Устройство для сопряжения вычислительной машины с датчиками

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯк ьвтоскомю свидительствь Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл,з ь 06 е 3/Ои Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(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 ф 6 ЩО 1 Цдд Я(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ С ДАТЧИКАМИ 1Изобретение относится к вычисли,тельной технике и может быть использовано в АСУ технологическими процессами для подключения дискретных и аналоговых датчиков к вычисли тельной машине (ВИ).Известны устройства для сопряжения дискретных датчиков с ВМ, содержащее блок формирования импульсов, . групповой блок кодирования, соеди ненный через линию связи с блоком согласования элемент ИЛИ и выходной регистр 1) .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 О ,решению к предлагаемому является устройство для сопряжения ВМ с иМ- пульсными 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, 30 2выход 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 12) .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,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 Формирователей импульсов первой группы являются соответствующими входами дискретных датчиковвведены узлы запуска преобразования, генераторы эталонного напряжения, нуль-органы, генератор импульсов времени, счетчик временных импульсов, причем первый вход каждого Формирователя импульсов второй группы соединен с выходомсоответствующего 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 са- могО 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 в .со второй группой инФормационных входов выходного регистра,На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит узлы 1 запуска преобразования, генераторы 2,эталонного напряжения, куль-органы 3,формирователи 4 импульсов первой ивторой групп, шифратор 5, узел бсогласования, элемент ИЛЙ 7, выходной регистр 8, генератор 9 импульсов времени, коммутатор 10, счетчик11 импульсов времени, элементы И 12группы и линию связи 13.Узел 1 запуска преобразованиясостоит, например, из источника 14:номинального напряжения, преобразователя 15 напряжение-частота имасштабирующего усилителя 1 б постоян"ного, тока. На чертеже также обозначены входы 17 аналоговых датчиков, входи 18 дискретных датчиков, информационный 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-органы 3 схемсравнения обеспечивают выдачу одиночного импульса при совпадении по величине напряжений на сопрягаемом датчике и соответствующем эталонном генераторе. Формирователи 4 служат дляФормирования на своем выходе одиночного импульса напряжения заданнойдлительности 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 высокостабильныепо частоте импульсы, которые проходятчерез коммутатор 10 в счетчик 11 приотсутствии сигнала на выходе элемента ИЛИ 7. При наличии сигнала на вы О ходе элемента ИЛИ 7 коммутатор пропускает этот сигнал на управляющий входэлементовИ 12 для записи состояниясчетчика 11 в соответствующее полевыходного регистра 8.д 5 Устройство работает следующим образом.Напряжение с выходов аналоговыхдатчиков постоянно приложено черезвходы 17 устройства к входам соответствующих узлов 1 и нуль-органов 3. Всоответствии с заданным законом узел1 выдает командный импульс на входыгенератора 2 и первый вход Формирова"теля 4. Генератор 2 включается в работу и генерирует изменяющееся позаданному закону напряжение, подаваемое на второй вход нуль-органа 3Формирователь 4 поступивший импульспреобразует в требуемый для нормальной работы устройства сигнал задан ной длительности.Далее этот сформированный импульспоступает на соответствующий входшифратора 5, который на его основеФормирует код сообщения, содержащийадрес с датчика, для которого началось аналого-дискретное преобразование напряжения. С выхода шифратора 5 по линии связи 13 код сообщенияподается в узел б, в котором разрядные импульсы кода сообщения приводятся к требуемой для дальнейшей работы устройства форме,Далее код сообщения поступает навходы элемента ИЛИ 7 и на входы триггеров выходного регистра 8 поля адреса датчика. Элемент ИЛИ 7 формируетодиночный импульс, выдаваемый навход коммутатора 10. На другой входэтого коммутатора непрерывной сериейпоступают прямоугольные импульсы свыхода 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 эле 765798.мента 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 соответст 5 вующие разряды выходного регистра 8, Одновременно этот импульс подаетсяв 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 управляющий вход 20 уст ройства и переписывает содержимое выходного регистра 8 в свою память. Так в вычислительную машину будет записан адрес датчика, на котором начато аналого-дискретное преобразова 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, который вновь Формирует адрес датчика, который вводится в ВМ вместе со временем аналогично тому, как описано выше. В результате в память вычислительной машины будут записаны адреса датчи" ков и времена начала и конца преобразования.35В рассматриваемом примере реализации узла 1 напряжение каждого сопрягаемого аналогового датчика подается на масштабирующий усилитель 16. Этим усилителем требуемьм образом преобра-. 40 зуется диапазон изменения напряжения сопрягаемого аналогового датчика (оно усиливается или ослабляется в соответ- ствующее число раз). Источник 14 в простейшем случае представляет собой низкоомный потенциометр, йа который подается стабилизированное напряжение и с ползунка которого снимается тре-. буемое 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 диф- О Ференцирующей цепочки. В зависимости от отклонения величины напряжения на выходе сопрягаемого аналогового датчика от номинального значения возрастает разность напряжений 65 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 соответствуюций Формирователь 4. Далее устройство работает аналогично описанному.Таким образом, устройствообеспечивает подключение и аналоговых, и импульсных датчиков для передачи информации об их состояниях в ВМ.Формула изобретенияУстройство для сопряжения вычислительной машины с датчиками, содержащее две группы Формирователей импульсов, 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, вторым. входом подключенного к выходу генератора импульсов времени, а первым выходом - к входу счетчика импульсов времени, выход которого соединен с информационнымивходаьщ элементов И группы, управляющие входы которых соединены со вторым выходом коммутатора765798 1.Авторское свидетельство СССРР 371574, кл. С 06 Р 3/04, 1970.2.Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2546222/18-24,кл. 6 06 Г 3/04, 1977 (прототип),17 Составитель В.Вертлибедактор Т.Иванова Техред С,Мигунова Корректор М.Демч Тираж 751Государственного комилам изобретений и откМосква, Ж,Раушск ака Филиал ППП Патент", г.ужгород,ул,Проектная,4 и управлянзаим выходом устройства, а- выходы - со второй группой информационных входов выходного регистра. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе