Устройство для сопряжения вычислительной машины с датчиками

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С ДАТЧИКАМИ по авт. св. № 1038932, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройСтвА в него введены третий и четвертый генераторы импульсов, первый и второй дешифраторы, входь которьк соединены соответственно с вых ф1ами второго и третьего регистров, а выходу с соответствупщими первыми входами третьего и четвертого генераторе импульсов, вторые входы которых соедине1Ш с выходом первого элемента задержки, а выходы - с третьими входами второго и третьего регистров соответственно.

OO 01) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЛМЛЙО

РЕСПУБЛИН

gag С бб Г 3 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автаесноюг свиапвъстви

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРИТИЙ

61) 10389 32

21) 3528298/18-24 (22) 23. 12. 82 (46) 07.06.84. Бюл. У 21 (72) Л.П.Груэнов (71) Ивановский инженерно-строитель, ный институт (53) 681.327. 11 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 1038932, кл. С 06 F 3/04, 07.01.83 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВС ЛЛЯ COIlPSDKEHHS

ВЫЧИСЛИТЕЛЬН011 МАШИНЫ С ДАТЧИКАИИ по авт. св. У 1038932, о т л и— ч а в щ е е с я тем, pro, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены третий и четвертый генераторы импульсов, первый и второй деайфраторы, входы которых соедииены соответственно с выходами второго и третьего регистров, а выходы с соответствующими первыма входаваю третьего и четвертого генераторЬв импульсов, вторые входы которых соединены с выходом первого элемента эадераки, а выходы - с третьими входами второго и третьего регистров соответственно.

10966

1

Устройство относится к автоматизированным системам управления технологическими процессами и может быть использовано в любых отраслях промышленности, в частности в промышленности строительных материалов, когда имеется большое число подлежащих контролю объектов и требуется обеспечить автоматический сбор и обработку информации. 10

По основному авт. св. У 1038932 известно устройство для сопряжения вычислительной машины с датчиками, содержащее счетчик, первый генератор импульсов, нуль-органы, первые 15 входы которых соответственно соеди нены с входами устройства, а выходы с соответствующими входами группы формирователей импульсов, шифратор, входы которого соединены с соответ- 20 ствующими выходами группы формирователей импульсов, а выход — с вхо- дом узла согласования, группа выходов которого соединена с первой группой входов первого регистра и группой входов элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему выходу устройства и управляющему входу блока ключей, группа информационных выходов первого регистра соединена с группой информационных выходов устройства, цифро-аналоговый преобразователь и второй генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчика, выходы счетчика подключены к соответствующим инфор35 мационным входам блока ключей и к входу цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с вторыми входами нуль-органов, выход

40 первого генератора подключен к входу второго генератора импульсов, группа выходов блока усилителей соединена с второй группой входов первого регистра, а группа входов — с группой выходов блока ключей, управляющий вход блока ключей соединен с выходом элемента ИЛИ.

Кроме того, устройство содержит элементы И, блок сравнения, элемент

50 задержки, второй и третий регистры, входы которых подключены к одним входам элементов И и блока сравнения соответственно, другие входы элементов И и блока сравнения соответственно подключены к дополнительному выходу генератора импульсов и к выходу счетчика, выходы элементов И соединены с дополнительными входами счетчиха, выход блока сравнения через элемент задержки подключен к установочному входу счетчика и к дополни-. тельным входам второго генератора импульсов и узла согласования. Устройство содержит также корректор напряжения и второй элемент задержки, вход которого подключен к дополнительному выходу корректора напряжения, а выход объединен с выходом первого элемента задержки. Первый, второй, третий и четвертый входы корректора напряжения соответственно соединены с выходами элемента ИЛИ, первого элемента задержки, счетчика и с выходом первого генератора, а первый, второй, третий и четвертый выходы подключены соответственно к первому и второму входам второго и третьего регистров (1) .

Однако в результате несовершенства алгоритма автоматической корректировки диапазона изменения напряже— ния на вторых входах нуль-органов повышение быстродействия устройства не достигает возможного предела .

Анализ его работы для наиболее часто встречающихся условий показывает, что диапазон оказывается скорректированным правильно лишь в циклах из 9, т.е. возможности повышения быстродействия устройства используются не полностью.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сопряжения вычислительной машины с датчиками введены третий и четвертый генераторы импульсов, первый и второй дешифраторы, входы которых соединены соответственно с выходами второго и третьего регистров, а выходы — с соответствующими первыми входами третьего и четвертого генераторов импульсов, вторые входы которых соединены с выходом первого элемента задержки, а выходы — с третьими входами второго и третьего регистров, соответст— венно.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для сопря— жения вычислительной машины с датчиками; на фиг. 2 — пример техничес— кой реализации генератора импульсов.

