Информационно-измерительное устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1256074 А 1(51) 4 б 08 С 19/28 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) ИНФОРМАЦИОННОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЛСТВО(57) Изобретение относится к системам контроля, обработки и отображения информации и может быть использовано для оперативного контроля аппаратуры и технологических процессов. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Устройство содержит программно-временной блок на базе микроЭВМ, связанный посредством блока сопряжения с многоканальным аналого- цифровым преобразователем, прием ни ком сигналов, индикаторами и блоком формирования команд. Наличие программно-временного блока позволяет использовать устройство как в штатном, так и в аварийном режимах. Введение в устройство блока сопряжения, блока формирования команд и индикатора ручного контроля позволяет использовать устройство в режиме ручного контроля при выходе из строя программно- временного блока или приемника сигналов.1 з.п. ф-лы, 7 ил.Изобретение отгггсится к телеметрии и может быть использогзано лля оперативного контроля технологических процессов и отображения его результатов оператору. Цель изобретения - повышение надежности устройства.На фиг. 1 изображена функциональная схема информационного измерительного устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока сопряжения; на фиг. 3 - функциональная схема второго индикатора; на фиг. 4 - функциональная схема аналогоцифрового преобразователя; на фиг. 5 функциональная схема блока формирования команд; на фиг. 6 - функциональная. схема формирователя импульсов; на фиг. 7 функциональная схема распределителя импульсов.Устройство (фиг. 1) содержит программно-временной блок 1, олок 2 памяти, аналого-цифровой преобразователь 3 (АЦП), первый индикатор 4, блок 5 сопряжения, приемник 6, блок 7 формирования команд, третий 8 и второй 9 индикаторы.Блок 5 сопряжения (фиг. 2) содержит коммутатор 10, второй депгифратор 11, регистр 2 адреса, генератор 3, элемент ИЛИ 14, регистр 15 данных, первый дешифратор 16, формирователь 17 импульсов и приемо-передатчик 18.Второй индикатор 9 (фиг. 3) содержит регистр 19, блок 20 памяти (оперативное загнминаюшее устройстьо - ОЗУ ), вакуумно-люминесцентный индикатор 21, распределитель 22 импульсов и генератор 23.Аналого-цифровой преобразователь 3 (фиг. 4) содержит коммутатор 24, преобразовател ь 25 напряжение- код , ПН К), регистр 26, инвертор 27, первый элемент И 28, распределитель 29 импульсов и второй элемент И 30.Блок 7 формирования команд (фиг. 5) содержит кнопочную клавиатуру 31, генератор 32 и двоично-лесятичный регистр 33.Формирователь 17 импульсов (фиг. 6) содержит генератор 34, первый формирователь 35 строба, содержащий счетчик 36, дешифратор 37 и триггер 38. Формирователь 7 импульсов содержит также первый элемент И 39, второй формирователь 40 строба, второй элемент И 41, первый 42 и второй 43 элементы ИЛИ, третий элемент И 44 и третий формирователь 45 строба. Распределитель 22 импульсов (фиг. 7) содержит счетчик 46 тактовых импульсов, счетчик 47 адресов, триггер 48, элемент ИЛИ 49, элемент И 50, детектор 51 импульсов, формирователь 52 импульсов, счетчик 53 строк и счетчик 54 столбцов.Индикатор 8 представляет собой светодиод, подключаемый к выходу второго дешифратора 16 блока 5 сопряжения. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В качестве программно-временного блока 1 использована микро-ЗВМ МС П 200.1 ППЦ М 2.79 .007, в качестве блока 2 молуль памяти МС 3301 ПГЩ М 3.858.149 (или ППЗУ ХАЗ.065.093).Многоканальный приемник 6 выполнен в виде блока регистров, выходы которых подключеныы непосредствен но к светодиодам, расположенным на панели контрольно-индикаторного блока.Устройство осуществляет сбор, преобразование, обработку контрольной информации н ее отображение в двух режимах: штатном и аварийном. Оба режима выполняются по командам оператора. В штатном режиме командой оператора инициируется программный реким работы устройства, при котором вычислитель отрабатывает хранящуюся в его блоке памяти (ПЗУ) программ) опроса каналов коммутатора блока сопряжения (через АЦП), преобразования, обработки и отображения поступаюгцей контрольной информации. Обмен информацией меклу блоком 1, блоком 2 и блоком 5 сопряжения производится по правилам параллельного обмена по магистрали.