Информационно-управляющая система центрального теплового пункта жилых общественных и промышленных зданий
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 15/46 51) ТЕНИЯ 1 вжй Оз жал ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Специализированное монтажноналадочное управление У 2 ТрестаМосмеханмонтаж" Главмосмонтажспецстроя при Мосгорисполкоме(54) ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА ЦЕНТРАЛЬНОГО ТЕПЛОВОГО ПУНКТА ЖИЛЬЕ, ОБЩЕСТВЕННЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДА 1 НЙ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано для управленияцентрализованным теплоснабжением иводоснабжением жилых, общественныхи промьпцленных зданий. Цель изобретения - расширение функциональныхвозможностей системы, Устройство содержит пульт 1 управления оборудованием и индикации исполнительныемеханизмы 2, потенциальные аналоговые датчики параметра 3, токовыека согласования волнового сопротивления линий магистрали и блока ввода дискретных сигналов, первая группа цифровых выходов и группа адрес 5 ных входов блока аналого-цифрового преобразования, вторая группа цифровых выходов которого подключена к группе адресных входов коммутатора, первым информационным выходом соответственно подсоединенного к аналоговому входу блока аналого-цифро вого преобразования, вторым и третьим информационными выходами коммутатор соединен с входами первого и 15 второго нормирующих преобразователей, отнормированные по напряжению выходы которых соединены с соответствующими входами коммутатора, два информационных входа которого подключены к вы ходам соответственно потенциальных и токовых аналоговых датчиков параметров, информационные входы-выходы блока вывода команд управления исполнительными механизмами подключены 25 к внутренней магистрали, а командные выходы через усилители мощности подсоединены к входам соответствующих исполнительных механизмов и непосредственно к первой группе информационных входов блока сопряжения с пультом управления оборудованием и индикации его состояния, второй группой инфор. - мационных входов подключенного к внутренней магистрали, а третьей группой информационных входов - к выходам35 пульта управления оборудованием и индикации его состояния,входами подсоединенного к первой группе.информационных выходов блока сопряжения с пультом управления оборудования и индикации его состояния, вторая группа информационных выходов которого подсоединена к информационным входам блока ввода в системУ дискретных 45 сигналов датчиков, выходы дискретных датчиков параметров подключены к информационным входам блока ввода в систему дискретных сигналов датчиков параметров, внутренняя магистраль че 50 реэ первые и вторые входы-выходы соответственно узла согласования с внутренней магистралью подсоединена к вторым информационным входам-выходам блока сопряжения магистралей, блок вывода команд управления исполнительными механизмами содержит передатчики, регистр, магистральные приемники,и передатчики, дешифратор режимов, декодер адреса, вьыод ко. -торого соединен с входом дешифраторарежимов, а адресные входы декодера,управляющие включением, первый ивторой входы и первый выход дешифратора режимов, информационные выходымагистральных передатчиков и информационные входы магистральных приемников соединены с внутренней магистралью и являются соответствующимимагистральными, информационными, управляющими включением исполнительныхмеханизмов и адресными входами-выходами блока, выходы магистральныхприемников подключены к информационным входам регистра, стробирующийвход которого соединен с вторым выходом дешифратора режимов, первыйвыход которого связан с входами разрешения магистральных передатчиков,выходы регистра подключены к информационным входам магистральных передатчиков и передатчиков, выходы которых являются командными выходамиблока, блок ввода в системе дискретных сигналов содержит магистральныеприемники, регистр состояния, узелсравнения, регистр данных, входнойрегистр, магистральные передатчики,передатчики, шифратор приоритета,триггер, декодер адреса, дешифраторрежима, узел памяти режима прерывания, группа выходов данных, два флак.