Устройство для регистрации и контроля измеряемых параметров

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН Н 9) (111 1) 6 01 О 5/ САНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ НА ммутато- ммутатоо распревыход ОСУДАРСТ 8 ЦННЫЙ НОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОУСИДЕТЛСВ(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 462991, кл. С 01 Ь 9/2, 1975.2. Авторское свидетельство СССРМ 767518, кл. 6 01 Ь 5/12, 1979,(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИИ КОНТРОЛЯ ИЗМЕРЯЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ,содержащее датчики измеряемых параметров, счетчик импульсов, управляющий триггер, кварцевый генератор,подключенный к делителю частоты,блок управления, блок запуска, блокрегистрации, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения экономической эффективности устройства, внего введеныв входных формирователей,и выходных усилителей, мультиплексор,дешифратор шин, блок выдачи адреса,регистр, первый и второй запоминающие блоки, первый, второй, третий ичетвертый распределительные блоки,коммутатор записи-считывания, коммутатор адреса, блок обработки информации, программный блок и блок выдачиинформации на регистрацию, причемдатчики измеряемых параметров вклю-.чены в узлы матрицы размеромв хп, нашины .и которой включены выходные усилители, а на шины в - входные формирователи, выходы которых подсоединены к входам мультиплексора, на входкоторого также подключен выход блокавыдачи адреса, соединенный с первым.входом первого запоминающего блока,первым входом коммутатора адреса ис дешифратором шину выходы которогоподкпючены к входам выходных усилителей, к входу блока выдачи адреса,подсоединен первый выход блока управления, к первому входу которого подк лючен выход кварцевого генератора, к второму - выход управляющего триггера, соединенного такжес ко ром записи и считывания и ко ром адреса, а к входу первог делительного блока подключен регистра, подключенного также к второму входу первого запоминающего блока, к второму выходу блока управления и к выходу мультиплексора, тре тий выход блока управления соединен с третьим входом первого запоминающего блока, выход которого соединен с третьим входом регистра, при этом выход коммутатора адреса подключен к первому входу второго запоминающего блока, выход которого соединене с первым входом счетчика импульсов, соединенного вторым входом через второй распределительный блок с выходом первого распределительного блока, а к второму входу второго й распределительного блока подключен четвертый выход блока управления, пятый вь 1 ход которого соединен с третьим входом счетчика импульсов, подключенного выходом через третий распределительный блок к второму вхо. ду второго запоминающего блока, на третий вход которого подключен выход коммутатора записи-считывания, соединенного с шестым выходом блока управления, первый выход которого подключен также к первому входу четвертого распределительного блока, ,соединенного выходом с первым входом управляющего триггера, выход которого соединен с вторым входом третьего распределительного блока, а к входу блока регистрации через блок выдачи информации на регистрацию подключен первый выход блока обработки информации, второй выход которого и вход соединены соответственно с входом и выходом программного блока, третий выход подключен;.0687 к третьему входу коммутатора записи-считывания, а четвертый, пятый и шестой выходы блока обработки информации подключены соответственно к третьему входу коммутатора адреса, к второму входу четвертого распределительного блока и к второму входу управляющего триггера, а квторому, третьему и четвертому вхо- .дам блока обработки информации подключены соответственно выход второгозапоминающего блока, выход делителячастоты и выход блока запуска.Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для измерения,регистрации и контроля параметроврежима технологического процессалибо параметров изучаемого многопараметрического процесса, в частностив системах сбора, учета и контроляэнергоносителей (газа, воды, тепловой энергии, электрической энергии).Известно многоканальное устройство цифрового измерения и регистрации, содержащее аналого-цифровойпреобразователь, реверсивный счетчик, блок запуска, коммутатор и регистратор 1 ).Однако в данном устройстве накаждый канал связи применен счетчикимпульсов, что повышает аппаратурные затраты, и, кроме того, оно имеет ограниченные возможности по контролю измеряемых параметров.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсяустройство для измерения и регистрации информации, содержащее датчикитехнологических параметров, распределительные схемы И, счетчики импульсов, задатчик временных интервалов, кварцевый генератор подКлюченный к делителю частоты, управляющий триггер, регистр опроса, .