Устройство для приема информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)4 С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРПРИ ГКНТ СССР РМ сд; . юа 1 ййАЯ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН РМИЦИ йп 3 цлкикс 3 б// ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1(71) Всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей "Энерго сетьпроект"(56) Авторское свидетельство СССР М 1201860, кл. С 08 С 19/28, 1985.Авторское свидетельство СССР М 1363286, кл. С 08 С 19/28, 1987. 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА 801509969(57) Изобретение относится к телемеханике и может быть применено всистемах диспетчерского управлениядля накопления информации о развитииаварии, Устройство содержит блок 1памяти, таймер 2, блоки 3 опроса,шифратор 4, регистры 5-7, счетчик 8,блок 9 фиксации аварии, индикатор10, канал 11 связи, генератор 12 одиночных импульсов, элемент И 13, элементы 14 и 15 ИЛИ, АЦП 16 и нагрузочные элементы 17 и 18, Устройство фиксирует и накапливает измерения аналоговых величин, При этом измерения,изменяющиеся с большей скоростью,фиксируются с большей частотой3 ил.з 1509969Изобретение относится к областителемеханики и может быть примененов системах диспетчерского управления.Цель изобретения - повышение информативности устройства.На фиг.1 представлена структурнаясхема устройства; на фиг.2 - схемаблока опроса; на Фиг.3 - электрическая схема, образуемая диодами и резисторами, входящими в состав устройства.Устройство содержит блок 1 памяти, таймер 2, блоки 3- опроса (почислу датчиков), шифратор 4, регистры 155-7, счетчик 8, блок 9 Фиксации аварии, индикатор 10, канал 11 связи,генератор 12 одиночных импульсов,элемент И 13, элементы ИЛИ 14 и 15,аналого-цифровой преобразователь 16,нагрузоцные элементы 17 и 18.. Блок 3 опроса содержит интегратор19, элемент 20 задержки, пороговыйэлемент 21, триггер 22, ключи 23 и24, элементы И 25 и 26, элементыИЛИ 27 и 28, ограничительный элемент29, элемент 30 дифференцирования, выцитатели 3 1 и 32, разделительные элементы 33 и 34.Рассмотрим Функционирование отдельных узлов устройства. Изменяющееся во. временивходное напряжениех(й) поступает на первый вход блока3 опросаЭлемент 30 вычисляет производную с 1 хЯ, которая с его выхода 35подается на вход вычитателя 31, надругой вход которого при открытомключе 23 подается напряжение у(с) свыхода интегратора 19. Вычитатель 3 1вычисляет разность 40ч(е) = И -- у(с), (1)Йхгде Ы и р - известные коэффициенты.Эта величина подается на вход интегратора 19. Следовательно, 45(3) При откуда следует, что 55 у(С) = у(Ео) + сх(Е) - с х(о)(5) где Т, - фиксированный момент времени. В частности, еслиу(с,) О, (Ь) дх(е) = х(с) - х(с), (8)Если первый ключ 23 закрыт, тоуравнение (3) принимает видЙч дха. - (А йе (4)откуда следует, чтоу = у(,) + 1 хИ) - х(,), (5)где й, - фиксированный момент времени,В частности, еслиу(е,) = О, (6) у(Е) =ах(С) (7)где дх(е) = х(е) - х(е,). (8)Если первый ключ 23 открыт, акоэффициенты о и р выбраны таким образом, чтоо( (9)то уравнение (3) принимает видЪ у (10)Это уравнение имеет единственное иустойчивое решениеУ=О, (11)т.е. при открытом первом ключе 23напряжение на выходе интегратора 19стремится к нулю.Рассмотрим моменткогда практически выполняется условие (11). Если в этот момент первый ключ 23 закрывается, то в соответствии с (6)и (7) напряжение на выходе интегратора 19 принимает значение, пропорциональное изменению входного напряжения за интервал времениа = е -(12)Таким образом, на выходе интегратора 19 присутствует напряжениеу = (х - х( (13)где й, - последний момент, при котором был открыт первый ключ 23. Соотношения (1)-(3) полностью соответствуют прототипу.