говых выхода и вход управления режимом доступа которого, первый и второй стробирующие входы и первый выход дешифратора режимов, информационные выходы магистральных передатчиков и передатчиков, информационныевходы магистральных приемников, адресные входы декодера адреса, являются информационными магистральнымивходами-выходами блока, выход декодера адреса, соединен с третьим входом дешифратора режимов, информационные входы входного регистра являются информационными входами блока,а выходы подключены к первой группеинформационных входов узла сравненияи к информационным входам магистральных передатчиков, управляющимивходами соединенных с вторым выходомдешифратора режимов, третий, четвертый и пятый выходы которого подсоединены к управляющим входам передатчиков, стробируемым входам регистраданных и регистра состояния соответственно, выходы магистральных прием 21 151175130 40 ников подключены к информационным входам регистра данных, один из выходов - к второму информационному входу регистра состояния, третий и5 четвертый входы которого подключены к первому выходу триггера и к выходу узла памяти режима прерывания соответственно, информационные выходы регистра данных соединены с второй группой входов узла сравнения, выходами подключенного к информационным входам шифратора приоритет группа информационных выходов которого соединена с группой информационных 15 входов регистра состояния, а выход с установочным входом триггера, вторым и третьим выходами подключенного к стробируемому входу входного регистра и к установочному входу узла памяти режима прерывания соответственно, программируемый таймер содержит регистры состояния и периода, декодер адреса, дешифратор режимов, счетчик, генератор импульсов и узел 25 памяти режима прерывания, группа инФормационных выходов которого, управляющие первый, второй выходы и первый вход, второй и третий управляемые входы и первьпТ управляющий выход дешифратора режимов, адресные входы декодера адреса, связанного своим выходом с первым входом дешифратора режимов, информационные входы регистра периода и группа выходов регистра состояния являются магистральными информационно-управляющими входами-выходами программируемого таймера, второй выход дедяфратора режимов соединен со стробирующим входом регистра состояния, третий выход - со стробирующим входом регистра периода и с первым установочным входом счетчика, вторым установочным входом подключенного к третьему выходу узла памяти режима работы, счетным входом - к выходу кварцованного генератора импульсов, информационные выходы регистра периода соединены с соответствующими входами данных счетчика и с группой информационных входов регистра состояния, выходом подключенного к входу запуска кварцованного генератора импульсов, выход переполнения счетчика соединен с вторым установоч-ным входом узла памяти режимов, выход которого соединен с информационным входом регистра состояния, блок согласования волнов. о сопротивлениялиний содержит узел согласованияшин, генератор тактовых импульсов,компаратор напряжения и узел памятьвектора прерыванй, информационныевыходы которого стробирующий входкомпаратора напряжения, входы-выходыузла согласования шин, выход генератора тактовых импульсов и выход узла памяти вектора прерывания являются магистральньси входами-выходамиблока согласования волнового сопротивления линий, информационные входыкомпаратора напряжения подключены кшине питания, выход - к стробирующему входу узла памяти, выход которого подсоецинен к входу запуска генератора тактовых импульсов, узел согласования с внутренней магистральюсодержит генератор строба, инвертор,передатчик сигнала на линии сброса,магистральный приемник, группу магистральных приемников, магистральный передатчик режимов, магистральный приемник адресов, приемники линий данных и передатчики линии данных, группа выходов которых, группывыходов магистрального передатчикаадресов, магистрального передатчикарежимов входов магистральных приемников группы, вход магистральногоприемника, выход передатчика сигналана линии сброса являются входамивыходами узла согласования с внутренней магистралью для подключенияк внутренней магистрали, входы магистральных приемников линий адреса,магистральных передатчиков режимов,входы магистрального приемника игруппы магистральных приемников, входпередатчика сигнала линии сброса, входинвертора, вход в вых генераторастроба являются входами в выхода узла согласования с внутренней магистралью для подключения к блоку сопряжения магистралей, выход инвертораподключен к входу запуска генераторастроба, соответствующие выходы ма -гистральных передатчиков линий данных соединены с входом магистральныхприемников линий данных, стробирующиевходы магистральных передатчиков соединены с выходом адресного селектораблока сопряжения магистралей, блоксопряжения с пультом управления оборудованием и индикации его состояниясодержит приемники, антидреб=зговыеформирователи и регистр, вход сбросарегистра и первая группа информационных входов регистра которого являются магистральными входами блока,вторая группа информационных входовприемника блока и стробирующий входрегистра являются входами блока, соединенными с соответствующими командными выходами блока вывода командуправления исполнительными механизмами, третья группа информационныхвходов блока соединена с входами антидребезговых формирователей, первая группа выходов блока, выходов приемников соединена с