счетчиктекущего времени, блок управления,блок регистрации, схемы объединенияИЛИ, дешифратор, усилитель, блок запуска 23,Недостатком данного устройстваявляется наличие на каждый датчикиндивидуальной линии связи и аппаратурная избыточность (на каждый измеряемый канал примерно по два счетчика импульсов), что повышает стоимость устройства,Цель изобретения - повышение экономической эффективности устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство, содержащеедатчики измеряемых параметров, счетчик импульсов, управляющий триггер,кварцевый генератор, подключенный кделителю частоты, блок управления,блок запуска, блок регистрации, введены в входных формирователей,п выходных усилителей, мультиплексор,дешифратор шин, блок выдачи адреса,регистр, первый и второй запоминающие блоки, первый, второй, третий ичетвертый распределительные блоки, 0 коммутатор записи-считывания, коммутатор адреса, блок обработки информации, программный блок и блок выдачи информации на регистрацию, причем датчики измеряемых параметров 15 включены вхп, на шины и которой включены выходные усилители, а на шины в - входные формирователи, выходы которыхсоединены с входами мультиплексора,на вход которого также подключен вы ход блока выдачи адреса, соединенныйс первым входом первого запоминающего блока, первым входом коммутатораадреса и с дешифратором шин, выходыкоторого подключены к входам вымод ных усилителей, к входу блока выдачи адреса подсоединен первый выходблока управления, к первому входукоторого подключен выход кварцевогогенератора, к второму - выход управ ляющего триггера, соединенного такжес коммутатором записи и считыванияи коммутатором адреса, к входу первого распределительного блока подключен выход регистра, подключенного 35 также к второму входу первого запоминающего блока, к второму выходублока управления и к выходу мультиплексора, третий выход блока управления соединен с третьим входом пер вого запоминающего блока, выход которого соединен с третьим входом регистра, при этом выход коммутатораадреса подключен к первому входувторого запоминающего блока, выходкоторого соединен с первым входомсчетчика импульсов, соединенноговторым входом через второй распределительный .блок с выходом первогораспределительного блока, а к второму входу второго распределительногоблока подключен четвертый выход блока управления, Пятый выход которогосоединен с третьим входом счетчикаимпульсов, подключенного выходом 5через третий распределительный блбкк второму входу второго запоминающего блока,. на третий вход которогоподключен выход коммутатора записисчитывания, соединенного с шестым 10выходом блока управления, первый выход которого подключен также к первому входу четвертого распределительного блока, соединенного выходом спервым входом управляющего .триггера,выход которого соединен с вторымвходом третьего распределительногоблока, а к входу блока регистрациичерез блок выдачи информации на регистрацию подключен первый выходблока обработки информации, второйвыход которого и вход соединены соот;ветственно с входом и выходом программного блока, третий выход подключен к третьему входу коммутаторазаписи-считывания, а четвертый, пятый и шестой выходы блока обработкиинформации подключены соответственнок третьему входу коммутатора адреса,к второму входу четвертого распределительного блока и к второму вхо- ЗОду управляющего триггера, а к второму, третьему и четвертому входамблока обработки информации подключены соответственно выход второго за-поминающего блока, выход делителячастоты и выход блока запуска,На чертеже представлена блок-схема устройства для регистрации иконтроля измеряемых параметров,Устройство содержит датчики , 4 р1.1, , 1,М измеряемых параметров,включенные в узлы матрицы размеромюхп, на шины и которой включены выходные усилители 2.1, , 2.п, ана шины щ включены входные формирователи 3.1.З.в, представляющие собой транзисторные ключи дляпреобразования уровня входных сигналов. Входные формирователи 3.1З.в подключены к входам мультиплексора 4 (в качестве которого можноисПользовать микросхему мультиплексора К 155 КП 1), на вход котороготакже подключен выход блока 5 выдачи адреса, представлмющего собойК- разрядный двоичный счетчик, подключенный также к дешифратору 6 шин,выходы которого подключены к входамвыходных усилителей 2.1, , 2 п,К входу блока 5 выдачи адреса подключен первый выход .блока 7 управления, представляющего собой многофазный генератор импульсов, состоящийиз счетчика импульсов и дешифратора.