Вычислительное устройство для контроля параметров объекта — SU 690498 (original) (raw)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 61 ч 1 Р. ьяц Ф м 5 ВТОРО(ОМУ СВйДИЕЛЬСТВУ 1) 121703/2 06 Г 15/46 иный комн ССРнзобретенн открытий осудй итет н Опуб 10.79 Бюллетень Ио 37иин Описания 08109 681 .325 (088.8) Озэи ета опу ликов 72) Аетор изобрете.Д, Давидюк, А.А. Кошевой, В,Ю. Лапий ранк 4) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРО ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТЕбласти частнос чу сбоинформа но вкон тролов. носится к хники и, в шающей зад тображения использов атического аметров су Изобретение о вычислительной т ти, к технике, р ра, обработки и ции, и может быт устройствах авто навигационных па.г что Известна система централизованноо автоматического контроля в проленных предприятиях, содержащая специальное устройство связи с отдельными подразделениями предприятия, местный узел управления специального устройства связи, входной 5 регистр, фотосчитывающее устройство, вычислительное устройство, состоящее из устройства управления, запоминающего устройства и арифметического устройства, выводное устройство, контрольный регистр, панель контрольной индикации, печатакщее устройство 11 .Недостатком этой системы является то, что применение ЭВМ в качестве устройства обработки при малых исредних объемах информации нерационально из-за неполного использования производительности и операционных возможностей ВВМ, приводит к усложнению систеГът. 30 Наиболее близким техническим решением к предложенному изобретению является регистрирующая управляющая вычислительная машина, которая содержит коммутатор, информационные входы которого соединены с первыми информационными входами устройства, а информационные выходы коммутатора соединены с одноименными входами преобразователя напряжение-код, адресные входы коммутатора подключены к соответствующим одноименным выходам регистра команд, а управляющие входы коммутатора подключены к соответствующим одноименным выходам дешифратора, подключенного входами к операционным выходам регистра команд, информационный вход которого через блок долговременной памяти подключен к выходу формирователя адреса, адресный вход которого подключен к соответствующему адресному выходу регистра команд, а первый управляющий вход - к соответствующему управляющему выходу дешифратора, алфавитно-цифровой печатающий блок, адресный и управляющий входы которого подключены к соответствующим одноименным выходам регистра команд и дешифратора соответственно, датчик вр 690498мени, выходы опорных частот которогосоединены с соответствующими счетными входами сумматора, адресные и управляющие входы которого подключенык соответствующим одноименным выходам регистра команд и дешифраторасоответственно, и блок управления,выходы которого соединены с тактирующими входами дешифратора, регистра команд, блока долговременной памяти и Формирователя адреса, а адрес Оные и управляющие выходы устройстваподключены к соответствующим одноименным выходам регистра команд и дешифратора соответственно 2).Однако эта машина имеет ряд недостатков, как по виду входной информации, так и по ее Функциональным Возможностям: входная информация догжБа быть прецстанлена тОлькО в виденормализованного постоянного напряжения, Вследствие чего машина не может регистрировать информацию от гозиционных датчиков и от датчиков условных Величин типа вращающихсятрансформаторов, сельсинов и т.д.,отсутствует регистрация информацииот датчиков по установленному приоритету, отсутствует регистрация исТинных значений параметров, поступающих От датчиков отсутствует регистрация длительности протекания 30процессов,Целью данного изобретения являетсяРасширение Области применения засчет обеспечения возможности подКлючения датчиков различной природы, З 5учета приоритетов датчиков и регистрации длительности контролируемыхПРОЦЕССОБ,Указанная цель достигается тем,Что устройство содержит блок генераторов одиночных импульсов блокхранения состояния датчиков, блоканализа состояния датчиков и регистрчислар первый и ьторой инФОрмационНЫЕ ВХОДЫ КОТОРОГО ПОДКЛЮЧЕНЫ СООТветственно к Выходам преобразователя напрюкение-код и сумматора,третьи информационныс входы - ковторым информационным Входам устройства, четвертье информационные входы - к одноименным выходам датчикавремени, а адресные и управляющиевходы - к соответствующим Одноименным выходам регистра команд и дешифратора соответственно, выходы регистра числа соединены с информационными входами первой группы входов блокаанализа состояния датчиков, информациончые входы второй группы входовкоторого соединены с третьими информационными входами устройства, перБые информационные входы третьейгруппы входов блока анализа состояния датчиков подключены к первыминформационным выходам блока хранения состояния датчиков, а вторые ин",формационные входы третьей группывходов соединены с четвертыми