информационнымивходами пульта управления оборудо 5ванием и индикации, его состояниявторая группа выходов блока, информационных выходов регистра соединенас информационными входами блока ввода дискретных сигналов в систему,выходы антидребезговых формирователей соединены с второй группой информационных входов регистра,к СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уагород, ул. Гагарина, 1 О 5905/52 ТирГосударственного к113035, М 668 Подписноемитета по изобретениям и открытиям при ГК ква, Ж, Раушская наб., д. 4/51511 аналоговые датчики параметра 4, дискретные датчики параметра 5 усилители мощности 6, коммутатор 7, нормирующие преобразователи 8, 13, блок ввода 9 дискретных сигналов, блок сопряжения 10 с пультом управления оборудованием и коммутации, блок вывода 11 команд управления исполнительными механизмами, блок аналого-цифрового преобразования 12, програ"мруем,таймер 14, блок согласования 15 :. о; -нового сопротивления лини, блоь ".с. -пряжения 16 магистралей, управляющийвычислитель 17, устройство 18 последовательного обмена с ЭВВ. Поставленная цель достигается за счет снижения расхода энергоносителей иэнергоресурсов. 7 ил.20 Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техникии может быть использовано для автоматического и автоматизированногоуправления централизованным теплоснабжением и водоснабжением жилых,общественных и промышленных зданий.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей системы 25управления за счет снижения расходаэнергоносителей и энергоресурсов,На фиг,1 представлена структурнаясхема информационно-управляющей системы центрального теплового пункта, ЗОжилых, общественных и промышленныхзданий; на фиг.2 - функциональнаясхема блока 11 вывода команд управления исполнительными механизмами;на фиг.3 - схема блока 9 ввода всистему дискретных сигналов; нафиг.4 - программируемый таймер 14,на фиг. 5 - блок 15 согласованияволково"о сопротивления линий; нафиг,6 - блок 16 сопряжения магистралей и узел 69 согласования с внутренней магистралью; на фиг.7 - блок10 сопряжения с пультом управленияоборудованием и индикации,На фиг,1 обозначено: пульт 1 управления оборудованием и индикации,исполнительные механизмы 2, потенциальные аналоговые датчики 3 параметра, токовые аналоговые датчики 4параметров, дискретные датчики 5 параметров, усилители 6 мощности, коммутатор 7, первый нормирующий преобразователь 8, блок 9 ввода в систему дискретных сигналов, блок 10 сопряжения с пультом управления оборудованием и индикации, блок 11 выводакоманд управления исполнительнымимеханизмами, блок 12 аналого-цифрового преобразования, второй нормирующий преобразователь 13, программируемый таймер 14, блок 15 согласования волнового сопротивлениялиний, блок 16 сопряжения магистралей, управляющий вычислитель 17,устройство 18 последовательного обмена с ЭВМ.На фиг.2 обозначено: магистральные передатчики 19, магистральныеприемники 20, дешифратор 21 режимов,декодер 22 адреса 22, регистр 23,передатчики 24,На фиг,3 обозначено: магистральные приемники 25, регистр 26 состояния, узел 27 сравнения, регистр28 данных, входной регистр 29, магистральные передатчики 30, передатчики 31, шифратор приоритета 32триггер 33, дешифратор 34 режимаузел памяти 35 режима прерывания.На фиг,4 обозначено: регистр 36периода, регистр 37 состояния, счетчик 38, кварцованный генератор 39импульсов, узел 40 памяти режима работы, дешифратор 41 режимов.На фиг.5 обозначено: узел 42 согласования шин, генератор 43 тактовых импульсов (при прерываниях), компаратор 44 напряжения, узел 45 памяти вектора прерывания.На фиг.6 обозначено: канальныйприемник 46 предоставления прерывания, узел 47 прерываний, мультиплексор 48 (адреса вектора), канальныеприемопередатчики 49 режимов, канальный приемник 50 сигнала выбораустройства, первый задатчик 51 адреса, адресный селектор 52, узел 53управления, инвертор 54, генератор55 строба, магистральный приемник 56,передатчик 57 сигнала на линии сброса, группа 58 магистральных приемников, контроллер 59 ввода-вывода,вто 1511751рой задатчик 60 адресов, магистральные передатчики 61 режимов, магистральные передатчики 62 адресов, магистральные приемники 63 линий данных, магистральные передатчики 64 линий данных, канальные приемопередатчики 65, а также направление и названия рабочих сигналов.На фиг. 7 обозначено: приемники 66, антидребезговые формирователи 67, регистр 68.Кроме того, на фиг.1 обозначен узел 69 согласования с внутренней магистралью.