Устройство для контроля параметров

(19) 0151)4 С Об Р 15/ ИДЕТ ЕПЬСТВ МЕТР ОВ (57) Изобрете тике и вычисл быть использо метров объект карактеризует мых параметро является повь АРСТБЕННЪЙ НОМИТЕТ ССС АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1049923, кл. С Об Р 15/46, 1983,Патент ФРГ Р 2613127,кл, С 06 Р 15/46, 1982.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАние относится к автомаительной технике и можетвано для контроля параа, состояние которогося группой контролируев. Целью изобретенияппение быстродействия функционирования устройства в процес.се контроля группы параметров, Устройство для контроля параметров содержит блок 1 датчиков параметров,коммутатор 2, аналого-цифровой .преобразователь 3, регистр 4 кода пара- .метра, первый 9 и второй 13 блокипрограммируемой памяти, генератор 5импульс.ов, счетчик 6 тактов, дешифратор 7 тактов, блок 8 инверторов, первый 11 и второй 18 триггеры, элементыИ 14, 15 и ИЛИ 10, счетчик-регистр16 адрес.а, дешифратор 17 адреса, второй регистр 12. Данное устройствопозволяет повысить быстродействиефункционирования устройства в процес"се контроля группы взаимозависимыхпараметров при одновременном сжатиипередаваемой к приемнику информации,5 ил,1 12954 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля параметровобъекта, состояние которого характеризуется группой контролируемых параметров.Цель изобретения - повышение быстродействия функционирования устрой ства в процессе контроля группы параметров.10На фиг.1 изображена блок-схемаустройства для контроля параметров;на фиг.2 - временная диаграмма функционирования устройства, на фиг,Зблок-схема блока инверторов; нафиг.4 - функциональная схема блокапрограммируемой памяти, выполненногона программируемых матрицах", на фиг,5 -схема блока программируемой памяти,выполненная на программируемой логи-20. ческой матрице корреляции,Блок-схема устройства для контроля параметров (фиг, 1) содержит блок 25 1 датчиков параметров, коммутатор 2, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 3, регистр 4 кода параметра, генератор 5 импульсов, счетчик 6 тактов, дешифратор 7 тактов, блок 8 ин верторов, второй блок 9 программируемой памяти, элемент ИЛИ 10, первый триггер 11, второй регистр 12, первый блок 13 программируемой памяти, второй элемент И 14, первыи элемент И 15, счетчик-регистр 16 адреса, дешифратор 17 адреса, второй триггер 18, входную шину 19, выходные шины 20 и 21, выход 22 блока датчиков параметра, управляющий вход 23 коммутатора, вход 24 АЦП, шину "Пуск" 25, первый 26 и второй 27 входы регистра кода, выход 28 генератора импульсов, уста,новочный вход 29 счетчика тактов, выходную шину 30 счетчика тактов, 45 вход 3 1 блока инверторов, выходную шину 32 дешифратора тактов, первый 33 и второй 34 входы и выход 35 второго триггера 9, входы Зб и 37 первого триггера, входы 38-.40 второго регист ра, вход 41 первого блока 13 программируемой памяти, входы 42-45 элементов И 14 и 15, входы 46-48 и выход 49 счетчика-регистра адреса, входы 50 и 5 1 второго триггера 18. 5Блок-схема блока 8 (фиг.З) с.одержит инверторы 52.1-52.7 и элемент ИЛИ-НЕ .53. Нумерация выходов 1-8 эле" мента 52.1-52,7 соответствует нуме 20рации входов узлов, к которым подключены выходы элементов,Блок-схема. блока 9 (фиг.4) содержит постоянные программируемые запоминающие устройства (ППЗУ) 54.1-54, типа КР 556 РТ 5. Информационные (адресные) входы ППЗУ 54.1-54,1 подключены к выходам АЦП 3 кода преобразованного напряжения, причем число подключаемых входов каждого ППЗУ 54.1-54.д может быть различно и определяется характеристикой датчика, сопряженного с каждым ППЗУ, на основании которой составляется таблица соответствия между входным и выходным кодом ППЗУ.Блок-схема блока 13 (фиг.5) содержит ППЗУ 55,1, 55.2 и 55.3. Расширение числа датчиков блока 1 приводит к соответс.твующему наращиванию объема (числа ППЗУ) в блоке 13.Устройство работает следующим образом. После включения напряжения питания оператор кнопкой "Начальная установка" устанавливает все блоки с памятью 4, б, 11, 12, 16 и 18 в исходное, нулевое состояние. После включения питания и нескольких циклов устройство устанавливается в исходное (не обязательно нулевое) состояние,;, определяемое совокупностью значений сигналов с выходов датчиков блока т,е. устройство самопод(.траивается, адаптируется к указанной совокупности.Датчики, входящие в состав блока(датчики температуры, давления, напряжения и т,п,), измеряют значения контролируемьгс параметров объекта контроля и преобразуют значения контролируемых параметров в пропорцио-: нальные контролируемым параметрам напряжения.