Система для сбора и передачи информации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ц 4 Ь 08 С 19 28 мНИЯОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ й СР 81 с причных те предогиГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Куйбьппевский ордена ТрудоКрасного Знамени политехническинститут им. В.В. Куйбышева(54) СИСТЕМА ДЛЯ СБОРА М ПЕРЕДАИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к ирительной технике и может найтменение при построении многотоинформационно-измерительных сив том числе телеизмерительных,назначенных для контроля технол,801272346 А 1 ческих процессов, выполнения научныхисследований, испытания различногооборудования. Целью изобретения является уменьшение времени поиска параметров, вышедших из зоны допуска,т.е. повышение быстродействия системы, что достигается поиском аварийных параметров по оптимальным программам контроля, учитывающих вероятные характеристики измеряемых параметров. 11 овьппение быстродействиясистемы позволит повысить качествопродукции за счет более быстрой ликвидации неисправностей, отклоненийтехнологического процесса от нормы,аварийных состояний. При испытанияхсистема позволит повысить точностьопределения показателей надежностииспытуемых изделий, за счет более ного определения моментов временникновения отказов. 4 ил.1272346Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в многоканальных информационно-измерительных системах.Цель изобретения - повышениебыстродействия системы за счет оптимизации процедуры поиска параметров,вышедших за пределы допуска.На фиг.1 приведена функциональнаясхема системы, на фиг.2 - функциональные схемы второго дешифратора,третьего счетчика и блока коммутации,на фиг.З - пример реализации второгодешифратора, третьего счетчика и блока коммутации, на фиг.4 - частьфункциональной схемы системы прииспользовании индивйдуальной для каждого информационного канала программы поиска неисправностей.Система (фиг,1) содержит информационные каналы 1, в состав которыхвходят датчики 2, блок 3 ключей,нормализаторы первой 4 и второй 5группы, блок 6 вьделения максимального сигнала, блок 7 вьделения минимального сигнала, система такжесодержит коммутатор 8, аналого в цифровой,преобразователь 9, первый 10и второй 11 компараторы, первый 12и второй 13 элементы ИЛИ, элементНЕ 14, триггер 15, первый 16, второй17 и третий 18 элементы И, группы19 элементов И, содержащие элементыИ 20, первый 21 и второй 22 счетчики, первый 23 и второй 24 дешифраторытретий счетчик 25, блок 26 коммутации, блок 27 задания установок игенератор 28.Второй дешифратор 24 (фиг,2) содержит элементы ИЛИ 29, третий счетчик (фиг.2) содержит триггера 30,первые 31 и вторые 32 элементы Ии элементы ИЛИ 33.Второй дешифратор (фиг. 3) выполненна элементах И-НЕ 34, И-НЕ 36-38.Блок коммутации (фиг.З) выполненв виде совокупности перемычек междувходами и выходами блока,При использовании программы поиска неисправностей отдельно по каждому каналу система дополнительно содержит (фиг.4) четвертые элементыИ 39, третий элемент И 40, четвертыеэлементы ИЛИ 41,Система работает следующим обра 5 1 О 15 20 25 30 ,35 40 45 50 55 нал 1 с его первого (прямого) выхода поступает на второй вход второго элемента И 17. С запуском генератора 28 тактовых импульсов, первыйимпульс с его выхода через элементИ 17 поступает на вход второго счетчика 22, что приводит к возбуждениюпервого выхода первого дешифратора23, следовательно, производится подключение блоков 6 вьделения макси-.