Сигналы с пульта 1 управления оборудованием и индикации через блок 10 сопряжения с пультом управления оборудованием и индикации и блок 9 ввода дискретных сигналов, внутреннюю магистраль, узел 68 согласования, блок 16 сопряжения магистралей, внешнюю магистраль поступают в управляющий вычислитель 17. Управляющий вычислитель 17 в режиме программного прерывания обрабатывает поступившие сигналы и вырабатывает командные (управляющие) сигналы, которые, пройдя внешнюю магистраль, блок 16 сопряжения магистралей, внутреннюю магистраль, блок 11 вывода команд управления испол-, нительными механизмагж, усилитель б мощности, управляют исполнительными мехакизмами 2, эти же сигналы через блок 10 управляют индикаторами пульта 1 управления оборудованием и индикации. Сигналы датчиков 4 (например, сигналы обратной связи исполнительных механизмов 2) через коммутатор 7, нормирующий преобразователь 13, блок 12 аналого-цифрового преобразования по запросу от управляющего вычислителя 17 поступают через внутреннюю магистраль, блок 16 сопряжения магистралей,внешнюю магистраль в управляющий вычислитель 17 для использования в технологической исполнительной программе положения (позиционирования) исполнительных механизмов 2. Датчики 3 токовые аналоговые используются в целях регулирования температуры.Алгоритм работы подобен работе датчиков 4 параметрических.Сигналы дискретных датчиков 5 через блок 9 ввода дискретных сигналов в систему, внутреннюю магистраль, блок 16 сопряжения магистралей, внешнюю51015 магистраль нос упают в управляющий вычислитель 17, проходят там обработку, выражающуюся в выборе программы обслуживания в соответствии с вектором прерывания (см. ниже),Всем распределением программ па времени управляет программируемый таймер 14. Согласование линий внутренней магистрали, обеспечение стабильным высоким и низким уровнем сигналов магистрали, защиту по питанию, вырабатывакие вектора прерывания при отказе питания, генерацию строба обслуживания прерываний организует блок 15 согласования волковога сопротивления линий, Устройство 18 последовательного обмена связывает управляющий вычислитель 17 либо блаки, грисоединекные к внутренней магистрапи, с внешними устройствами или с внешними управляющими вычислителями (т.е. образует сеть). 25 Блок 11 вывода команд управленияисполнительными механизмами (фиг.2)обеспечивает побитовый вывод словасостояния управляющего вычислителя 17для управления исполнительными механизмами 2 через усилители 6.Блок работает следующим образам,Адресные биты, поступающие от управляющего вычислителя 17 через внешнюю магистраль, блок 16 сопряжениямагистралей, внутреннюю магистраль,декодируются декодером 22, при совпадении установленного в декодере 22адреса и адреса, поступившего отуправляюшего вычислителя 17, декодер 4022 вырабатывает сигнал "Адр", поступающий на дешифратор 21. При циклекВывод" (сигнал "Вывод" ) подаетсяот управляющего вычислителя, подобноадресным битам, на дешифратор 21,который при зтом вырабатывает сигнал"Адр. + Вывод".разрешающий записатьв регистр 23 биты данных (ДО-Д 15),поступающие от управляющего вычислителя 17 подобно адресным битам ичерез магистральные приемники 20,поступающие на вход регистра 23. За,писанные в регистре 23 данные (команды) через передатчики 24 подаютсяна блоки б и 10 и на магистральныепередатчики 19, Во время цикла "Ввод" дешифратор 21 вырабатывает сигналАдр, + Ввод, которым открываютсямагистральные передатчики 19, и битывыданных данных (ДО-Д 15) поступают в1511751 Назначение битов регистра состояния 26 У бита 15 Вид опе- Чтение Чтение раций запись Чтение Чтение Чтение Чтение Биты0-3 номер бита (в двоичной Форме) входного регистра 29, вызвавшегопрерывание"1" - требование прерывания (сигнал "Запрос прерывания) 14 15 Назначение битов регистра данных 280 15 У бита 16 бит данных магйстраль и далее в управляющий вычислитель 17 для модификации.При процедурах декодировки адреса и установленных сигналах "Вывод"11 н 5 или Ввод дешифратор 21 режима вырабатывает сигналСИП", поступающий в управляющий вычислитель 17 через блок 16 сопряжения. Прекращением сигнала "СИП" заканчивается обмен данными. Записанные в регистры 23 данные после обмена сохраняются до следующего обмена и подаются одновременно на блоки 6 и 10,Блок 6 усилителей мощности обеспечивает усиление по мощности (току и напряжению) уровня ТТЛ, поступающего от передатчиков 24 и гальваническую развязку схем уровня ТТЛ с сетью 220 В переменного токаС выхода усилителей 6 мощности сигналы каждого бита подаются на силовой элемент (пускатель) для включения и отключения его в зависимости от состояния бита "0" или "1", а силовой 25 элемент в свою очередь запускает двигатель исполнительного механизма (насоса, электроклапана, электро- задвижки и т.п.) . В случае использования реверсивных механизмов, имеющих две обмотки, определяющих направление вращения двигателей, используются два бита по одному для ка; дого направления вращения опреде: - емого программно. Таким образом,каж - дый исполнительный механизм, имеющий два состояния, закодирован адресом блока 11 вывода команд и номером бита в регистре 23 по этому адресу.