Предлагаемое устройство (фиг. 1) работает следуюгцим образом.Оператор с помощьк клавиатуры блока 7 формирования команд набирает кол режима работы устройства и дает команлу (потенциал высокого уровня) на ггс релачу выбранного кода через блок 5 сопряжения в блок 1, При этом блок 7 формирования команд осугцествляет передачу 16-разрядного кола ко. манды и форм ирова и не тактовых импульсов.В блоке 5 сопряжения (фиг. 2) кол команды через элемент 14 поступает на послеловательный вход регистра 15 данных, а потенциальный выход (команда) и тактовые импульсы (ТИ) -- на формирователь 17. Формирователь 35 строба (фиг. 6) прелставляет собой последовательно соединенные счетчик ло 16, дешифратор и триггер и формирует строб, разрешающий прохождение через элементы И 44 и ИЛИ 43 на тактовый вход сдвига регистра ланных ТИ для записи кода команды.Потенциальный сигнал (команла) поступает на элемент И 41 и через формирователь 45 одиночного импульса (по заднему фронту) в приемо-перелатчик 18, который транслирует этот сигнал в качестве сигнала прерывания через магистраль в блок 1, последний инициирует программу чтения содержимого регистра 15 данных, анализирует команду и переходит к выполнению одного из режимов работы устройства, прелварительно произвеля считывание программы из блока 2. Укороченный на время записи кода команды в регистр 15 данных потенциал команды с выхода элемента И 41 через элемент ИЛИ 42 поступает на вход управления записью по перелнему фронту адресаиз регистра 15 данных в регистр 12 алреса и на вход запуска формирователя 35 строба, с помощью которого формируется на элементе И 39 серия из 32 ТИ, поступающая через элемент ИЛИ 43 также на тактовый вход регистра 15 данных. При этом выбранный соответствуюшим образом ко адреса (штатный режим работы) определяет потенциал управляюшего выхода регистра адреса, запрешаюший дальнейший сдвиг записанной в регистр 15 информации (команды).Программный (штатный) режим работы устройства реализуется следу юшим образом.Блок 1 производит запись адреса АЦПЗ и номера канада в виде 16-разрядного слова, поступающего по магистрали в блок 5 сопряжения через приемо-передатчик 18 на регистр 15. Формирователь 17 по управляющему сигналу блока 1, поступавшему через приемо-передатчик 18 на элемент ИЛИ 42, осуществляет запись адресной информации из регистра 5 данных в регистр 12 и формирование 32 ТИ на сдвиг в регистр 15.Регистр 12 через дешифратор 11 управляет соответствующими входами-выходами коммутатора 1 О. Содержимое регистра 15 по первым 16 из 32 ТИ выдается через коммутатор 10 в АЦП, а по последним 6 ТИ из 32 производится запись информации, поступающей из АЦП на вход регистра 15 через коммутатор О и элемент ИЛИ 14.При этом АЦГ 1 (фиг. 4) работает следующим образом.Импульсом Начало обмена (НО) распределитель 29 импульсов устанавливается в исходное состояние, разрешая прохождение ТИ через элсмент И 28 на регистр 26 для записи поступающего кода адреса канала. С приходом 16 ТИ распределитель 29 импульсов через инвертор 27 запрещает прохождение ТИ на вход регистра 26, разрешая их прохождение через элемент И 30 на Г(НК 25 лля преобразования и разрешая подключение соответствующего канала через коммутатор 24 к входу преобразователя 25 напряжение-код, который выдает на выход блока 16 разрядный кол преобразованной аналоговой величины, Блокв соответствующее время (включаюшее обращение к АЦП и прием от него информации) выполняет режим чтения содержимого регистра5. Г 1 осле ооработки принятой информации блок 1 формирует 16-разрялное слово, содержашее адрес многоканального приемника б, номер индикатора (группы индикаторов) индикатора 4 и информацию о состоянии параметра, затем выполняет режим записи сформированной информации в регистр 15 блока 5 сопряжения, который, работая аналогично случаю с АЦП образом, выдает принятую информацию в многоканальный приемник 6. Одновременно с процессом опроса каналов АЦП блок 1 формирует в опера 5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 тивной памяти список неисправностей и другую информацию и выдает ее в индикатор 9 (фиг. 3). При этом индикатор 9 работает следующим образом.