информационными входами устройства, информационные входы четвертой группывходов блока анализа состояния датчиков подключены ко вторым информационным выходам блока хранения со"стояния датчиков, адресные и управляющие входы всех групп входов блокаанализа состояния датчиков, выход которого соединен со вторым управляющимвходом Формирователя адреса, подклю"чены к соответствующим одноименнымвыходам регистра команд и дешифрато"ра соответственно, управляющие входыблока хранения состояния датчиковподключены к соответствующим управляющим выходам дешифратора, а еговходы установки в нуль подключенык соответс; ующим адресным выходамрегистра команд, соответствующие адресные выходы которого соединены спервой гРуппой входов установки вединицу блока хранения состояния датчиков, вторая группа входов установкив единицу которого подключена к выходам одиночных импульсов блока генераторов одиночных импульсов, управляющий выход которого соединен с третьимуправляющим входом Формирователя адреса, а входы соединены с пятыми инФормационными входами устройства,адресные и управляющие входы преобразователя напряжение-код подключе.ны к соответствующим одноименным выходам регистра команд и дешифраторасоответственно.Блок-схема вычислительного устройства для контроля параметров объекТаприведена на чертеже,Устройство содержит блок долговременной памяти 1, Формировательадреса 2, блок управления 3, регистркоманд 4, дешифратор 5, блок анализасостояния датчиков б, преобразовательнапряжение-код 7, коммутатор 8,сумматор 9, регистр числа 10, блокхранения состояния датчиков 11, алфавитно-цифровой печатающий блок 12,блок генераторов одиночных импуль-сов 13, датчик времени 14, инФормационные входы 15-20 и адресныеи управляющие выходы 21Блок анализа состояния датчиков бсодержит четыре группы элементов И22 223 23 234 24 24 и 25 25 ки элемент ИЛИ 26,Блок хранения состояния датчиков11 содержит две группы триггеров27 -27 и 28 -28.Блок генераторов одиночных импуль-сов 13 содержит генераторы Одиночныхимпульсов 29 -29 з и элемент ИПИ 30,Устройство работает следующим образом. Блок долговременной памяти 1предназначен для хранения программработы устройства и исходных констант.В соответствии с адресом, поступаю 690498щим иэ формирователя адреса 2, по тактирующему сигналу считывания, поступающему иэ блока управления 3, из блока 1 считывается команда, кото рая поступает в регистр команд 4, предварительно обнуленный тактирующим сигналом, поступающим из блока управления 3, и запоминается в нем.Команда, запоминаемая в регистре команд 4 и имеющая п разрядов, содержит адресную (1-в разряды) и операционную (в+1+и разряды) части.Дешифратор 5 при поступлении тактирующего сигнала из блока управления 3 Формирует управляющие сигналы операций, которые, в зависимости от содержания операционной части команды, обеспечивают поступление адресной части команды в следующие устройства:-Формирователь адреса 2 для указания адреса следующей команды в операциях переадресации;-блок анализа состояния датчиков б, содержащий четыре группы элементов И 22-25, для указания адреса анализируемого датчика (на чертеже не показан) в операциях анализа со- стояния датчиков;-преобразовательнапряжениекод 7 для указания режима преобразования;-коммутатор 8 для указания адреса канала, подключаемого к преобразователю 7;-сумматор. 9 для указания величины эквивалента, подлежащего сложению в сумматоре при операциях преобразования кода методом накопления эквивалентов этого кода или выбора одной из опорных частот, поступающих иэ датчика времени 14 на счетные входы при операциях определения длительности контролируемых процессов;-регистр числа 10 для указания адреса датчика двоичного кода, от которого записывается код, адреса ячейки регистра числа 10, из которого . производится выдача кода в блок анализа состояния датчиков б;-блок хранения состояния датчиков 11, содержащий две группы триггеров 27 и 28 для указания номера триггера и состояния датчика, записываемого в него;алфавитно-цифровой печатающий блок 12 в качестве кода информации.Для формирования импульсов прерывания, обесгечивающих работу устройства по соответствующему приоритету, используется блок генераторов одиночных импульсов 13. Формирование кода текущего времени и сигналов опорных частот, используемых в качестве счетных импульсов при определении длительности контролируемых процес сов, производится датчиком времени 14.Регистр числа 10 обеспечивает хранение кодов, поступающих от датчика времени 14, кодов, поступающих на инФормационные входы 15 от соответствующих датчиков двоичных кодов, и кодов, поступающих от преобразователя требующих первоочередной регистрации моментов изменения их состояния, на информационные входы 20.По адресным и управляющим выходам 21 из регистра команд 4 и дешифратора 5 в датчики выдаются команды запроса контролируемых параметров.