Блок 10 сопряжения с пультом управления (Фиг.7), получающий от блока 11 вывода команд сигналы (КОК 15) и "Адр. + выход" по сигналам (КО-К 15), обеспечивает с помощью приемников 66 согласование указанных сигналов с индикаторами, находящимися на пульте 1 управления, что делает пульт управления более простым в исполнении. Сигнал "Лдр. + вывод 1 обеспечивает смену режима работы регистра 68.Блок 9 ввода дискретных сигналов (фиг,3) предназначен для приема сигналов от датчиков 5 и пульта 1 управления, обработки этих сигналов по определенному алгоритму для передачи в управляющий вычислитель 17, хранения слова состояния до возникновения новых сигналов датчиков или клавиатуры (.слово "Маски" ). Блок имеет два адресуемых регистра; регистр 26 состояния и регистр 28 данных и входной регистр 29.1511751 Назначение битов входного регистра 29 Ф бита 50 Все 16 бит данных при цикле записииспользуются как "Маска для сравнения с соответствующими битами Все 16 битов (как данные) показывают состояние дискретных датчиков 5 и кнопок клавиатуры 1, записанных в регистре 68 блока 10 цифрового управления. Все дискретные датчики 5 и кнопки клавиатуры 1 расписаны в технологии применения системы. 20Алгоритм работы блока 9 ввода дискретных сигналов состоит в следующем.В регистре 29 хранится текущее состояние датчиков 5 дискретных сиг налов и кнопок пульта 1 управления и подается на устройство 27 сравне ния, С другой стороны на узел 27сравнения подается Маска с выходов регистра 28 данных, в который она была записана в цикле "Вывод" через магистральные приемники 25 из управляющего вычислителя 17 через блок 16 сопряжения магистралей и обе магистрали. Узел 27 вырабатывает вы 35 ходное 16 - битовое слово, представляющее собой разницу по абсолютной величине между "маской" и словом состояния регистра 29. При ненулевой разнице шифратор 32 приоритета вы рабатывает 4-разрядное двоичное слово, в котором содержится код номера старшего бита разницы, и подает его на регистр 26 состояния, Одновременно вырабатывается команда управления 45 триггером 33, который вырабатывает сигнал записи 4-битового слова в регистр 26 и сигнал записи состояния датчиков 5 и ключей клавиатуры 1 в регистр 29. Кроме того, триггер 33 выдает команду организации прерывания на узел 35 памяти.Узел 35 памяти устанавливает бит Д 15 в состояние "1", если прерывание разрешено (бит 14 регистра 26 становлен в "1"), то вырабатывается сиг 55 нал требования прерывания (ТПР),прерывается распространение синхросигнала от "Вх.ПРШ" к "Вых,ПРШ" и высВходнОГО реГИО 1 рл 29, 1 р 1 1;нк 1111 тывания - состояние регистра 29.Сравнение решено аппаратным путем. тавляется вектор адреса прерывания ЧА 2-ЧА 5.Прерывание распространения синхросигнала (строба) исключает выставление вектора адреса прерывания от менее приоритетных блоков. Установленное требование прерывания через магистрали и блок 16 воспринимается управляюшим вычислителем 17, который организует считывание адреса ЧА 2-ЧА 5, по которому выполняет заданную последовательность действий по обработке прерывания. При этом происходит считывание регистра 26 следующим образом; по шинам А 1-А 5 внутренней магистрали выставляется адрес управляющим вычислителем 17. адрес регистра 26 (сигнал "Адр,) и сигнал "Ввод" дешифратора 34 вырабатывает сигнал "Адр, + 2 + ввод", ко-, торым открываются передатчики 31 и во внутреннюю магистраль поступает информация из регистра 37 состояния . Может быть считано состояние регистра 29 путем выставления управляющим вычислителем 17 адреса, соответствующего регистру 29. Далее управляющий вычислитель 17 записывает новую "Маску" в регистр 28 данных, соответствующую зафиксированному состоянию регистра 29. При этом снимаются сигналы записи (фиксации) регистра 29 и управления узлом 35 памяти. Требование прерывания (сигнал "ТПР") снимается вместе с ЧА 2-ЧА 5. При всех процедурах, пока действует сиг-нал "Адр", дешифратор 34 режима вырабатывает сигнал "СИП". Снятие сигнала "СИП" дает информацию управляющему вычислителю о том, что циклы связи с блоком закончены. Блок 9 готов к восприятию следующего изменения состояния датчиков.Программируемый таймер 14 (фиг,4) обеспечивает повторяющиеся прерывания с программируемым временным ин151175112 тервалов и необходим в системе для мя. Таймер име; два адрес,";.мыхуправления теми процессами, в кото- гистра. "регистр 36 периодов и ре,.:тррых одним из параметров является вре состояния.Назначение битов регистра 37 состояния; Р бита 15 Чтение запись Чтение запись Вид опе- Чтение раций запись Частота генератора;Е = 10 кГц (Т = 0,1 мс)Е = 100 Гц (Т = 10 мс)Прерывание;ЗапрещеноРазрешенон 0 н н 1 н н 0 ф н 1 ф н 1 н Назначение битов регистра 36 периода Р бита Запись Запись Запись Только запись Вид опе- Запись Записьрации причем одновременно в регистре 36 исчетчике 38, на счетный вход счетчика 38 поступают импульсы от генератора 39 с заданной частотой. При накоплении запрограммированного числа имРегистр периода таймера содержитдвоичное 16-битовое число периодовтактовой частоты генератора 39 междупрерываниями. Поскольку тактовый ге 35нератор 39 может выдавать импульсыс двумя периодами, то и максимальный программируемый интервал может.