мального и минимального 7 сигналовпервого информационного канала 1 через коммутатор 8 к входам соответственно первого 10 и второго 11 компараторов. Третий счетчик 25 находится в исходном состоянии, следовательно, на всех выходах второго дешифратора 24 устанавливаются сигналы, соответствующие логической единице,Через первую группу элементов И 19,на первые входы которых подан сигнал "1" с первого выхода дешифратора23, код с выхода дешифратора 24 поступает на управляющие входы блока 3ключей первого информационного канала 1, что приводит к подключениювсех датчиков этого канала к входамсоответствующих нормализаторов 4 и 5,После нормализации блоками 4 и 5 сигналов с датчиков соответственно поверхнему и нижнему допуску, блокамивьделения максимального 6 и минимального 7 сигналов производится вьделение сигналов, имеющих соответственно наибольшее и наименьшее значения,Эти сигналы сравниваются с напряжением П, компараторами 10 и 11. В томслучае, если в данной группе параметров отсутствуют вышедшие за пределы верхнего или нижнего допуска,на выходе элемента ИЛИ 12 будет уровень, соответствующий логическомунулю, следовательно, состояние триггера 15 не изменится. На счетчик 22с генератора 28 поступит второй импульс и с помощью дешифратора 23 квходам компараторов 10 и 11 будутподключены выходы блоков 6 и 7 второго информационного канала 1, в котором также произойдет подключениевсех датчиков 2 к входам соответствующих нормализаторов 4 и 5, т.е.будет произведен анализ состоянияпараметров, измеряемых вторым информационным каналом и т,д.зомТриггер 15 первоначально устанавливается в единичное состояние и сигВ том случае, если сигнал навыходе какого-либо датчика 2 первогоинформационного канала 1, имеющийпосле нормализации максимальноеили минимальное значение по сравнению с сигналами с других датчиков, т,е.сигнал с этого датчика выделен блоком 6 или 7, соответственно больше или меньше напряжения Б , подаваемого на первые входы компараторов 10 и 11, то сработают один из компараторов 10 или 11, элемент ИЛИ 12, элемент НЕ 14 и на информационном О входе триггера 15 установится сигнал О. Под воздействием заднего фронта импульса, поступающего с вьгхода второго элемента И 17 триггер 15 будет переведен в нулевое состояние. На 5 первом (прямом) выходе триггера 15 установится уровень, соответствующий логическому нулю, который запретит дальнейшее прохождение импульсов с генератора 28 через элемент И 17 20 на вход второго счетчика 22. В то же время сигнал, соответствующий логической единице, с второго (инверсного) выхода триггера 15 поступит на второй вход третьего элемента 25 И 18. Импульсы с генератора 28 будут поступать через элемент И 18 на первый вход счетчика 25, и таким образом будет осуществляться поиск параметров, вышедших из зоны допуска, в данном информационном канале в соответствии с оптимальной программой контроля, которая задается установкой соответствующих перемычек на коммутационном поле блока 26 коммутации.Выполнение программы контроля осуществляется следующим образом, В исходном состоянии триггер 35 (Т 1) находится в единичном состоянии, при этом на выходе дешифратора 24 устанавливается код. 1111, соответствующий многоэлементной проверке, При положительном исходе этой проверки (аварийных параметров не обнаружено, 45 сигнал на выходе элемента НЕ 14 соответствует логической единице) сработают элемент И-НЕ 37, к одному из входов которого подключен прямой выход триггера 35 (Т 1), и элемент 38 И-НЕ, выход которого подключен к информационному входу триггера 35 (Т 1). т,е, состояние счетчика не изменится. При отрицательном исходе проверки (будет обнаружен выход за пределы 55 допуска, сигнал на входе элемента НЕ 14 будет соответствовать логической единице) сработают элемент 36 И-НЕ, к одному из входов которого подключен прямой выход триггера 35 (Т 1), и элемент 38 И-НЕ, выход которого подключен к информационному входу триггера 35 (Т 2), т.е. на его0-входе установится сигнал 1 С приходом импульса синхронизации на первый вход счетчика 2 5 триггер 3 5 ( Т 1 ) будет переведен в нулевое состояние, а триггер 3 5 ( Т 2 ) - в единично е ( с остоя ние остальных тригг ер ов н е изменится) . При этом на выходе дешифратор а 24 установится к од 1 1 00, соответствующий мн ог оэл ементной пр ов ерке , При положительном исходе этой проверки, с приходом импульса синхронизации, триггер 3 5 ( Т 2 ) будет переведен в нулевое с ост оя ни е, а триггер 3 5 ( Т 6 ) - в единичн о е, т . е , на выходе дешифр атор а 24 установится к од 00 1 О, с оотв ет ствующий одноэлеме нт н ой проверке и т . д . По окончании пр огр аммы контроля , т . е . определения состояния всех параметров , счетчик 2 5 будет переведен и в исходное состояние, т . е , в единич ном состоянии будет находиться триггер 3 5 ( Т 1 ) .