Коммутатор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик! >974579 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено08.01.81 (21) 3235923/18-21 () М К 3 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Н 03 К 17/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий ($3) УДК621. 382 (088.8) Опубликовано 151182, Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 15,1182 (72) Авторы изобретения

И.Я. Беленький, Е.Г. Спивак и И.В. Ч (71) Заявитель (54 ) КОММУТАТОР

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к коммутаторам измерительных инфор= мационных систем.

Известен коммутатор, содержащий

М плат коммутации входных измерительных сигналов, каждая иэ которых объединяет по выходу группу из N каналов, и устройство управления, -содержащее счетчики и дешифраторы каналов и групп каналов, задающий генератор и блок временной задержки сигнала "Конец операции" f1).

Недостаток данного комглутатора низкое быстродействие.

Известен также коммутатор, содержащий М плат коммутации входных измерительных сигналов, каждая из которых объединяет по выходу группу из

N каналов, и устройство управления, содержащее счетчики N каналов в группе и М групп каналов, выходы которых соединены со входами дешифраторов

N каналов в группе и М групп каналов, выходы которых соединены с управляющими входами плат коммутации, задающий генератор и блоК временной задержки сигнала "Конец операции" p2)

Такой коммутатор обеспечивает адресный и циклический режимы опроса каналов с высоким быстродействием, но обладает низкими функциональными возможностями, так как не обеспечивает пропуска отдельных каналов, входные сигналы которых не подлежат измерению.

Цель изобретения — расширение функ циональных воэможностей коммутатора, обеспечение воэможности пропуска отдельных произвольных каналов и групп каналов.

Поставленная цель достигается тем, что в коммутатор, содержащий

М плат коммутации входных измерительных сигналов, каждая из которых объединяет по выходу группу иэ N каналов, и устройство управления, содержацее счетчики N каналов в группе и М групп каналов, выходы которых соединены со входами дешифраторов

И каналов в группе и М групп каналов, выходы которых соединены с управляющими входами плат коммутации, задаюций генератор и блок вре25 менной задер„ки сигнала Конец операции", введены два переключающих устройства, управляемый высокочастотный генератор, лок запрета, два элемента И и три элемента ИЛИ, при этом выход дешифратора М групп ка974579 дом первого элемента ИЛИ и одним входом второго элемента И, выход первого10 элемента ИЛИ соединен со входом упtS второго элемента ИЛИ, выход управляемого высокочастотного генератора соединен с объединенными другими входа- 20 ми элементов И, другой вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом первого элемента И, а выход — co счетным

40 чающие устройства 8 и 9, управляемый 45 высокочастотный генератор 10, блок 11 запрета, элементы 12, 13 И и элементы 14, 15 и 16 ИЛИ.

В предложенном коммутаторе выход первого переключающего устройства 8 соединен с одним входом первого элемента ИЛИ 14 и одним входом первого элемента И 12, выход второго переключающего устройства соединен с другим входом первого элемента ИЛИ 14 и одним входом второго элемента И 13, выход первого элемента ИЛИ 14 соединен со входом управляемого высокочастотного генератора 10 и управляющим входом блока запрета 11, вход 60 которого соединен с выходом задающего генератора 6, а выход - со входом блока 7 временной задержки сигнала

"Конец операции" и одним входом второго элемента ИЛИ 15, выход управ- 65 налов соединен со входами переключающих устройств, второй вход одного из которых соединен с выходом дешифратора Ч каналов в группе, а выход этого переключающего устройства соединен с одним входом первого элемента ИЛИ и одним входом первого элемента И, выход второго переключающего устройства соединен с другим вхоравляемого высокочастотного генератора и управляЮщим входом блока запрета, вход которого соединен с выходом задающего генератора, а выход — со входом блока временной задержки сигнала "Конец операции", и одним входом входом счетчика N каналов в группе, кроме того, счетный вход счетчика Ы групп каналов соединен с выходом третьего элемента H3IH, один вход которого соединен с выходом счетчика

N каналов в группе, а другой вход— с выходом второго элемента И.