иметь два значения: Т = 6553,6 сми Т = 655,36 с.Алгоритм работы программируемоготаймера 14 состоит в следующем,Управляющий вычислитель 17 через блок 16 выставляет адресные битыА 1-А 5.При совпадении установленногов декодере 22 адреса и адреса, по,ступившего от блока 17, декодер 22вырабатывает сигнал "Адр", поступающий на дешифратор 41. При первоначальном циклеВывод" и сигналеВыл 11н 50вод" дешифратор 41 вырабатывает сигнал "Адр. + вывод", позволяющий записать в регистр 37 состояния информацию о частоте и прерывании. Затем при обращении к регистру 36 периода, т,е. когда дешифратор 41 вырабатывает сигнал "Адр, + вывод + 2"записывается информация о периоде,пульсов, заданных на счетчик, навыходе счетчика возникает сигнал организации прерывания, поступающийна узел 40 памяти, который вырабатывает импульс разрешения записать всчетчик 38 код от регистра 36. Такимобразом, счетчик 38 вырабатывает импульс организации прерывания с требуемьм периодом. Узел 40 также устанавливает бит Д 15 регистра состояния, выставляет во внутреннюю магистраль сигналы ТПР", "ЧА 2-7 А 5", запрещает распространение строба отлинии "Бх, ПРИ" к линии "Вых, ПРШ"Управляющий вычислитегь 17, получивсигнал "ТПР", считывает вектор ЧА 2 ЧА 5 и переходит к программе обработки прерывания, При этом он может изменить код периода в регистре 36,период следования импульсов тактового генератора 39 (бит ДО регистра37), запретить дальнейшие прерыва 1511751 4ния (бит Д 6 регистра 37), Пока выполняется программа обработки прерываний, счетчик 38 продолжает накапливать импульсы и поэтому потери вре 5 мени между импульсами прерывания не происходит. Возврат узла 40 в исходное состояние осуществляется записью " 1" в бит 15 регистра 37 состояния,Блок 15 согласования волнового со- О противления линий (фиг.5) обеспечивает согласование каждой иэ 32 магистральных линий на двунаправленной шине данных, соединяющей внутреннюю магистраль с блоком 16 сопряжения ма гистралей через узел 69 с помощью согласующего устройства 42. Блок содержит генератор 43 тактовых импульсов.Блок работает следующим образом.Генератор 43 вырабатывает строб (сигнал "Вых. ПРЫ для триггеров прерывания в других блоках.Компаратор шины 44 питания анализирует напряжение питания стабилизированных источников и со стороны переменного тока (сигнал контроль БП 14 В) и, если какой-то из них вышел за установленные пределы, вырабатывается сигнал (" Авария" ) органиэации прерывания, поступающей на узел 45 памяти вектора прерывания, который выставляет в магистраль сигнал "ТПР" и адрес вектора ЧА 2-ЧА 5. Сигнал "ТПР" запрещает работу генератора 43. Таким35 образом, блок терминатора имеет наи" высший приоритет по прерыванию по сравнению с другими блоками, подключенными к внутренней магистрали.После восстановления питания сигнал ор ганизации прерывания снимается и блок 15 возвращается в исходное состояние.Блок 16 сопряжения магистралей и узел 69 согласования (фиг.6) обеспечивают связь внутренней и внешней магистралей под управлением управляющего вычислителя 17, обмен данными (ДО-Д 15) между управлякзцим вычислителем 17 и блоками, подключенными к внутренней магистрали, переда 50 чу младших пяти битов адреса блока (А 1-А 5), команд ввода/вывода, инициализации (сброса), прием сигнала требования прерывания ("ТПР"), адресов векторов прерываний (ЧА 2-ЧА 5).55 На блоке имеется узел, где устанавливается старшая часть адресов регистров блоков, присоединенных к первой магистрали (напрнмер: 640 Хгде 1640 устанавливается на блоке 16сопряжения магистралей, а ХУ - накаждом блоке в соответствии с прису .щим ему адресом), Устанавливаетсябазовый вектор прерываний (по принципу адресов) (например: 400 а). Такой прием позволяет упростить схемыадресных селекторов блоков и упростить конструкцию. Основой блока служит серийный интерфейс пользователя"И 5" ряда "Электроника 60", где стандартно установлень 1 узлы для входав канал (внешняя магистраль) и имеется свободное пространство для установки узлов пользователя. В нашемслучае 46-53 - стандартные узлы,54-64 - оригинальные элементы, объединенные в описании в узел 69 согласования с внутренней магистралью.Алгоритм работы узла 69 следующий.