Очевидно, устанавливая с оо тв ет с тв ующие перемычки на коммутационном поле блока 26 коммутации, можно р е али з оват ь любую программу контроля , Оптимальная программа контроля может быть построена с помощью известных методов теории автоматического контроля .Если в процессе поиска аварийных параметров будут применяться одно- элементные проверки , т . е , в информацион ном канал е будет подключ ен тольк о один датчик , на одном из четвертыхвыходов счетчика 25 появится сигнал "1", который приведет к срабатыванию второго элемента ИЛИ 13, Если сигнал с этого датчика превысит верхний или нижний допуск, сработают один из компараторов 10 или 11,. элемент ИЛИ 12 и элемент И 16 и будет осуществлен запуск АЦП 9 и нормализованное значение сигнала с датчика будет преобразовано в цифровой код.На выход системы поступит номеринформационного канала, в которомобнаружен параметр, вышедший из зоныдопУска (ему соответствует код навыходе счетчика 22), номер датчикав данном информационном канале,3 127234 сигнал на выходе которого вышел из зоны допуска (ему соответствует еди. ничный позиционный код с четвертых выходов счетчика 25), сигналы о пре- вышении верхнего или нижнего допуска соответственно с выходов компараторов 10 и 11, стробирующий сигнал с выхода первого элемента И 16, а также число тактовых импульсов, посту-т пивших на счетчик 21 с начала опро-. 10. са, т.е. момент обнаружения выхода данного параметра из зоны допуска.По окончании поиска аварийных параметров в первом информационном канале, на первом выходе третьего 15 счетчика 25 появится импульс по переднему фронту которого триггер 15 будет переведен в единичное состояние, и импульс с генератора 28 поступит на вход счетчика 22, т.е. бу дет осуществляться анализ состояния параметров в следующем информационном канале и т,д.Предполагалось, что поиск аварийных параметров во всех информацион ных каналах осуществлялся по одной программе, заложенной в блоке коммутации 26, т,е. в каждом информационном канале имеется одинаковое количество датчиков и их вероятностные характеристики идентичны.В том случае, если эти условия не соблюдаются и поиск аварийных параметров в каждом информационном канале должен осуществляться в соответствии с индивидуальной программой контроля, система (фиг,1).должна иметь структуру, показанную на Фиг.4, которая отличается тем, что введены четвертые элементы И 39, третий элемент ИЛИ 40, четвертые элементы И ИЛИ 41, а также вторые дешифраторы 24, счетчики 25, и блоки 26 коммутации по числу информационных каналов,Работа системы в этом случай отличается,тем, что при поиске аварийных параметров импульсы с генератора 28 поступают через соответствующий третий элемент И 18, третий вход которого подключен к соответствующему выходу первого дешифратора 23, на тот счетчик 25, с помощью которого осуществляется поиск параметров, вышедших из зоны допуска, в данном информационном канале. Программа контроля задается блоком 26 коммутации, подключенным к счетчику 25. При проведении одноэлементных прове 6 Ьрок сигналы с вторых выходов каждого сдвигающего счетчика 25 поступают на входы элемента ИЛИ 13. Единичный позиционный код номера датчика, сигнал на выход которого вышел за пределы допуска, формируется на выходе элементов ИЛИ 41. По окончании поиска аварийных параметров в каком-либо информационном канале 1 сигнал "1" с третьего выхода соответствующего счетчика 25 через соответствующий элемент И 39 и элемент ИЛИ 40 поступает на второй управляющий вход триггера 15, переводя его в единичное состояние. В остальном работа системы с блоком программного управления (фиг.4) не отличается от работы системы, структура которой приведена на фиг.1.