На чертеже прецставлена схема коммутатора.

Коммутатор содержит М плат 1-1, 1-2,..., 1-М коммутации входных измерительных сигналов, каждая из которых объединяет по выходу группу из М каналов, и устройство управления, содержащее счетчик 2 N каналов в группе, и счетчик 3 М групп каналов, выходы которых соединены со входами дешифраторов 4 и 5, выходы которых соединены с управляющими входами плат коммутации. Коммутатор содержит также задающий генератор 6, блок 7 временной задержки, переклю25

3S ляемого высокочастотного генератора

10 соединен с другими входами элементов И 12 и 13, другой вход второго элемента ИЛИ 15 соединен с выходом первого элемента И 12, а выходсо счетным входом счетчика 2 N каналов в группе, кроме того, счетный вход счетчика 3 М групп каналов соединен с выходом третьего элемента

ИЛИ 16, один вход которого соединен с выходом счетчика 2 N каналов в группе, а другой вход — c выходом второго элемента И 13.

Коммутатор работает следующим образом.

В циклическом режиме перед началом работы коммутатора дистанционно или от органов управления производится начальная установка счетчиков

2 и 3 N каналов в группе и М групп каналов в положение, соответствующее первому номеру канала в цикле.

От счетчиков 2 и 3 N каналов в группе М групп каналов через дешифраторы 4 и 5 N каналов в группе и М групп выдаются управляющие сигналы на включение каналов коммутации.

Счетчики 2 и 3 N каналов в группе и M групп каналов могут представлять собой единый счетчик, младшие разряды которого предназначены для выбора номера канала в группе, а старшие разряды номера группы (номера коммутаторной платы). Дешифраторы 4 и 5 N каналов в группе и М групп каналов преобразуют код счетчиков 2 и 3 N каналов в группе и M групп каналов в управляющие сигналы на включение определенного канала в определенной коммутаторной плате 1-1

1-М.

При отсутствии необходимости пропуска каналов циклический режим опроса каналов осуществляется аналогично прототипу. Тактовые импульсы задающего генератора 6 поступают на вход блока 11 запрета тактовых импульсов.

При отсутствии сигналов пропуска на. выходе элемента ИЛИ 14 возникает управляющий сигнал, при котором управляемый высокочастотный генератор

10 пропуска не работает, а блок 11 запрета тактовых импульсов разрешает прохождение через него тактовых. импульсов задающего генератора

6. Они проходят на вход блока 7 временной задержки сигнала "Конец операции" и вход элемента ИЛИ 15. Блок временной задержки сигнала "Конец операции" формирует выходной сигнал коммутатора "Конец операции" с задержкой по отношению к тактовым импульсам задающего генератора. Величина задержки определяется временем, необходимым для включения канала коммутации. Время задержки может быть

974579 различным в зависимости от нида коммутации-контактной или бесконтактной.

Через это время на выходе коммутатора появляется сигнал "Конец операции", информирующий о том, что канал, коммутации включен и сигнал на выходе коммутатора устанонлен и моЖет быть начато измерение. Через элемент

ИЛИ 15 тактовые импульсы задающего генератора б проходят на счетный нход счетчика 2 N каналов в группе, а с его выхода через элемент ИЛИ 16 на счетный вход счетчика 3 М групп каналов. По каждому тактовому импульсу задающего генератора 6 счетчик 2

N каналов н группе меняет свое состояние на единицу, соответственно меняется код с дешифраторон 4 и 5 Х каналов в группе и M групп каналов и происходит включение следующего по номеру канала коммутации.

20

Таким образом, аналогично прототипу происходит непрерывный последовательный опрос каналов от установленного первого номера канала до послед- 25 него номера канала в цикле.

В отличие от прототипа предлагаемое устройство позволяет проиэводиТь при необходимости пропуск отдельных каналов или целых групп каналов.

Для пропуска отдельного произвольного канала служит переключающее устройство 9.