Инвертор 54 служит для согласования сигнала "Сброс" с входом генератора 55 строба, обеспечивающегообслуживание прерываний (передачувекторов) на узел 47 прерываний, магистральный приемник 56 служит длясогласования магистрального сигнала"ТПР" при передаче его на узел 47прерываний, передатчик 57 сбросасогласует сигнал "Сброс" с условиями магистрали, приемники группы 58согласуют сигналы адреса векторов,(ЧА 2-ЧА 5), поступающие на блок извнутренней магистрали, с узлом фиксации базового вектора и входом муль 1типлексора 48 адреса вектора, контроллер ввода/вывода организует цикловые сигнапы "Ввод", "Вывод м.б,","Вывод сб." для передачи через магистральные передатчики 61 режимов,внутреннюю магистраль на все блоки,эадатчик (старшей части адресов регистров всех блоков) 60 организуетсигналы А 1-А 2, которые через магистральные передатчики 62 адресовподаются через внутреннюю магистраль на все блоки, Магистральныеприемники 63 линий данных, магистральные передатчики 64 линий данных иканальные приемопередатчики 65 обеспечивают связь двунаправленных данных между внутренней и внешней магистралямы,Блок 10 сопряжения с пультом управления оборудованием и индикациидействия, и информацию об измеряемомпараметре может нести либо величина тока, протекающего через датчик,либо величина падения напряженияна нем. Это требует разных нормирующих преобразователей, Коммутаторвыполнен таким образом, что подключаемые датчики сгруппированы в двегруппы. При выборе программно номера датчика он автоматически подключается к входу соответствующего нормирующего преобразователя, а его выход к входу блока 12 аналоговогоцифрового преобразования. Нормирующие преобразователи 8 и 13 предназначены для усиления и приведены пре 55 тупают через антидребезговый Формирователь 67 на регистр 68, где сигналы напоминаются и одновременно подаются на входы блока 9 ввода дис 5 кретных сигналов в систему. Эти сигналы на блоке 9 работают так же, как сигналы с дискретных датчиков 5.Поспе обработки этих сигналов управляющим вычислителем 17 и по выработке соответствующих команд блоков 11 вывода команд, возникает сигнал "Адр.+вых." блока 11, который сбрасывает информацию на регистре 68 и одновременно через приемник бб изменяет индикацию на пульте 1 управления. На регистр 68 подаются сигналы с шины данных (ДО-Д 15), которые дают возможность управляющему вычислителю 17 побитно сбрасывать информацию н ре.гистре 68 под управлением соотнетствующих программ. Сигнал Сброс яв 11 11 ляется общим для всей системы и приводит регистр 68 в исходное состояние, 25Коммутатор 7 предназначен для программного подключения аналоговых датчиков 3 4 к входам нормирующих преобразователей 8 и 13 и выходов нормирующих преобразователей 8, 13 к блоку 12 аналого-цифрового преобразования для передачи в управляющий вычислитель 17 показаний датчиков в цифровой форме. Поскольку используемые датчики имеют по два провода и могут располагаться на разных расстояниях от системы, то при подключении датчиков к нормирующим преобразователям 8, 13 для исключения влияния сопротивления коммутирующих ключей и проводом коммутируются оба провода. Имеющиеся н конкретной системе датчики разлйчны по своему принципу дельных сигналон датчика к .ганда 1.- ной шкале +10 В н н 11 Чачи 1 ормиро .е - ноГо сигнала для преобразования в цифровую форму, Норкрующие преобразователи 8, 13 имеют дифференциапьный вход, что необходимо для подав ления синфазных помех, и высокое входное сопротивление, что необходимо для исключения нлияния длины соединительных проводов на показания. Нормирующие преобразователи паспортизованы и имеют основную приведенную погрешность О,ЗЕ.Блок аналогово-цифрового преобразования 12 предназначен для преобразования аналоговой информации н цифровую форму, Блок также воспринимает от управляющего вычислителя 17 и передает в коммутатор адрес подключаемого к нормирующему преобразователю датчика, Блок содержит собственно 12-разрядный АЦП, регистр данных АЦП, магистральные передатчи - ки и приемчики, регистр адреса подключаемого датчика, дешифратор адреса и дешифратор команд. АЦП может быть любым, а остальные функциональные части не отличаются от описанных.Внутренняя магистраль содержит 33 провода: 16 проводов двунаправленной шины данных (ДО-Д 15); 4 провода сигналов адресов векторов (ЧА 2-11 А 5) 5 проводов адреснои шины (А 1 - А 5), 1 провод сигнала "Ввод; 1 провод сигнала "Вывод старшего байта" (вывод СБ), 1 провод сигнала "Вывод младшего байта" (нынод МБ); 1 провод сигнала "Синхронизация пассивного уст - ройстна" (СИП), 1 провод сигнала, (О), 1 провод сигнала инициализации (" Сброс" ); 1 провод "игнала требования прерывания (ТПР); 1 провод сигнала нормальной работы блока питания (ПИТ Н)Длина внутренней магистрали до 5 м; длина внешней магистрали до 01- МоУправляющий нычислитель 17 служит для организации процессов обмена инФормацией в системе, анализа состояния датчиков и исполнительных механизмов, проведения необходимых вычислений, хранения оперативной информации, выработки управляющих команд исполнительным механизмом и взаимодействияс центральным дисгетчерским пунктомчерез устройство 18 последовательно40 где в уравнениях (2) и (3)Хстар -Х, в уравнении (1),единичная матрица;лматрица градиентов модели по 50 соответствующим параметрам (разности между вычисленными и полученными значениями выходов),л ластор т а ноь старая и новая матрицы усиления.