Устройство (фиг. 1) содержит нульорганы 1, блок 2 формирователей импульсов, шифратор 3, блок 4 согласоУстройство работает следующим об20 разом.

Напряжения с выходов сопрягаемых датчиков постоянно приложены через входы устройства к первым входам нуль-органов 1. Ритм передачи ин25 формации с сопрягаемых аналоговых датчиков в вычислительную машийу задается первым генератором 7, представляющим собой генератор импульсов инфранизкой частоты (реле времени). По команде импульса с выхода первого генератора 7 включается в работу второй генератор 8, а код, хранящийся во втором регистре 15, переписывается элементами И блока

13 в счетчик 9. Выходные потенциалы счетчика подключены к входу цифроаналогового преобразователя 10, на выходе которого формируется минимальное напряжение в данном цикле передачи, передаваемое на вторые входы всех нуль-органов 1. Импульс с выхода первого генератора 7 поступает и на четвертый вход корректора 14 напряжения, подготавливая его к работе в очередном цикле передачи.

С выхода второго генератора 8 импульсы поступают на счетный вход

1 счетчика 9, каждый раз увеличивая содержащийся в нем код на единицу. При 50 этом напряжение на выходе цифро-аналогового преобразователя 10 возрастает на величину U . Если в процессе нарастания этого напряжения,сравниваются по величине напряжения íà 55 входах какого-либо нуль-органа, то на его выходе появляется импульс, который передается на соответствую40

1U966 вания, элемент ИЛИ 5, первый регистр

6, первый генератор 7 импульсов, второй генератор 8 импульсов, счетчик 9, цифро-аналоговый преобразователь 10, блок 11 ключей, блок 12

5 усилителей, блок 13 элементов И, корректор 14 напряжения, второй регистр 15, третий регистр 16, блок 17 сравнения, первый элемент задержки

18, второй элемент задержки 19, тре- 10 тий генератор 20 импульсов, первый дешифратор 2 1, второй дешифратор

22, четвертый генератор 23 импульсов.

Генератор импульсов (фиг. 2) содержит элемент ИЛИ 24, элемент задержки 25, элемент И 26, элемент задержки 27 и счетчик 28.

34 4 щий вход блока 2 формирователей импульсов. В блоке 2 по его команде генерируется импульс напряжения требуемой малой длительности, который передается на соответствующий вход шифратора 3. Здесь на его основе образуется код сообщения, идентифицирующий номер нуль-органа 1, на выходе которого появляется импульс, в составе устройства. По каналу связи этот код передается в блок 4 согласования. Этим блоком разрядные импульсы кода сообщения приводятся к форме, необходимой для работы последующих элементов устройства.

С выхода блока 4 согласования код сообщения поступает на вход элемента

ИЛИ 5 и первый вход регистра 6. Частью триггеров этого регистра код запоминается. Элементом ИЛИ 5 на основе разрядных импульсов кода сообщения формируется одиночный импульс, который подается на управляющий выход устройства, являясь сигналом в вычислительную машину о поступлении очередного сообщения, и на управляющий вход блока 11 ключей. На информационный вход этого блока с выхода счетчика 9 подаются управляющие потенциалы. Осуществляется перезапись кода счетчика с помощью блока 11 ключей через блок 12 усилителей во вторую часть триггеров регистра 6.

Через требуемый промежуток времени вычислительная машина через управляющий вход устройства подает командный импульс на управляющий вход регистра 6, по которому осуществ гяется перезапись содержимого регистра в память машины. Импульс с выхода элемента ИЛИ 5 подается и на первый вход корректора 14 напряжения. На третий вход этого корректора подаются выходные потенциалы счетчика 9. Первый импульс с выхода элемента ИЛИ 5 в каждом цикле передачи является командой корректору 14 напряжения на перезапись содержимого счетчика 9 через четвертый выход корректора 14 напряжения во второй регистр 15.

По мере нарастания содержимого счетчика 9 от минимального до максимального значения, а следовательно, по мере увеличения напряжения .на выходе цифро-аналогового преобразователя 10, в память вычислительной машины записываются номера датчиков, на входах нуль-органов 1 которых срав1096634 ниваются напряжения, а также значений,напряжений в моменты совпаде-. ний.

Частота импульсов второго генератора 8 и величина перепада напряжения b,U на вьгходе цифро-аналогового преобразователя 10 при увеличении суммы счетчика 9 на единицу выбираются с таким расчетом, чтобы сделать допустимо мапой по величине вероятность одновременного появления импульсов на выходах двух и более нуль-органов 1, поскольку это ведет к сбою в работе устройства.