Переключающее устройство 9 может быть выполнено в виде ручного штеккер.35 ного программного устройства, имеющего N вертикальных шин, соответствующих числу каналов в группе и М горизонтальных шин, соответствующих числу групп каналов. На пересечении 40 шин могут быть установлены штвккеры, причем каждый установленный штеккер соответствует одному каналу, который необходимо пропустить при циклическом опросе. При выдаче дешифратора- 45 ми 4 и 5 N каналов в группе и М групп каналов управляющих сигналов, соответствующих установленному штекке— ру, переключающее устройстно 9 выдает сигнал пропуска канала.

Кроме пропуска отдельного канала возможен пропуск группы каналов, а именно - пропуск сразу группы каналов одной или нескольких плат коммутации. Для пропуска плат коммутации служит переключающее устройство 8.

Переключающее устройство 8 также может быть выполнено в виде штеккерного программного устройства, которое при необходимости пропуска платы коммутации может быть запрограммировано таким образом, что управляющий сигнал, приходящий от дешифратора 5 М групп каналов, может быть передан на выходе переключающего устройства 8, как <игнал пропус- 61 ка. Он поступает на один вход элемента ИЛИ 14, на другой вход которого поступает сигнал пропуска канала от переключающего устройства 9.

В частном случае переключающее устройство для пропуска групп каналов может входить в состав каждой платы коммутации. Тогда число переключающих устройств соответствует числу используемых коммутаторных плат, выходы переключающих устройств объединяются между собой и сигнал пропуска группы каналов посТупает с их объединенного выхода. Это позволяет программировать пропуск каждой коммутаторной платы отдельно, например, выключением ее тумблера.

При наличии любого из двух видов сигнала пропуска на выходе элемент

ИЛИ 14 появляется единичный управляющий сигнал, поступающий на вход управляемого высокочастотного генератора 10 пропуска и вызывающий начало его работы. Этот управляющий сигнал одновременно приходит на блок

11 запрета тактовых импульсон, который при его наличии -запрещает прохождение через него тактоных импульсов задающего генератора б. В течение всего времени действия управляющего сигнала с выхода элемент ИЛИ 14 работает управляемый высокочастотный генератор 10 пропуска, вырабатывая импульсы пропуска,. при этом запрещается прохождение тактовых импульсов задающего генератора б. Пока существует сигнал пропуска сигнал "Конец операции" не выдается и соответственно измерение на канале, подлежацем пропуску, не производится. Выходные импульсы управляемого высокочастотного генератора 10 пропуска проходят через один из элементов И 12 или И 13, которые стробируются одним из двух сигналов пропуска. Элемент

И 13 стробируется сигналом пропуска групп каналов, а элемент И 12 сигналом пропуска отдельного канала.

При возникновении сигнала пропуска канала импульс управляемого высокочастотного генератора 10 проходит через элемент И 12 и затем через элемент ИЛИ 15, через. который при непрерывном опросе каналов проходят импульсы задающего генератора б на счетный вход счетчика 2 N каналов в группе, который сразу изменяет свое состояние на единицу. На счетный вход счетчика 2 N каналов и группе проходит столько импульсов управляемого высокочастотного генератора 10, сколько каналов, следующих друг за другом, должно быть пропущено. Когда счетчики 2 и 3 И каналов н группе и М групп каналов, доходят до положения, соответствующего номеру канала, на котором должно быть произведено измере974579 ние, а не пропуск, на выходе переключающего устройства 9 исчезает сигнал пропуска канала, и выходной сигнал элемента ИЛИ 14 выключает управляемый высокочастотный генератор 10, при этом блок 11 запрета тактовых импульсов начинает пропускать тактовые импульсы задающего генератора

6 через элемент ИЛИ 15 на счетный вход счетчика 2 N каналов в группе.