устройство работает в следующих основных режимах: -поиска заявок на регистрацию; -регистрации или индикации параметров по подпрограммам в соответствии с поступившими заявками;-прерывания програмьк регистрации для обслуживания заявок высшего приоритета,В режиме поиска заявок устройство производит циклический опрос состояний датчиков но группам в соответствии с установленным приоритетом, при этом группа и номер конкретного датчика в этой группе определяются, соответственно, операционной и адресной частями команды. Перед опросом каждого из элементов И 22-25 блока анализа состояния б датчиков в фор 50 миров атель адрес а 2 эаписыв ает" я начальный адрес программы рег:;страциисостояний датчика. После этого производится о".;ос соотв-.:тствующегоэлемента И блока анализа состояния 60 датчика б, результаты опроса элементов И через элемент ИЛИ 26 подаются на второй управляющий вход Формирователя адреса 2. В случае если заявка на регистрацию не обнаружена, т.есигнал на выходе элемента ИЛИ 2 б отсутствует, формирователь адреса 2формирует адрес последующей команды,7,На вход вычислительного устройства для контроля параметров объектаинформация может поступать в виде:-постоянного или переменного напряжения (тока) от линейных датчиков на информационные входы 16;-переменного напряжения, поступающего от Функциональных датчиковтипа вращающихся трансформаторов исельсинов на информационные входы 17- сигналов от бинарных датчиков(включено-выключено), не требующихрегистрации моментов изменения ихсостояния, на информационные входы18;-сигналов от бинарных датчиков,требующих регистрации моментов иэме 25 нения их состояния, на информационные входы 19;увеличивая адрес исполняемой команды на +1 и, продолжая работать в режиме поиска заявок, производит опрос последующих датчиков аналогичным образом. В случае если заявка ца регистрацию обнаружена, т,е, на выходе элемента ИЛИ 26 имеется сигнал, форп 1- рователь адреса 2 формирует на выходных шинах начальный адрес соответствующей программы регистрации, предварительно записанный в формирователь адреса 2, и переходит н режим регистрации.В режиме регистрации параметров ,устройство по соответствующей программе, хранимой в блоке 1, производит опрос датчика времени 14, дачиков соояний, датчиков угловых величин и датчиков двоичных кодов, преобраэонацие и вывод информации на блок 12. При этом преобразование двоичного кода линейных и угловых величин с произвольными весовыми коэф - фициентами оазрядоц в двоичцо-десятичный код производится по соответствующей программе поразрядным анали-зом кодов поступающих из регистра числа 10, и суммированием двоичнодесятичных эквивалентов анализируемых разрядов в сумматоре 9. Полученный таким образом дноично-дссятичцый код переписывается в регистр числа ЗО 10 и подается н блок анализа состояний датчиков 6, после чего поразрядным анализом по соответстнующей подпрограме двоично-десятичный код преобразуется н код алфавитно-цифрового 35 печатающего блока 12 и производится вывод анализируемого числа ца печать, что обеспечивает регистрацию истинных значений регистрируемых параметров. 4 О Изобретснце позволяет производитьрегистрацию длительности контролируемых процессоц, при этом, после обнаружения начала коц-ролируемого процесса (например, включеция одного45яэ датчиков или отклоцеция какои - яи -бо величины от заданного значения),сумматор 9 по соответствующей команде, поступающей из дешифратора 5 ирегистра команд 4, включается в режим подсчета импульсов одной иэ опорных частот (цспример р .Г 1 - 10 . цЕ =1 Гц, Г,=.0,1 Гц), поступаю.цих издатчика времени 14, и устройство пеЪреходит к выполнению программы аца- Млиза конца контролируемого процесса.После обнаружения конца контролируемого процесса произнодится выключение режима счета импульсов сумматором 9 и код из сумматора 9 пере Описывается в регистр числа 3 0, послечего производится его преобразованиеи регистрация на блоке 12 по соответствующей программе аналогично вышеописанному,осле вывода информации на блок 12в соответствии с ныполняемой программой производится сброс заявки путем установки триггера 28 второй группы блока хранения состояний датчиков 11 в состояние, соответствующее состоянию датчика или состоянию обнуления триггера 27 первой группы блока хранения состояний датчиков 11.Режим прерынания программы регистрации для обслужинания заявок с высшим приоритетом обеспечивается блоком генераторов одиночных импульсов 13, на вход которого с информационных входов 20 поступают сигналы от датчиков, обладающих высшим приоритетом (н общем случае это могут бытьнекоторые датчики второй и третьей группы) . Генератор одиночных импульсов 29, возбужденный входным сигналом, выдает одиночный импульс, который запоминается ца соответствующем триггере 27 первой групгы блока запоминания состояний датчиков 11 и подается через элемент ИЛИ 30 ца второй управляющий вход формирователя адреса 2. При этом н формирователеадреса 2 формируется начальный адреспрограммы поиска заявки и устройство переходит из режима регистрации в режим поиска заявки. В режиме поиска заявки, как уже указывалось, поиск заявок производится в порядке установленного приоритета, поэтому после прерывания и поиска заявки устройство пеоейдет к выполнению програкы по заявке, обладающей наивысшим приооитетом (т,е. к прернавшей заявке), После выполнения этой приоритетной программы производится сброс ее заявки, как уже было указано выше, переход к режиму псиска заявок и повторное выполнение прернанной программы.