Устройство для ввода информации от датчиков

191 (111 СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 899 А 3/О Эа 1 6 Цвел .лъ ОПИСАН Е ИЭО СВИДЕТЕЛ ЕТ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН(71) Волжский трубный завод(56) 1."Автоматизация сваркнф. Киев,фНаукова думка", Р 1,1981, с. 73-74,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 3296060/18-24,кл. С 06 Г 3/04, 02.06.81 (прото. тип) .(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ ОТ ДАТЧИКОВ, содержащее первый,второй и третий ключи, счетчик, вйход которого соединен с одним входом мультиплексора, другой вход которого соединен через элемент НЕс общей щиной, первый и второй элементы ИЛИ и генератор тактовых импульсов; о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повыщения быстродействия устройства, в него введеныпервый и второй преобразователи кода,.первый и второй триггеры, элементыИЛИ первой и второй групп и регистр,один вход которого соединен с выходом первого преобразователя кода,а выходы соединены с входами первойгруппы второго преобразователя кода,входы второй группы которого соединены с выходки элементовИЛИ первойгруппы, первые входы которых сойдинены с выходами .первой группы мульти-плексора, а вторые входы соединеныс выходами второй группы мультиплек-.сора, выходи третьей группы которого соединены с первыми входами элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых соединены с выходами второго преобразователя кода, а выходы являются выходами первой группы устройства, первый выход мультиплексора соединен с первыми входами первого элемента ИЛИ, первого преобразователя кода и первого триггера, второй вход которого соединен с вторым выходом мультиплексора, третий выход которого соединен с вторым. входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом регистра, третий вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого триггера, а второй вход соединен с первыми входами второго триггера, счетчика и выходом первого ключа, первый вход которого соединен с первым входом второго ключа и является первым входом устройства,вто-Я рой вход второго триггера является вторым входом устройства, а выход второго триггера соединен с вторым входом второго ключа, выход которого соединен с вторым входом первого . преобразователя, второй вход первого ключа является третьим входом устройства, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого соединен с четвертым выходом муль,типлексора, а выход соединен с вторым ;входом счетчика, выходы четвертой ;группы мультиплексора являются выхо дами второй группы устройсва.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и вложет быть использовано для ввода информации в калькулятор при использова.нии его для автоматических измерений, связанных с подсчетами, в частности в трубопрокатном производстве в измерителях длины труб и трубных заготовок.Известно устройство для ввода инФормации, используемое для автоматических измерений, построенное на основе управляющей вычислительной. машины 11 .Недостатком данного устройства является его сложность.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для ввода информации от датчиков, содержащее первый, второй и. третий ключи ввода информации и программы ее обработки, счетчик, вход которого соединен с адресным входом мультиплексора, инвертор, вход которого подключен к шине нулевого потенциала, а выход - к информационно. му входу мультиплексора, первый элемент ИЛИ и второй элемент ИЛИ 2,Недостатками известного устройства являются низкая скорость ввода инФормации и недостаточность ее объема ввиду того, что ввод информации в калькулятор производится в последовательном коде, и за каждый цикл устройство. позволяет вводить койстанту и только одну переменную.Эти недостатки препятствуют применению известного устройства ввода информации от датчиков в кулькулятор при использовании последнего в рядеавтоматических измерителей размеров быстро перемещающихся объектов.Примером таких измерителей явля-. ются бесконтактные автоматические измерители длины движущихся трубных заготовок (труб) в трубопрокатном производстве, работающих по принципу вычисления длины объекта из отношения времени прохождения объек,том первого датчика к времени прохождения тем же объектом базового расстояния между первым и вторым датчиками Гт,где 1 - подсчитываемая длина объекта;базовое расстояние между ,датчиками,фГ, - время прохождения объектомпервого датчика,фР - время прохождения объектомбазового расстоянияа информация о времени задается в .