Окончание очередного цикла передачи информации с датчиков в устройстве происхоДит по-разному в зависимости от того, находятся ли выходные напряжения всех сопрягаемых датчиков в скорректированном диапазоне развертывающего напряжения или нет °

В первом случае по мере поступления импульсов с выхода элемента

ИЛИ 5 на первый вход корректора 14 напряжения наступает иомеит, когда корректор фиксирует арожоидение через устройство сигналов со всех сопрягаемых датчиков. При этом он выдает одиночный импульс на свой дополнительный выход . С второго выхода корректора 14 напряжения одновременно выдается в третий ре— гистр 16 для зааэиинания код верхнего уровня развертывающего напряжения в последующем цикле передачи.

Задержанный вторым элементом 19 задержки импульс обнуляет счетчик 9, останавливает второй генератор 8 и запирает блок 4 согласования.

Во втором случае, когда напряжения на выходе каких-либо датчиков находятся вне скорректированного диапазона развертывающего напряжения, в процессе суммирования счетчиком 9 входных импульсов наступает момент, когда вновь образованный в нем код становится равным коду, хранящемуся в третьем регистре 16.

Блок 17 сравнения при этом выдает одиночный импульс, который после за» держки первым элементом !8 задержки на требуемый промежуток времеви подается на соответствующие входы второго генератора 8, счетчика 9, блока 4 согласования и корректора

14 напряжения как команда на прекращение цикла, хотя информация

1О

5S передана и не со всех датчиков.

Корректор 14 напряжения при этом ,через первый и третий выходы записывает в третий регистр 16 и второй регистр 15 коды максимально и мини1мально возможных напряжений на выходах сопрягаемых датчиков.

С объединенных выходов элементов

18 и 19 задержки появляющиеся одиночные импульсы передаются и на первые входы генераторов 20 и 23 импульсов. Они включаются в работу и выдают заданное число импульсов, которые поступают соответственно на вычитающий вход второго регистра

15 и суммирующий вход третьего регистра 16. Содержимое второго регистра 15 за счет этого уменьшается на заданное число единиц, а содержимое третьего регистра 16 увеличивается на заданное число единиц.

В результате скорректированный диапазон изменения напряжения на вторых входах нуль-органов 1 расширяется, делая вероятность выхода из этого диапазона выходного напряжения любого из сопрягаемых датчиков требуемо малой по величине.

Выходные потенциалы второго регистра 15 и третьего регистра 16 поступают соответственно на входы первого дешифратора 21 и второго дешифратора 22. Как только коды в регистрах становятся равными кодам соответственно минимально и максимально возможных значений развертывающего напряжения, дешифраторы запирающими потенциалами на своих выходах прекращают работу связанных с ними генераторов 20 и 23 импульсов.

Работа выбранного варианта генератора 20 или 23 импульсов заключается в. следующем. Появляющийся импульс на втором входе генератора обнуляет счетчик 28, проходит через элемент

ИЛИ 24 и после задержки элементом 25 задержки на время переходных процессов s счетчике 28 поступает на первый вход трехвходового элемента И 26.

К этому моменту на второй его вход подается разрешающий потенциал с выхода счетчика 28. На третий вход элемента И 26 через первый вход генератора подается управляющий потенциал с соответствующего дешифратора. Если коды соответственно во втором регистре 15 или в третьем регистре 16 не совпадают с предельными

1096634 для диапазона измененйя развертывающего напряжения, то на выходах дешифраторов присутствуют разрешающие потенциалы. Если же какой-то из них совпадает с предельным, то на выходе соответствующего дешифратора присутствует запрещающий потенциал .

При разрешающем потенциале на третьем входе элемента И 26 поступающий на его первый вход импульс проходит на выход генератора импульсов и на вход элемента задержки 27. Этим элементом он задерживается на время переходных процессов в .соответствующем регистре устройства. Затем он следует на суммирующий вход счетчика

28 и увеличивает содержащийся в нем код на единицу. Через второй вход элемента EIH 24 он передается также на вход элемента задержки 27, начиная тем самым цикл формирования следующего импульса генератора. Генерация импульсов прекращается, когда в результате суммирования на выходе счетчика 28 появляется запрещающий потенциал или такой потенциал возникает на выходе соответствующего дешифратора в обоих случаях запирается элемент И 26.

Таким образом, эа счет подстра10 ховочного расширения скорректированного на первой стадии диапазона изменения развертывающего напряжения снижается до требуемой величины вероятность выхода из этого диа15 пазона напряжений на выходах сопрягаемых датчиков. Этим исключается работа устройства в режимах изменения развертывающего напряжения в пределах максимального диапазона, а

20 следовательно, повышается быстродействие устройства.

1096634

Составитель С. Галич

Редактор P.Öèöèêà Техред А.Ач Корректор А. Тяско

Заказ 3826/36 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., h. 4/5

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