Таким образом, системой производится поиск аварийных параметров в отдельных информационных каналах по оптимальным программам контроля. При использовании системы, структура которой приведена на фиг,1, программа контроля идентична для всех информационных каналов. При использовании системы с блоком программного управления, структура которого приведена на Фиг,4, поиск аварийных параметров в каждом информационном канале осуществляется по индивидуальным программам контроля. Применение оптимальных программконтроля позволяет повысить скоростьобнаружения аварийного состояния .объекта, т.е. повысить быстродействиесистемы. Формула изобретения Система для сбора и передачи информации, содержащая коммутатор, первый выход которого соединен с объединенными первыми входами первого компаратора и аналого-циФрового преобразователя, второй выход коммутатора соединен с первым входом второго компаратора, вторые входы первого,и второго компараторов объединены и подключены к источнику постоянного напряжения, выходы первого и второго компараторов соединены соответственно с первым и вторым входом первого элемента ИЛИ и. являются первыми выходами системы, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с вторымвходом аналого-цифрового преобразователя и является вторым выходом системы, триггер, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответственно второго и третьего элементов И, генератор, выход которого соединен с объединенными вторыми входами второго и третьего элементов И и входом первого счетчика, выход второго элемента И 1 О соединен с входом второго счетчика, и первым входом триггера, выходы второго счетчика соединены с соответствующими входами первого дешифратора, выход которого соединен с уп равляющими входами коммутатора, второй элемент ИЛИ, элемент НЕ и в каждом информационном канале датчики, выходы которых соединены с соответствующими первыми входами блока ключей, що выходы которого соединены с первыми входами соответствующих нормализаторов первой и второй группы, вторые входы которых объединены и подключены к выходу блока задания установок, 35 выходы нормализаторов первой группы соединены с соответствующими входами блока выделения максимального сигнаЛа, выход которого соединен с соответствующим первым информационным ЗО входом коммутатора, выходы нормали- заторов второй группы соединены.с соответствующими входами блока выде" ления минимального сигнала, выход которого соединен с соответствующим вторым информационным входом коммутатора, выход аналого-цифрового преобразователя является третьим выходом системы, выходы первого счетчика, и второго счетчика являются соответФ ственно четвертыми и пятыми выходами системы, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения быстродействия, в нее введены второй дешифратор, третий счетчик, блок коммутации и по числу информационных каналовгруппы элементов И, выход третьегоэлемента И соединен с первым входомтретьего счетчика, выход первогоэлемента ИЛИ соединен с входом элемента НЕ и вторым входом третьегосчетчика, выход элемента НЕ соединенс вторым входом триггера и третьимвходом третьего счетчика, первый выход которого соединен с третьимвходом триггера, вторые выходы и четвертые входы третьего счетчика подключены соответственно к соответствующим входам и выходам блока коммутации, третьи и четвертые выходытретьего счетчика соединены соответственно с первыми входами второгодешифратора и объединенными вторымивходами первого дешифратора и входамивторого элемента ИЛИ, выход которогосоединен с вторым входом первого элемента И, выхоД. первого дешифраторасоединен с соответственно объединенными первыми входами элементов И соответствующих групп, выходы второгодешифратора соединены с соответственно объединенными вторыми входамиэлементов И соответствующих групп,выходы элементов И соответствующихгрупп соединены с соответствующимивторыми входами соответствующих блоков ключей, четвертые выходытретьего счетчика являютсяшестыми выходами систе -мы в1272346 Фиг Составитель В. БороРедактор С. Патрушева Техред М.Ходанич рректор Е. Рошко Подписи зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго ектная,ул Заказ 6339/48 ВНИИПИ Государств по делам изобр 113035, Москва, ЖТираж 515 нного комите тений и откр 35, Раушская