виде последовательного время-импульсного кода. Целью изобретения является повышение быстродействия устройстваПоставленная цель достигается тем,что в устройство для ввода информацииот датчиков, содержащее первый, вто рой и третий ключи, счетчик, вйходкоторого соединен с одним входоммультиплексора, другой вход которогосоединен через элемент НЕ с общейшиной, первый и второй элементы ИЛИ10 и генератор тактовыхимпульсов, введены первый и второй преобразователи кода, первый и второй триггеры,первая и вторая группы элементов ИЛИ и регистр, один вход которого соединен с выходом первого преобразователя кода, а выходы соединены с входами первой группы второго преобразователя кода, входы второй группы которого соединены с выходами элементов ИЛИ первой группы, первые входы которых соединены с выходами первой группы мультиплексора, а вторые входы - с выходами второй группы мультиплексора, выходы третьей группы которого соединены с первыми входами элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых соединены с выходами второго преобразователя кода, а выходы являются выходами первой группы устройства, первый выход ЗО мультиплексора соединен с первымивходами первого элемента ИЛИ, первогопреобразователя кода и первого триггера, второй вход которого соединен свторым выходом мультиплексора, тре 3 тий выход которого соединен с вторымвходом первого элемента,ИЛИ, выходкоторого соединен с вторым входомрегистра, третий вход которого соединен с выходом второго элемента. ИЛИ, 40 первый вход которого соединен с выходом первого триггера, а второй вход -с первыми входами второго триггера, счетчика и выходом первого ключа, первый вход которого соединен с первым входом второго ключа и является первым входом устройства, второй вход второго триггера является вторым входом устройства, а выход второго триггера соединен с вторым входомвторого ключа, выход которого соединен с вторым входом первого преобразователя, второй вход первого ключаявляется третьим входом устройства,выход генератора тактовых импульсовсоединен с первым входом третьегоключа, второй-вход которого соединен с четвертью выходом мультиплексора, а выход соединен с вторымвходом счетчика, выходы четвертойгруппы мультиплексора являются вы" 60 ходами второй группы устройства,На чертеже представлена Функциональная схема. устройства.Устройство для ввода .информацииот датчиков содержит первый ключ 1,второй ключ 2, третий ключ 3, первый1024899 го в преобразователе 4. Преобразователь 4 кода представляет собой двоично-десятичный счетчик, количество разрядов которого определяется объемом вводимой информации.Одновременно с выхода ключа 1 на первый установочный вход счетчика 15 подается логическая "1". Счетчик 15 принимает нулевое состояние, на всех его выходах логические фО".Этому состоянию счетчика 15 соответствует адрес одного из выходов четвертой группы мультиплексора 13, на котором появляется логическая "1 ф соОтветствующая команде сброса содержимого регистров сумматора и инднкатора калькулятора. Так как импульсы с выхода ключа 1 поступают на первый установочный вход счетчика 15 в течение времени .прохождения объектом датчика 18, то в течение этого времени на вход "Сброс" калькулятора подается логическая ф 1". Так только контролируемый объект пройдет датчик 18, но еще не дойдет до датчика 17, ключ 1 закроется. Ключ 2 по-прежнему открыт.Информация с датчика 19 продолжает поступать на преобразователь 4 кода и накапливаться в нем, но перезапись ее в регистр 5 прекращается,. так как с выхода ключа 11 через элемент ИЛИ 10 на управляющий вход регистра 5 поступает логический ",0". С выхода ключа 1,прекращается поступление логического "0" на первый установочный вход счетчика 15. Так . как счетчик 15 находится в нулевом состоянии, а на четвертом выходе мультиплексора 13 логический "О", то через открытый ключ 3 на вход счетчика 15 начинают поступать импульсы с генератора 16 тактовых импульсов. С каждым. тактом код на выходе счетчика 15 изменяется на единицу. Каждое состояние счетчика соответствует адресу выхода мультиплексора 13, иа который с информационного входа подается логическая "1". На информационный вход мультиплексора 13 логическая "1" подается постоянно с помощью элемента НЕ 14, вход которого подключен к шине нулевого потенциала. При последовательном переключеиии выходов первой группы мультиплексора 13 происходит поразряднйй опрос регистра 5 в следующем порядке; с первого выхода первой группы мультиплексора 13 на первый управляющий вход второй группы преобразователя 6 кода. через соответствующий элемент ИЛИ 7 Йервой группы подается логическая "1". Опрашивается старший разряд регистра 5. На одном из выходов преобразователя 6 появляЯтся логическая 11",которая через один иэ элементов ИЛИ 8 второй группы 35 преобразователь 4 кода, регистр 5,второй преобразователь 6 кода, элементы ИЛИ 7 первой группы, элементы ИЛИ 8 второй группы, первый элемент ИЛИ 9, второй элемент ИЛИ 10,первый триггер 11, второй триггер 12, 5мультиплексор 13, элемент НЕ 14,счетчик 15 и генератор 16 тактовых;импульсовНа чертЕже также представленыдатчики 17 и 18 положения объекта, 10датчик 19 информации о времени на-.хождения объекта в зоне контроля,контролируемый объект 20 показан,на рольганге) мультиплексоры 21группы и элементы ИЛИ 22.группы. 15Устройство работает следуюшимобразом.В исходном состоянии на всех выходах, кроме четвертого, соединенного с ключом 3 мультиплексора 13,логические "О". С четвертого выходалогическая "1" подается на запрещающий вход ключа 3, Генератор 16 тактовых импульсов отключен от входасчетчика 15. Триггер 12 в нулевомсостоянии, и с его прямого выходасигнал логического "0". подается науправляющий вход ключа 2. Ключ 2 закрыт. Ключ 1 закрыт, Триггер 11 в нулевом состоянии, регистр 5 в нулевом состоянии, преобразователь 4 ко"да последовательного число-импульсно.