Рассмотрим функционирование схемы,изображенной на фиг.3, для чего обоз"начим:токи, протекающие церез диоды 34- и 35-Е соответственно;у - потенциал на Е-м входе этойсхемы,К г (14) ток 1 удовлетворяет соотношению0, если у 1) О иу=а У; .1= О в противном случае,(16) 5д = О в противном случае.Таким образом, если на входах рассматриваемой электрической цепи присутствуют потенциалы у, то толькочерез два (максимум) резистора 33протекают токи: через резистор, под-ключенный к максимальному положительному потенциалу у, протекает ток д,а через резистор, подключенный к минимальному отрицательному потенциалу 15у, протекает ток дь)Как следует из (13),у(е) = о(х(с) - х(с . (17)Из изложенного следует, что толькона двух (максимум) разделительных эле ментах 33 имеется разность потенциалови, следовательно, только на выходахдвух вторых вычитателей 32 имеетсянапряжение, отличающееся от нуля, Соответственно, на входах только двух 25пороговых элементов 21 в данный момент времени может присутствоватьсигнал,. вызывающий срабатывание этихэлементов, В прототипе такой сигналмог появиться на входах всех пороговых элементов 21 одновременно. Такимобразом, частота срабатывания пороговых элементов 21 в предлагаемом устройстве резко снижается (по сравне-,.нию с известным), а срабатывают толькоте из них, которые соответствуют наи-.большему изменению измерения х,Срабатывание порогового элемента21 происходит в тот момент, когда напряжение на его входе не меньше неко Оторой величины. Это же напряжение присутствует на выходе второго вычитателя 32 и соответствует некоторому на;пряжению(18)на выходе интегратора 19. 9 6 жение на выходе интегратора 19 становится (как показано выше) нулевым.После прекращения сигнала на управляющем входе первого ключа 23 он закрывается и напряжение на выходе интегратора 19 вновь изменяется до )тех пор, пока не достигнет укаэанной Итак, срабатывание порогового элемента 21 происходит в тот момент, когда напряжение у на выходе интегра тора 19 достигает величины,.удовлетворяющей соотношению(18) и наиоольшей (по модулю) по сравнению с напряжениями на выходах других интеграторов. В этот момент на выходе порогового элемента 21 возникает прямоугольный импульс, который поступает на управляющий вход первого ключа 23 и открывает его. После этого напрявеличины.Таким образом, сигнал на выходепорогового элемента 21, входящего в состав блока опроса 3-, возникает тогда, когда входное напряжение хза время дс изменилось на величину(дх) у/о,и при этоммакс1 дх 1: щдх.В этих соотношениях дхиахизменяются эа время (12), где С - момент появления предыдущего сигнала на выходе соответствующего порогового элемента 21.Устройство функционирует следующим образом. Датчики сигнализации вырабатывают напряжения х, поступающие на первый вход соответствующего блока опроса 3-1 с.Количество и этих блоков равно числу датчиков. Все блоки 3 опроса связаны циклической цепью, проходящейчерез третий вход и второй выход каждого блока 3 опроса и замыкающейся через элемент ИЛИ 15.По этой цепи циркулирует так называемый сигнал переноса, При этом вкаждый блок 3- опроса сигнал переноса поступает в моменты времениг,. с%называемые далее моментами опроса.В этом случае, если между двумяпоследовательными моментами опросаи с, напряжение х изменилось на1+ 1величину (15), то на первом выходеблока 3- опроса в момент опроса с,л11возникает сигнал ". Этот сигнал,свидетельствующий в происшедшем изменении, поступает на обработку в дру."