элементов И, и выходной регистр, первая группа информационных входов которого подключена к выходам узла согласования и соответствующим входам элемента ИЛИ, а выходы ч управляюций вход .являются соответственно информационными выходами и управляющим входом устройства, входы формирователей импульсов первой группы являются соответствующими входами дискретных датчиков, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности ввода информации от аналоговых датчиков, в него введены узлы запуска преобразования, генераторы эталонного напряжения, нуль-органы, генератор импульсов времени, счетчик временных импульсов причем первый вход каждого формирователя импульсов второй группы соединен с выходом соответствующего узла запуска преобразования, вход которого соединен с соответствующим входом аналоговых датчиков устройства и первым входом соответствующего нуль-органа, а выход — через генератор эталонного .напряжения со вторым входом того же самого нуль-органа, выходом подключенного ко второму входу того же самого формирователя импульсов второй группы, выхоц элемента ИЛИ соединен с первым входом коммутатора, вторымвходом подключенного к выходу генератора импульсов времени, а первым выходом — к входу счетчика импульсов времени, выход которого соединен с информационными входаьа элементов И группы, управляющие входы которых соединены со вторым выходом коммутатора

765798

1.Авторское свидетельство СССР

Р 371574, кл. G 06 F 3/04, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2546222/18-24, кл. G 06 F 3/04, 1977 (прототип) .

Составитель В.Вертлиб

Редактор Т.Иванова Техред С,Мигунова Корректор М.Демчик

Заказ 6510 4 Тираж 751 Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r.Óæãîðîä,óë,Ïðîåêòíàÿ,4 и управлянхцим выходом устройства, а

- выходы — со второй группой информационных входов выходного регистра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

19