го кода в двоично-десятичный кодв нулевом состоянии. На всех информационных и функциональных выходахустройства логические "О", информация и программа ее обработки вкалькулятор не поступают. Измеряемый,.объект 20,перемещаясь, перекрываетдатчик 18 положения. На втором управляюшем входе ключа 1 появляется 40логическая "1". Ключ 1 открывается,и при появлении нулевого потенциалана выходе датчика 19 информациина выходе ключа 1 появляется логическая 1 , которая поступает на первый 45вход триггера 12 и устанавливает егов единичное состояние. С прямого вы.хода триггера 12 логическая ф 1" поступает на второй управляющий вход ключа 2, открывает .его, и инФормацияс датчика 12 в виде импульсов начинает поступать на вход преобразователя 4 кода.Датчик 19 представляет собой высокочастотный стабилизированный генератор импульсов, При поступлении сдатчика 19 на первые информационныевходы ключей 1 и 2 высокого потенциала в преобразователь 4 кода записывается единица, при поступлениинизкого потенциала на третий управляющий вход регистра 5 с выхода клю-ча 1 через элемент ИЛИ 10 поступаетлогическая "1". Происходит перезапись результата с преобразователя 4в регистр 5 с сохранением содержимо,подается на один из выходов первойгруппы устройства, подключенный кинформационным входам калькулятораВ калькулятор вводится старший разряд информации. Затем с 2-го выходапервой группы мультиплексора 13 навторой управляющий вход второй группы преобразователя б через соответствующий элемент ИЛИ 7 подаетсялогическая "1", опрашивается следующий. разряд регистра 5, в калькуля- Отор вводится предпоследний разряд информации и т.д. С последнего выхода первой группы мультиплексора 13логическая "1" подается на управляющий вход преобразователя б кода. 5Опрашивается младший разряд регистра 5, в калькулятор вводитсямладший разряд информации. Такимобразом, в калькулятор вводится первая переменная Т 1 . 20Преобразователь б кода состоит иэ1 л четырехадресных мультиплексоров 21группы. Каждому иэ десяти адресов,задаваемых тетрадой регистра 5, соответствует один из десяти выходов 0-9 25на который подается логическая "1"с информационного входа второй группыпреобразователя б. На информационныевходы мультиплексоров 21 логическая"1" подается с выходов первой и вто 30рой групп мультиплексора 13 черезэлементы ИЛИ 7 первой группы, Выходыкаждого мультиплексора 21 группы подключены к десяти Ф"входовым элементам ИЛИ 22. Преобразователь б кодапозволяет поочередно опрашивать двоично-десятичные разряды регистра 5,начиная со старшего, преобразовывать двоично-десятичный код регистра,5 в десятичный и последовательнопоразрядно, начиная со старшего раэряда, вводить его в калькулятор. При поступлении следующего тактового импульса на соответствующем функциональном выходе четвертой группы 45 мультиплексора 13 появляется логическая ф 1 ф, В калькулятор вводится Функция деления. За время опроса регистра 5 контролируемый объект проходит базовое расстояние 1 и 50 передним концом перекрывает датчик 17. На установочный вход триггера 12 поступает логическая "1", Триггер 12 переключается в нулевое состояние, с его прямого выхода на управляющий вход ключа 2 подается логический "0", ключ закрывается и прекращает подачу импульсов на вход преобразователя 4 кода. Процесс измерения заканчиваетсй,Следующим тактом с третьего выхода мультиплексора 13 через элемент ИЛИ 9 подается логическая "1 ф на второй установочный вход регистра 5.Регистр 5 устанавливается в нулевое состояние, Следующим тактом с второго выхода мультиплексора 13 подается логическая "1" на вход триггера 11. Триггер 11 устанавливается в единичное состояние. Логическая "1" с его прямого выхода через элемент ИЛИ 10 подается на третий управляющий вход регистра 5. Информация с преобразователя 4,записывается в регистр 5. Последующими тактами переключаются выходы второй группы мультиплексора 13. Вторично опрашивается регистр 5, и в калькулятор вводится вторая переменная. Следующим тактом логическая ф 1" подается на соответствующий выход четвертой группы мультиплексора 13. В калькулятор вводится функция арифметического умножения, Последующим тактом переключаются выходы третьей группы мультиплексора 13, В калькулятор через вторые входы элементов ИЛИ 8 второй группы вводится постоянная, соответствующая базовому, расстоянию между датчиками 17 и 18, затем нй соответствующий выход четвер той группы мультиплексора 13 подается логическая "1", в калькулятор вводится Функция вывода результата на инди" катор,. следующим тактом на первый выход мультиплексора 13 подается логическая "1", при этом триггер 11, преобразователь 4 и регистр 5 устанавливаются в нулевое состояние. Следующим тактом логическая "1" подается на четвертый выход мультиплексора 13, затем она поступает на запрещающий вход ключа.3. Ключ 3 закрывается, счетчик 15 останавливается. Цикл измерения и обработка результатов измерения заканчиваются, схема устанавливается в исходное состояние.