гие узлы устройства, На время этойобработки циркуляция сигнала переноса блокируется блоком 3-, а затемвозобновляется. В этом случае, если между моментами опроса с иизменения не было, сигнал переносапрактически без задержки проходитсквозь блок 3-1. Итак, циркуляциясигнала переноса сопровождается выДдачей сигналов ц блоками 3-Е опроса,связанными с теми датчиками, напря150996915 50 жения на которых изменились на величину (15) между двумя последовательными моментами опроса. Одновременно с1 ьвыдачей сигнала 1( на первом выходеблока - опроса 3-1, на третьем выходеэтого блока возникает напряжение х,Рассмотрим, как происходит дальнейшая обработка сигнала Р ". Внацалеон поступает на 1-й вход элементаИЛИ 14 и на К-й вход шифраторакоторый вырабатывает код номера К.Этот код записывается в регистр 6номера датчика. Одновременно па сигналу, прошедшему с Е-го входа элемента ИЛИ 14 через элемент И 13 навход таймера 2, в регистр 7 временис выхода таймера 2 записывается текущее время. Кроме того, в этот жемомент напряжение хс третьего выхода блока 3-с опроса преобразуетсяаналого-цифровым преобразователем16 в код и записывается в третий регистр 5.Таким образом, в регистрах 5-7 25формируется сообщение о некоторомпереключении, содержащее величинунапряжения, номер датчика и время,когда произошло измерение, Это сообщение передается в Ьлок 1 памяти,куда оно записывается по адресу,сформированному в счетчике 8.Сигнал переноса, пришедший навторой вход очередного блока 3 опроса, поступает на входы элементовИ 25 и 26. Если в этот момент триггер22 находится в состоянии "0, то сигнал переноса через элемент И 26 иэлемент ИЛИ 28 попадает на второйвыход блока 3 опроса и продолжает 40свое распространение. Если же в этотмомент триггер 22 находится в состоянии "1", то сигнал переноса попадает на второй выход блока 3 опросачерез элемент И 25, ограничительный 45элемент 29 и элемент ИЛИ 26. Одновременно с этим на выходе элемента И 25и на первом выходе блока опроса 3л 1возникает сигнал ц, который обрабатывается так, как описывалось выше,Элемент 29 задерживает распространение сигнала переноса на время этойобработки,лКроме того, сигнал У поступает навход второго ключа 24 блока 3-1 опро 55са, В результате на третьем выходеэтого блока и на входе аналого-цифрового преобразователя 16 появляется нанапряжение с выхода с-го датчика. Пе-. редаца с выхода аналого-цифровогопреобразователя 16 описывалась выше.Следующий ввод входного напряженияпроизойдет после того, как это напряжение вновь изменится на величину(15). Таким образом, входное напряжение вводится в Ьлок 1 памяти толькопри существенном изменении его величины (вне зависимости от знака изменения), Тем самым исключается необходимость в периодическом вводе напряжения, слаЬо изменяющегося во времени, а частота ввода резко изменяющегося напряжения увеличивается.Счетчик Б адреса вычисляет суммуколичества поступающих на его входимпульсов, которая и является адресомочередного сообщения в блоке 1 памяти 1. Эта сумма вычисляется по модулю И , где М- максимальноеколичество сообщений, размещаемых .в блоке 1 памяти. Таким образом,блок 1 памяти функционирует по принципу стека; вновь поступившее сообщение вытесняет из памяти самое староеиз хранимых там сообщений.Сигнал на счетный вход счетцика8 адреса поступает с выхода элемента И 13, т.е. адрес очередного сообщения Формируется во время возникновения очередного сигнала.Сигнал с выхода элемента И 13 поступает также и на вход блока 9 Фиксации аварии, благодаря цему его состояние изменяется одновременно с измерением,Генератор 12 одиночных импульсовслужит для запуска устройства. Приего включении импульс на выходе генератор 12 обнуляет счетчик 8 и блок 9фиксации аварии, устанавливает в начальное состояние блоки 3 опроса иФормирует на выходе элемента ИЛИ 15стартовый сигнал переноса. Блок 9 фиксации аварии путем анализа среднего периода поступления сигналов измерения изменившихся напряжений определяет момент начала аварии,а затем через некоторое время вырабатывает сигнал завершения аварии.