Физическая природа контролируемых параметров и конструкция датчиков блока 1 не имеют принципиального значения.Коммутатор 2 в соответствии с управляющими сигналами на входе 23 подключает в определенной последовательности выходные напряжения датчиков блока 1 к входу АЦП 3, преобразующего указанные напряжения в двоичный код. Начало преобразования напряжения АЦП 3 задается сигналом пуска на шине 25, Временное положение сигнала на шине 25, а также на других характерных3 1 2954шинах приведено на временнойдиаграмме фиг.2, на которой номер осциллограммы совпадает с номером изображаемой шины,Генератор 5, счетчик 6, дешифратор 7 и блок 8 инверторов образуютраспределитель управляющей импульснойпоследовательности, формируемой. в соответствии с временной диаграммойна фиг,2. ЮСигнал 47 совпадает с сигналом44, сигнал 46 - с сигналом 42, сигнал41 - по времени с. сигналом 40, сигнал 48 - с сигналом 41 (задержки наэлементах 12 и 13, равные несколькимдесяткам наносекунд, не учитывают).Команда 29 для случая й 8 не вырабатывается, так как блокируется вблоке 8 на элементе 53 (фиг.З) входа31 с единичного выхода триггера 11.Сигнал пуска АЦП 3 по шине 25 формируется по коду 0000 на выходе счет 25чика 6 через дешифратор 7 и блок 8.Сигналы на выходах 25, 27, 29, 37,40, 42, 44 и 51 блока 8 (фиг.З) соответствуют последовательно увеличивающимся состояниям счетчика 6 0000,0001, 00100111.Сигнал 23 по времени совпадает ссигналом 44 или 42 (фиг2), так какпо сигналу 44 или 42 изменяется состояние счетчика 16 и номер возбужденной на выходе дешифратора 17, соединенного с выходом счетчика 17 шиной49, цепи на входе 23.Код с выхода АЦП 3 поступает наинформационные входы блока 9, Номер 40выбранной матрицы иэ всей группы блока 9 осуществляется возбужденным вданном такте выходом дешифратора 7.Номер датчика блока 1, подключаемого коммутатором 2 к входу АЦП 3, иномер триггера регистра 12, подключенного к выходу триггера 11, определяется этим же возбужденным выходомдешифратора 17, т.е. между номерами 50датчика блока .1, матрицей блока 9и триггера регистра 12 существуетвзаимнооднозначное соответствие.К информационным входам блока 9подключаются выходы нескольких старших разрядов АЦП 3.Каждая матрица блока 9 программируется таким образом, чтобы для однойсовокупности кодов на информационных 20 4входах на информационном выходе етчгнаходился логический нуль, для другой - логическая единица, Такое разбиение определяется характеристикойдатчика блока 1, номер которого совпадает с номером, соответствующимдатчику разрядов на входе. Если номерменьше выбранного порогового значениякода, на выходе блока 9 устанавливается нуль, если больше или равен -единица. Такая зависимость междувходным и выходным кодами определяет"ся таблицей соответствия, записываемой в блоке 9 на программаторе или впроцессе изготовления за счет соответствующей конфигурации фотошаблона.Сигналы с выходов блока 9 черезэлемент ИЛИ 10 записываются в триггер11 по стробу на входе 37.Состояние триггера 11 поступаетна блок 8 инверторов,Если в триггер 11 записывается нулевой сигнал, АЦП 3 преобразует входное напряжение полностью, т.е, до получения всех разрядов выходного кода,а если в триггер 11 - единичный сигнал, АЦП 3 включается сигналом по ши"не 25 на преобразование следующегонапряжения с выхода следующего датчика блока 1, подключаемого коммутатором 2 к входг АЦП 3.По нулевому состоянию триггера, 11триггер 18 устанавливается в единицустробом на входе 51 и выходной кодАЦП 3 переписывается в регистр 4 поимпульсу занесения на входе 27. Единичное состояние триггера18 является признаком готовности для приемника кодов контролируемых параметров (ЭВМ, спецпроцессор) с выхода регистра 4,Код с выхода регистра 4 по шине 20 передается в приемник цифровой информации в течение интервала вре мени, определяемого быстродействием канала передачи и быстродействием приемника. Пока код с выхода регистра 4 не принят приемником цифровой ийформации, заносить новый код в регистр 4 нельзя.Состояние триггера 11 переписыва" ется в выбранный в данном такте дешифратором 17 триггер регистра 14,. Код, формируемый указанным образам в регистре 12, является входным информационным кодом ПЛМ и соответствует текущей совокупности датчиков блока 1, выходные параметры которыхнаходятся в определенных пределах; задаваемых ПЛМ флажков блока 9.Таблица соответствия между вход-. ным и выходным кодом, записанная в блоке 13, задается взаимозависимостями параметров датчиков блока 1, причем указанные взаимосвязи меняются в процессе контроля параметров контролируемого объекта. Если имеется совокупность датчи- . ков, контролирующих параметры объекта, между выходными сигналами датчиков имеются определенные корреляционные зависимости, которые можно получить на основании статистического . анализа функционирования совокупности датчиков в процессе контроля параметров объекта. Указанные корреляционные зависимости в цифровом виде записываются в блок 13.