Кроме того, обеспечиваются оптимальные режимы работы оборудования: выбор резервируемого оборудования в соответствии с ресурсом работы и го обмена. Управляющий вычислитель 1 может быть построен ка основе универсальной микроЭВМ, которая может выполнять программу управления сис 5 темойЯдро программы управления построено на основе математической модели, учитывающей как свойства контрольных приборов и исполниТельных механизмов, 0 так и теплофизические процессы в центральном тепловом пункте (ЦТН) .Модель системы ЦТП с органами управления и датчиками может быть описана системой линейных разностных уравнений:ЕУ, =,Г а+, Ь Х(1)1 п:а т:Огде е - требуемые значения выходтрных параметров системы,"Х - вектор значений требуемыхОуправляющих воздействий,1 ,Х - векторы выходных значенийМи управляющих воздействийв моменты времени, отстоящие наединиц времениот текущего,ла ,Ь,л - матрицы коэффициентов модели, учитывающие значения управляющих возцей 3ствий и выходных параметров в предыдущие моментывремени (коэффициенты модели);Б - число учитываемых членов.Для того, чтобы система управле 35 ния была ацаптивной к параметрам ЦТП, корректируются значения коэффициенл лтов С и а , по следующим формулам:л лл ЛФа нов ла стор (асто Хстс 1 рХстор х астор ) (1+Хста 1, астарстор )45 ОГи временем простоя безударные режимы включения ги 11 ронасосов; слежение за работой оборудования в соответствии с данными, считываемыми из первой и-.- гистрали прк возникновении прерываний; включение резервного оборудования отработка жестко заданных алгоритмов управления; обеспечение двухстороннего обмена информацией с диспетчерской.В совокупности перечисленные новые свойства обеспечивают расширение функциональных возможностей системы.Формула изобретенияИнформационно-управляющая система центрального теплового пункта жилых, общественных и промышленных зданий, содержащая дискретные датчики параметров, пульт управления оборудованием и инцикации его состояния, исполнительные механизмы, токовые аналоговые датчики параметров, потенциальные аналоговые датчики параметров, первый и второй нормирующие преобразователи, устройство послецовательно го обмена с ЗВМ и блок сопряжения магистралей перзые информационно-управляющие входы-выходы устройства последовательного обмена и блока сопряжения магистралей подключены к внешней магистрали, вторь 1 е информационно-управляющие входы-выходы устройства поспедовательного обмена являются информационно-управляющими входами-выходами системы, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей системы за счет снижения расхода энергоносителей и энергоресурсов, в нее ввецены блок ввода дискретных сигналов, блок сопряжен 1 я с пультом управления оборудованием и индикации его состояния, блок ввода команд управления исполнительными механизмами, усилители мощности, коммутатор, программируемый таймер, блок согласования волнового сопро - тивления линий магистрали, узел согласования входных и выходных сигналов внутренней магистрали по мощности, управляющий вычислитель системы, информационными входам 11-выходами подключенный к внешней магистрали, к внутренней магистрали подсоединены информационные входы-выходы программируемого таймера, бло
СмотретьЗаявка
4304073, 02.09.1987
СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЕ МОНТАЖНО-НАЛАДОЧНОЕ УПРАВЛЕНИЕ N2 ТРЕСТА "МОСМЕХАНМОНТАЖ" ГЛАВМОСМОНТАЖСПЕЦСТРОЯ ПРИ МОСГОРИСПОЛКОМЕ
КАЛЕНДАРОВ АНДРЕЙ ГРИГОРЬЕВИЧ, ВЕРНИК ДАВИД ИСААКОВИЧ, СУХИНИН ЮРИЙ ДМИТРИЕВИЧ, АНТОНОВ АНАТОЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, ГУГЛЕНКО ВЕНИАМИН ПЕТРОВИЧ, ГОНТОВОЙ ВАСИЛИЙ МИХАЙЛОВИЧ, АЛЫШЕВ АЛЕКСЕЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, ВАКУЛА АЛЕКСАНДР КАЛИНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G05B 19/409, G06F 19/00
Метки: жилых, зданий, информационно-управляющая, общественных, промышленных, пункта, теплового, центрального
Опубликовано: 30.09.1989
Код ссылки
<a href="https://patents.su/15-1511751-informacionno-upravlyayushhaya-sistema-centralnogo-teplovogo-punkta-zhilykh-obshhestvennykh-i-promyshlennykh-zdanijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Информационно-управляющая система центрального теплового пункта жилых общественных и промышленных зданий</a>
Предыдущий патент: Устройство для отладки программ
Следующий патент: Модель рецептора-мышечного веретена
Случайный патент: Устройство для формирования слоя штучных предметов и укладки его на поддон