К первому входу блока 7 управленияподключен, выход кварцевого генератора 8, подключенного к делителю 9частоты. К второму входу блока 7управления подключен выход управляющего триггера 10, К входу первогораспределительного блока 11, представляющего собой г -входовую логикуИ-НЕ, подключен вв)ход регистра 12,подключенного также к первому входупервого запоминающего блока (ЗБ) 13,к второму входу которого подключенвторой выход блока 7 управления,третий выход которого подключен кпервому входу регистра 12, к второмувходу которого подключен выход мультиплексора 4, а к третьему входу регистра 12 подключен выход первогозапоминающего блока 13, к третьемувходу которого подключен выход блока 5 выдачи адреса, Выход блока 5выдачи адреса подключен к первомувходу коммутатора 14 адреса, выходкоторого подключен к первому входувторого запоминанхцего блока (ЗБ) 15.Выход последнего подключен к первомувходу счетчика 16 импульсов, к второму входу которого подключен выходвторого распределительного блока 17,представляющего собой набор двухвходовых логических схем И-НЕ. К входувторого распределительного блока 17подключен выход первого распределительного блока 11. К второму входувторого распределительного блока 17и к третьему входу счетчика 16 им.пульсов подключены соответственночетвертый и пятый выходы блока 7 управления, Выход счетчика 16 импульсов подключен к первому входу третьего распределительного блока 18,представляющего собой набор двухвходовых логических схем И-НЕ, выходкоторого подключен к второму входувторого запоминающего блока 15. Натретий вход второго запоминающегоблока 15 подключен выход коммутатора 19 записи-считывания, к первомувходу которого подключен шестой выход блока 7 управления, первый выходкоторого подключен к первому входучетвертого распределительного блока 20 (двухвходовая схема И-НЕ), выход которого подключен к первомувходу управляющего триггера 10, под-.ключенного к второму входу коммутатора записи-считывания 19, второмувходу коммутатора 14 адреса и к второму входу третьего распределительного блока 18Выход второго запоминающего блока 15 подключен к второму входу блока 21 обработки информации (в качестве блока обработкиинформации можно использовать любуюмикро-ЭВМ, например ЭлектроникаСБ, Электроника С 5-21,Электроника С 5-31, состоящие измикропроцессора, оперативного запоминающего устройства, постоянногозапоминающего устройства, устройствввода-вывода, генератора тактовых импульсов и логических схем управления) . Первый выход блока 21 обработки информации подключен к блоку 22 выдачи информации на регистрацию, представляющему собой стандарт ные адаптеры сняэи с регистрирующимиустройствами, например адаптеры связи микро-ЭВМ Электроника С 5-12 с телеграфным аппаратом (адаптер фЭлектроника С 5-124) с перфорато О ром (даптер Электроника С 5-123 ф) или другие адаптеры, обеспечивающие выдачу информации на регистрацию, К выходу блока 22 выдачи информации на регистрацию подключен вход бло ка 23 регистрации. Второй выход блока 21 обработки информации подключен к входу программногб блока 24, представляющего собой ячейки постоянного запоминающего устройства или репрограммируемого постоянного запоминающего устройства,К первому, третьему и четвертому входам блока 21 обработки информации подключены выходы программного блока,24, делители 9 частоты и блока 25 запуска (пульта управления), Третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока 21 обработки информации подключены соответственно к третьему входу коммутатора 19 записи-считывания, третьему входу коммутатора 14 адреса, квторому входу четвертого распределительного блока 20 и к второму входу управляющего триггера 10.устройство для регистрации и контроля измеряемых параметров работает следующим образом.Дешифратор 6 шин, на вход которого поступает начальный адрес с блока 5 выдачи адреса, через выходной 40 усилитель 2.1 выдает сигнал на первую из П шин для опроса состояния первой группы датчиков 1.11.п. В результате, через входные формирователи 3.1.З,в к входам мультиплексора 4 подключаются первые 1 я датчики 1.1, .., 1,ю, Так как блоком 5 выдачи адреса установлен начальный адрес, то на вход 1 -разрядного регистра 12 через мультиплексор 4 поступает информация о состоянии первого датчика 1,1, На нходы данных регистра 12 иэ первого ЗБ 13 поступает информация о состоянии датчика 1.1 в предыдущих циклах опроса датчиков. По сигналу блока 7 управления информации о состоянии датчика 1,1 в предыдущих г циклах опроса датчиков хранящиеся в первом ЗБ 13, записывается в регистр 12 и по сигналу блока 7 управления ре гистр производит сдвиг информации на один разряд вправо. В результате в первом разряде регистра 12 находится информация о состоянии датчика 1.1 н момент опроса. 