формула изобретенияВычислительное устройство для контооля параметрон объекта, содержащее коммутатор, информационные входы которого соединены с перными информационными входами устройства, а информационные выходы коммутатора соединены с одноименными входами преобразонателя напряжение-код, адресные входы коммутатора подключены к соотнетствующим одноименным выходам регистра команд, а управляющие входы коммутатора подключены к соответстнующим одноименным выходам дешифратора, подключенного входами к операционным выходам регистра команд информационный вход которого через блок долговременной памяти подключен к выходу формирователя адреса, адресный вход которого подключен к соотнетствующему адресному вы 690498 10ходу регистра команд, а первый управляющий вход - к соответствующему управляющему выходу дешифратора, алфавитно-цифровой печатающий блок, адресный и управляющий входы которогоподключены к соответствующим одноименным выходам регистра команд идешифратора соответственно, датчиквремени, выходы опорных частот которого соединены с соответствующимисчетными входами сумматора, адресные 1 ри управляющие входы которого подключены к соответствующим одноименнымвыходам регистра команд и дешифратора соответственно, и блок управления,выходы которого соединены с тактирующими входами дешифратора, регистракоманд, блока долговременной памятии формирователя адреса, а адресные иуправляющие выходы устройства подключены к соответствующим одноименнымвыходам регистра команд и дешифратора соответственно, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения области применения эа счет обеспечения возможности подключения датчиков различной природы, учета приоритетоэ датчиков и регистрации длительности контролируемых процессов,оно содержит блок генераторов одиночных импульсов, блок хранения состояния датчиков, блок анализа состояния датчиков и регистр числа,1первый и второй информационные входы которого подключены соответственно к выходам преобразователя фнапряжение-код и сумматора, третьи 35информационные входы - ко вторым информационным входам устройства, четвертые информационные входы - к одно"именным выходам датчика времени, аадресные и управляющие входы - к со рответствующим одноименным выходам регистра команд и дешифратора соответственно, выходы регистра числа сое"динены с информационными входами первой группы входов блока аналиэа состояния датчиков, информационные входы второй группы входов которого соединены с третьими информационнымивходами устройств.а, первые информационные входы треть й группы входовблока анализа состояния датчиков подключены к первым информационным выходам. блока хранения состояния датчиков, а вторые информационные входытретьей группы входов соединены счетвертыми информационными входамиустройства, информационные входы четвертой группы входов блока аналиэасостояния датчиков подключены ковторым информационным выходам блокахранения состояния датчиков, адресные и управляющие входы всех группвходов блока анализа состояния датчиков, выход которого соединен совторым управляющим входом Формирователя адреса, подключены к соответствующим одноименным выходам регистра команд и дешифратора соответственно, управляющие входы блока хранениясостояния датчиков подключены ксоответствующим управляющим выходамдешифратора, а его входы установкив нуль подключены к соответствующимадресным выходам регистра команд,соответствующие адресные выходы ко"торого соединены с первой группойвходов установки в единицу блока хранения состояния датчиков, втораягруппа входоэ установки в единицукоторого подключена к выходам одиночных импульсов блока генераторов одиночных импульсов, управляющий выходкоторого соединен с третьим управляющим входом формирователя адреса,а входы соединены с пятыми информационными входами устройства, адресные и управляющие входы преобразователя напряжение-код подключенык соответствующим одноименным выходам регистра команд и дешифраторасоответственно.Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе1, Лоскутов В.И. Управляющие математические машины. М., Иашгиэ, 1962,с. 375, Фиг, 224.2. Электрические методы автоматического контроля, под ред. Карандеева К.Б., Энергияф, с. 350-353690498 Составитель Г. Сорокиндактор Д. Зубов Техред С,Мигай Коррек Синицка Заказ ое Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектна 7 Тираж 780 ЦНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Раушск