Сигнал завершения аварии с выхода Ьлока 9 поступает (в виде сигнала "0") на входы элемента И 13 и индикатора 10. Этим завершается работа устройства (поскольку элемент И 13 перестает вырабатывать сигналы, запускающие счетчик 8, управляющий бло 9 1509.36ком 1 памяти, о чем диспетчер можетсудить по состоянию индикатора 10,формула изобретения5Устройство для приема информации, содержащее блоки опроса, объединенные вход элемента дифференцирования и первый вход первого ключав каждом из 10 которых являются информационным входом устройства, выход элемента дифференцирования в каждом блоке опроса соединен с первым входом первого вычитателя, выход которого через 15 интегратор подключен к первому входу второго ключа, выход которого соединен с вторым входом первого вычитателя, второй вход второго ключа объединен с первым входом тригге ра и соединен с выходом порогового элемента, первый и второй выходы триггера подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов И, выход второго элемента И 25 соединен с первым входом первого элемент ИЛИ, выход первого элемента И через элемент задержки подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и непосредственно к второму входу 30 первого ключа и первому входу второго элемента ИЛИ,выход которого соединен с вторым входом триггера, выходы первых элементов И всех блаков опроса соединены с соответствующими входами шифратора и первого элемента ИЛИ, генератор одиночных импульсов, выход которого подключен к первым входам счетчика, блока фиксации аварии второго элемента ИЛИ и вторым 40 входам вторых элементов ИЛИ всех блоков опроса, аналого-цифровой преобразователь, выход которого подключен к входу первого регистра, таймер, выход которого и выход шифратора сое динены с входами соответственно второго и третьего регистров, выходы первого, второго и третьего регистров подключены к информационным входам блока памяти, выход которого сое 10 динен с каналом связи, выход первогоэлемента ИЛИ подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с входом таймера и вторыми входами счетчика и блока фиксации аварии, выход которого подключен к входуиндикатора и второму входу элементаИ, выходысчетчика соединены с управляющими входами блока памяти, выходвторого элемента ИЛИ подключен кобъединенным вторым входам первогои второго элементов И первого Ьлокаопроса, выход первого элемента ИЛИкаждого предыдущего блока опросасоединен с объединенными вторымивходами первого и второго элементовИ каждого последующего блока опроса,выход первого элемента ИЛИ последнего блока опроса подключен к второмувходу второго элемента ИЛИ, выходпервого ключа каждого блока опросасоединен с входом аналого-цифровогопреобразователя, о т л и ч а ю щ е ес я тем; что, с целью повышения информативности устройства, в него введены первый и второй нагрузочные элементы и в каждый блок опроса второйвычитатель, ограничительный элементи первый и второй разделительные элементы, выход интегратора в каждсмблоке опроса подключен к первому входу второго вычитателя и первому выводуограничительного элемента, второй вывод которого соединен с вторым входомвторого вычитателя и объединеннымивходом и выходом соответственно перпервого и второго разделительных эл".ментов, выход второго вычитателяподключен к входу порогового элем нта, первый вывод первого нагрузочногоэлемента соединен с входами вторыхразделительных элементов всех блоковопроса, первый вывод второго на;рузочного элемента соединен с выходами первых разделительных элементоввсех Ьлоков опроса, вторые выводыпервого и второго нагрузочных элементов подключены к шине нулевого потенциала.1509969 817/5 Тираж одписно ри ГКНТ ССС комбинат "Патент", гУжгород, ул. Гагарина,10 венно-издатель Сос Редактор 8.Бугренкова ТехНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, Ж