При этом по каждому тактовому импульсу задающего генератора 6 выдается сигнал "Конец операции" и производится измерение выходного напряжения канала. При пропуске отдельного канала или измерении .на нем на счет- 15 ный вход счетчика 3 М групп каналов импульсы проходят с выхода счетчика

2 N каналов в группе через элемент

ИЛИ 16, Если требуется пропустить все 2О каналы коммутаторной платы и возникает сигнал пропуска группы каналов, импульсы управляемого высокочастотного генератора 10 проходят через элементы И 13 и ИЛИ 16 сразу на 25 счетный вход счетчика 3 М групп каналов, и вся группа каналов коммутаторной платы пропускается по данному импульсу управляемого высокочастотного генератора 10. На счетный вход счетчика 3 М групп каналов проходит столько импульсов управляемого генератора пропуска 15, сколько групп каналов, следующих друг за другом, должно быть пропущено.

Пропуск любого числа каналов, в том числе и группы из N каналов, может быть осуществлен и с помоцью штеккеров переключаюцего устройства

9, но при этом, чтобы их пропустить потребовалось бы М импульсов управляемого высокочастотного генератора пропуска 10, тогда как при пропуске от переключающего устройства 8 только один импульс. Таким образом, при необходимости пропуска групп кана- 45 лов, соответствующих одной коммутаторной плате, можно осуществить их пропуск в N ..раз быстрее по одному импульсу управляемого высокочастотного генератора 10. 5О

При измерении выходного напряжения каналов время циклического опроса особенно увеличивается при контактной коммутации, когда частота тактовых импульсов задающего генератора низкая и требуется большое время задержки на включение контактного ключа.

Управляемый высокочастотный генератор представляет собой генератор, выходные импульсы которого следуют с частотой во много раз превышающей . частоту задающего генератора 6. Частота управляемого высокочастотного генератора 10 составляет 300-500 кГц 65 и на пропуск даже большого числа каналов требуется время неизмеримо меньше, чем если бы происходило их измерение с частотой задающего генератора 6.

Таким образом, предлагаемое устройство с расширенными функциональными возможностями позволяет: уменьшить время циклического опроса каналов, осуществляя пропуск отдельных каналов и группы каналов коммутаторной платы по одному импульсу управляемого генератора пропуска, устранить излишнюю информацию, упростив ее дальнейшую обработку; обеспечить более гибкое программирование коммутатора.

Формула изобретения

Коммутатор, содержащий М плат коммутации входных измерительных сигналов, каждая из которых объединяет по выходу группу из N каналов, и устройство управления, содержащее счетчики N каналов в группе и М групп каналов, выходы которых соединены со входами дешифраторов И каналов в группе и М групп каналов, выходы которых соединены с управляющими входами плат коммутации, задающий генератор и блок временной задержки сигнала "Конец операции", отличающийся,тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены два переключающих устройства, управляемый высокочастотный генератор, блок запрета, два элемента И и три элемента ИЛИ, при этом выход дешифратора

М групп каналов соединен со входами переключающих устройств, второй вход одного из которых соединен с выходом дешифратора И каналов в группе, а выход этого переключающего устройства соединен с одним входом первого элемента ИЛИ, и одним входом первого элемента И, выход второго переключающего устройства соединен с другим входом первого элемента ИЛИ и одним входом второго элемента И, выход первого элемента ИЛИ. соединен со входом управляемого высо кочастотного генератора и управляющим входом блока запрета, вход которого соединен с выходом задающего генератора, а выход — со входом блока временной, задержки сигнала "Конец операции" и одним входом второго элемента ИЛИ, выход управляемого высокочастотного генератора соединен с объединенными другими входами элементов И, другой вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом первого элемента И, .а выход — со счетным входом счетчика N каналов в группе, кроме тогр, счетный вход счетчика

974579

Составитель И. Форофонтов

Редактор A. Долинич ТехредМ.Гергель Корректор Н. Король

8734/77 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

М групп каналов соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, один вход которого соединен с выходом счетчика

Н каналов в группе, а другой вход— с выходом второго элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Коммутатор типа Ф240(ЗПБ499065

ПС). Завод-изготовитель "":3лектроточприбор", Омск.

2. Коммутатор Ф 799 (ТУ 25-04-3085-76 ). Изготовитель-проиэводст5 венное объединение Электроприббр

Чебоксары (прототип).