Выходной код блока 13 определяет код адреса следующего датчика блока 1, выходной сигнал которого подлежит преобразованию в код АЦП 3.Код адреса следующего датчика блока 1 заносится с выхода блока 13 в счетчик-регистр 16 по импульсу занесения с элемента И 15, который пропускает импульс занесения с входа 44 при единичном состоянии триггера 11.При нулевой состоянии триггера 11 через элемент И 14 с входа 42 на вход счетчика-регистра 16 проходит сигнал счетной плюс единицы, изменяющий код адреса на плюс единицу.Код адреса следующего датчика блока 1 поступает на вход дешифратора 17.Таким образом, последовательность считывания информации с датчиков блока 1 определяется совокупностью текущих значений контролируемых параметров, т.е. устройство самоподстраивается, адаптируется к указанной совокупности.Источниками повышения быстродействия устройства является уменьшение среднего времени контроля каждого параметра (фиг,2), в длинный такт контроля включается полное время (для всех разрядов) преобразования контролируемого параметра в код и время передачи кода контролируемого параметра к приемнику информации, в ко" роткий такт включается только врем преобразования нескольких старших разрядов в код и уменьшение числа датчиков блока 1; контролируемых втечение одного цикла контроля. Понятие цикл контроля, под которым понимается поочередный и последовательныйконтроль всех датчиков, для предлагаемсго устройства лишен смысла, таккак существуют ситуации, при которыхкакие-либо параметры объекта контролявообще не контролируются или контро лируются очень редко, если информациис других датчиков, логически связанных с неконтролируемыми датчиками,достаточно в конкретной ситуации дляпринятия решения о состоянии контролируемого объекта.Таким образом повьппается быстродействие устройства в процессе контроля группы взаимозависимых парамет" 20 ров при одновременном сжатии передаваемой к приемнику информации.Формула изобретения25 Устройство для контроля параметров, содержащее блок датчиков параметров, подключенный к шине контролируемых параметров, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, выход 30 которого подключен к первому входурегистра кода параметра, соединенного выходом с первой выходной шинойкода контролируемых параметров, атакже генератор импульсов, счетчик 35 тактов, дешифратор тактов, блок инверторов, первый, второй элементы Ии элемент ИПИ, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повьппения быстродействия функционирования устрой ства в процессе контроля группы параметров,в него введены первый и второйтриггеры, второй регистр и последовательно соединенные первый блок программи"руемой памяти, счетчик-регистр адреса, 45 дешифратор адреса и второй блок программируемой памяти, выходная шинакоторого через элемент ИЛИ соединенас первым входом первого триггера,,второй вход которого соединен с вто рым входом регистра кода параметра,с первым входом второго регистра, спервым входом второго триггера, свыходом блока инвертора, с первымвходом счетчика тактов, с первыми 55 входами первого и второго элементовИ и с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которогосоединен с вторым входом второго .блока программируемой памяти, выход295420 В 7 генератора импульсов соединен с вторым входом счетчика тактов, выходкоторого через дешифратор тактов соединен с первым входом блока инвертора, второй вход которого соединен,с прямым выходом первого триггера,с вторым входом второго регистра и1с вторым входом первого элемента И,выход которого подключен к второмувходу счетчика регистра адреса, третий вход которого соединен с выходомвторого элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выкоду первого триггера и к второму входувторого триггера, выход которого соединен с вторым выходом устройствамидля контроля параметров, третий входвторого регистра соединен с выходомдешифратора адреса и с управляющимвходом коммутатора, информационныйвход которого соединен с выходом блока датчиков, а выход - с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, а выход второго регист-.ра подключен к входу первого блокапрограммируемой памяти.1295420 Составитель И.Швец Редактор Н.Рогули хредИ.Попо орректор В.Бутя Тираж 673 НИИПИ Государственного ко по делам изобретений и 035, Москва, Ж, РаушскЗаказ 619/56 одписное ета СС рытиинаб д Производственно-полиг ское предприятие, г. Уж 1 ород, ул, Проектная