Сигналом НО, поступающим из блока 5 сопряжения, обнуляются счетчики 46, 47, 53.54 и триггер 48 режима распределителя 22 (фиг. 7). С задержкой относительно сигнала НО на входы информационного параллельно-последовательного регистра 19 и элемента 51 поступает 16-разрядный код информации. Элемент 5 выделяет из информационного сигнала, передаваемого по двухпроводной линии с прямой и инверсной передачей, 16 ТИ и выдает их лля сдвига поступающей в регистр 19 информаггии н на вход счетчика 46 ТИ для счета ло 16. Выходной сигнал с дешифратора счетчика 46 через элемент ИЛИ 49 поступает на счетчик 47 и через формирователь 52 на соответствующие входы Выбор кристалла блока 20 памяти. Выходы счетчика 47 постхпают параллельно на адресные входы блока 20, и сигнал с лешифратора счетчика 47, определяющий перебор всех адресов олока 20 на единичный вход триггера 48, который определяет режим работы (Запись - Считывание) блока 20. Первый выход триггера 48 подключен к входу Запись-считывание блока 20, а второй - к элементу И 50. Он разрешает прохождение в режиме считывания частоты генератора 23 на счетчик 53 строк. В режиме считывания информации из блока 20 для отображения на инликаторе 21 сигналами с выходом лсшпфратора счетчика 53 осуществляется смена адреса блока 20 и управление записью считываемой из блока 20 информации в буферный регистр этого блока.В качестве индикатора 21 может быть применен индикатор вакуум но-лгохг и несцентиый типа П, трехстрочный, по 16 знакомест в строке, с формированием одного знакоместа 35 точками. В этом случае кол знакоместа формируется из трех информационных слов. Всего в массиве текста 144 слова, что и определяет соответствуюшую емкость блока 20 (144 16-разрядны х слова), счетчика 47 (до 144), счетчика 53 (ло 9), счетчика 54 (до 16) и бучерного регистра блока 20 (105 разрядов). Первыми девятью импульсамичастоты генератора 23 с выхола дешифратора счетчика 53 осугцествляется запись девяти слов в буферный регистр (105 разрядов) из соответствующих девяти адресов блока 20. Далее ло момента заполнения счетчика (емкость его, как и сама частота 1 определяется режимом работы индикатора, выбранным для нормального восприятия изображаемого текста на индикаторе 21) информаггпя из оуферного регистра блока 20 подается на входы индикатора для формирования знаков каждой из трех строк. Стробирование информации по5 10 15 20 Формула изобретения столбцам (зпакоместу) осуществляется с выхода дешифратора счетчика 54, срабатывающего по сигналам заполнения счетчика 53. Процесс считывания информации из блока 20 (отображение) осуществляется путем перебора всех адресов и далее с начала до момента прихода сигнала НО, устанавливающего распределитель 22 в исходное состояние для приема массива информации.Введение в устройство блока 5 сопряжения, блока 7 формирования команд и индикатора 8 позволяет использовать устройство в режиме ручного контроля при выходе из строя одного из следующих (или всех вместе взятых) блоков: блока 1, блока 2, приемника б и индикатора 9. Г 1 ри этом устройство работает следующим образом.Команда оператора, содержащая адрес АЦПЗ и номер канала, а также служебную информацию, поступающую из блока формирования команд, описанным образом записывается в регистр 15 блока сопряжения, а ее адресная часть - в адресный регистр 12, В этом случае управляк)щий потенциал с регистра 12 разрешает сдвиг записанной в регистре 15 информации, работу дешифратора 16 и запрещает работу приемо-передатчика 18.