65 По сигналу блока 7 управления впервом ЗБ 13 по начальному адресузаписываются выходные данные регистра 12 и, кроме того, зти данныепоступают на вход первого распределительного блока 11, на выходе которого появляется сигнал только в томслучае, когда код входного сигналасоответствует коду полезного сигнала. Такая организация приема информации позволяет не только получитьполезный сигнал, но и отфильтроватькратковременные помехи, которые наводятся в линии связи, что повышаетпомехоустойчивость и достоверностьприема информации.По начальному адресу, поступанцему с блока 5 выдачи адреса через коммутатор 14 адреса, информация второго ЗБ 15 поступает на входы данныхсчетчика 16 импульсов и по сигналублока 7 управления записывается всчетчик 16 импульсон,Далее выходная информация первого распределительного блока 11 через второй распределительный блок 17по сигналу бЛока 7 управления суммируется с содержимым счетчика 16импульсов. По сигналу блока 7 управления через коммутатор 19 записисчитывания во второй ЗБ 15 по начальному адресу, задаваемому блоком5 выдачи адреса, записываются выходные данные счетчика 16 импульсов,поступакщие на входы данных второгоЗБ 15 через третий распределительныйблок 18. С приходом последнего сигнала с блока 7 управления, блок 5выдачи адреса формирует адрес дляопроса состояния датчика 1.2, Процесс опроса датчика 1,2 аналогиченранее описанному. После опроса первых п датчиков (1.1, , 1.а) блоком 5 выдачи адреса через дешифратор 6 шин и через выходной усилитель 2,2 выдается сигнал на вторуюиэ и шин для опроса состояния следующих в датчиковРаботой блока 7 управления (следовательно, частотой опроса датчиков) управляет кварцевый генератор 8.По истечении времени й 1, формируемого кварцевым генератором 8 иделителем 9 частоты и вырабатываемого блоком 21 обработки информации,с выхода последнего на вход четвертого распределительного блока 20поступает сигнал, После прихода сигнала с блока 7 управления на второйвход четвертого распределительногоблока 20 управлякций триггер 10 изменяет свое состояние. В результате,блокируется блок 7 управления и третий распределительный блок 18, а навходы коммутатора 14 адреса и коммутатора 19 записи-считывания с ныхода управляющего триггера 10 поступает сигнал, переключающий коммутаторы 14 и 19 на работу от выходовблока 21 обработки информации.По адресам и сигналам записи-считывания, формируемым блоком 21 обработки информации, поступающим на входы второго ЗБ 15 через коммутатор 14адреса и коммутатор 19 записи-считывания, данные иэ второго ЗБ 15 переписываются в ячейки памяти блока 21 обработки информации, а содержимоевторого ЗБ 15 обнуляется. После этого сигналом с блока 21 обработкиинформации триггер 10 переключается,в результате деблокируется блок 7управления и третий распределительный блок 18, а коммутатор 14 адреса 15и коммутатор 19 записи-считыванияпереключается для работы соответственно от блока 5 выдачи адреса иот блока 7 управления.Алгоритм обработки входной информации .записан в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) блока 21обработки информации. В ПЗУ блока 21записан также алгоритм выработкитекущего времени по временным меткам, 25поступающим с кварцевого генератора 8 через делитель 9 частоты,Коэффициенты приведения входнойинформации к единым нормированнымвеличинам, признаки совместимостиинформации, а также метки времени,в которые необходимо выдавать информацию на регистрацию, записаны в программном блоке 24.Обработанная в блоке 21 информация через заданные промежутки времени поступает на входы блока 22 выдачи информации на регистрацию и регистрируется в блоке 23.Кроме того, имеется возможность регистрации информации по вызову с помощью блока 25 запуска (пульта управления) .По заданному алгоритму блоком 21 обработки информации вычисляется прогнозное значение измеряемого параметра с заданным шагом упреждения и сравнение прогнозного значения с контрольными величинами, обеспечивая опережающий контроль измеряемого параметра. Предлагаемая схема устройства для регистрации и контроля измеряемых параметров является более экономичной по сравнению с известной, При этом увеличение даже количества датчиков измеряемых параметров (в два раза) в предлагаемом устройстве ведет к незначительному увеличению его стоимости (от 12 до 20 в зависимости от длины линий связи) в то время, как увеличение датчиков в известном устройстве ведет к увеличению его стоимости в 95-101.Корректор И гордей Ред акаэ 11446/3 п сн нлиал ПИП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 3 Тираж 614 ВНИИПИ Государственногпо делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ра Пкомитета СССоткрытийская наб., д