Аналогично рассмотренному в формироватсле 17 блока 5 сопряжения потенциальным сигналом Команда элемента ИЛИ 42 запускается формирователь 35 строба и 32 ТИ с выхода генератора 34 поступают на тактовый вход регистра 15. При этом устройство в составе АЦПЗ и блока 5 сопряжения работает по алгоритму, описанному для программного режима работы. Принимаемый из АЦПЗ код записывается в регистр 15, к определенным разрядам которого в соответствии со структурой принимаемой информации подключены входы дешифратора 16. Наличие в данных разрядах регистра кода, превышающего в аналоговом представлении некоторое напряжение допуска, индицируется индикатором 8, что свидетельствует об исправности, соответствии норме контролируемого параметра. Реализуется режим опроса одного канала АЦП 1 контролируемого нараметра).Таким образом, введение в устройство блока сопряжения, блока формирования команд, индикатора ручного контроля и блока текстовой информации позволяет одновременно с упрощением устройства повысить надежность его функционирования. 1. Информационное измерительное устройство, содержащее программно-временной блок, блок памяти, аналого-цифровой преобразователь, приемник, выходы которого соединены с соответствующими входами 25 30 35 40 45 50 55 первого индикатора, отличающееся тем, что, с целью повышения функциональной надежности, в него введены блок сопряжения, блок формирования команд, второй и третий индикаторы, адресные управляющие и информационные шины программно-временного блока, блока памяти и блока сопряжения объединены и первый адресный и первый, второй и третий информационные выходы блока сопряжения соединены соответственно с первыми входами аналого-цифрового преобразователя, второго индикатора, входами приемника и третьего индикатора, управляющий выход блока сопряжения соединен с вторым входом второго индикатора, выход аналого-цифрового преобразователя и первый и второй выходы блока формирования команд соединены соответственно с информационным управляющим и адресным входами блока сопряжения, входы аналого-цифрового преобразователя являются информационными входами устройства. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок сопряжения содержит коммутатор, дешифраторы, регистр адреса, регистр данных, генератор, формирователь импульсов, приемо-передатчик и элемент ИЛИ, первый и второй выходы приемо-передатчика соединены с первыми входами соответственно формирователя импульсов и регистра дан. ных, первые выходы которого соединены с первыми входами регистра адреса, второй выход регистра данных соединен с объединенными первым входом первого дешифратора и коммутатора, первый и второй входы приемо-передатчика подключены соответственно к третьему выходу регистра данных и первому выходу формирователя импульсов, второй и третий выходы которого соединены соответственно с третьим входом регистра данных и вторым входом регистра адреса, первый выход регистра адреса соединен с четвертым входом регистра данных и вторым входом первого дешифратора и третьим входом приемо-передатчика, вторые выходы регистра адреса через второй дешифратор соединены с соответствующими вторыми входами коммутатора, первый выход которого соединен с первым вхо "ом элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с пятым входом регистра данных, выход генератора соединен с вторым входом формирователя импульсов, третий вход формирователя импульсов и второй входэлемента ИЛИ являются соответственно управляющим и адресным входами блока сопряжения, второй вход коммутатора является информационным входом блока сопряжения, второй. третий и четвертый выходы коммутатора являются соответственно адресным, первым и вторым информационными выходами блока сопряжения, выход первого дешифратора и третий выход приемо-передатчика являютсяка являются соответственно адресной, информационной и управляющей шинами блока сопряжения. Рилалгпр е коюпгроля сатрап 1256074 соответственно третьим информационным и управляющим выходами блока сопряжения, четвертые входы-выходы приемо-передатчи. Зимокос 113035, МФилиал ППП едактор А. Воровичаказ 4828/51ВНИИ Составитель В. БТехред И. ВересТираж 515Государственного келам изобретений исква, Ж - 35, РаушсПатент, г. Ужгоро одинКорректо Подписно итета СССР м открытий ая на 6., д. 4/ ул Проектна