Устройство для передачи и приема информации

(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИи И ПРИЕМА ИНФОРИАЦИИ, содержащее на уп передающей стороне блок ввода команд, в первый формирователь тактовых им- в пульсов, выход которого подключен х к тактовому .входу первого регистра, м выходной согласующий блок, триггер, в счетчик, на приемной стороне исполни- д тельный пункт, на исполнительном пунк- р те в перв формирователь тактовых им- в пульсов, первый выход которого подв ключен к тактовому входу первого И регистра; блок исполнительных элементов, входной согласующий блок, выход выходного согласующего блокана пункты управления через линию связи подключен к входу входного согла- л сующего блока на исполнительномпункте, о т л ич а ю щ е е с я д тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем сигна- х лизации о состоянии объектов, а также пропускной способности устройства и сокращения количества линий связи, в него на передающей стороне введены второй, третий и четвертый рермироватевый и инверто ементы ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ гистры, второй и третиили тактовых импульсов, евторой элементы задержкитаймер, первый .и второй ИЛИ, элемент И, первый и второйэлементы И-ИЛИ, входной согласующийблок, генератор, формировательимпульсов, первые и вторые выходыблока ввода команд подключены к информационным входам первого регистра, вторые выходы блока ввода команд соединены с входами первогоэлемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента Ичерез первый элемент. задержки - кравляющему входу первого регистра,ыход которого соединен с первымходом первого элемента И-ИЛИ, выод элемента И подключен через форирователь импульсов к первому входуторого элемента ИЛИ, к первому вхоу триггера, к входу первого формиователя тактовых импульсов, прямойыход триггера подключен к вторымходам первого и второго элементов-ИЛИ, инверсный выход триггерасоединен с третьими входами первогои второго элементов И-ИЛИ и со входом генератора, выход которого подключен к входу второго формироватея тактовых импульсов, первый выходкоторого соединен с четвертым вхо- .ом второго элемента И-ИЛИ и такто-.вым входом второго регистра, выод которого подключен к четвертомувходу первого элемента И-ИЛИ, выходкоторого соединен с первым входомвыходного согласующего блока, второйвыход второго формирователя тактовых импульсов подключен через второй элемент задержки к управляющему входу второго регистра, к входу р, счетчика, к второму входу элементаИ и через инвертор - к второму115 б 109 щего блока подключен к входу первора, выход которого подключен к вто -рому входу триггера и к первомувходу третьего формирователя такто-.вых импульсов, первый выход которого соединен с тактовым входомтретьего регистра, выходы которогосоединены соответственно с входамичетвертого регистра, выходы счетчика подключены к информационным входам второго регистра, выход второгоэлемента И-ИЛИ соединен с вторымвходом выходного согласующего блока, выход которого через входнойсогласующий блок подключен к информационному входу третьего регистра и к второму входу третьего формирователя тактовых импульсов, второйвыход которого соединен с управляющим входом четвертого регистра, наприемной стороне введена группа исполнительных пунктов, на каждомисполнительном пункте введены блоксравнения, блок задания адреса,второй и третий регистры, выходнойсогласующий блок, второй формирователь тактовых импульсов, первый ивторой элементы задержки, элементИ, датчики, выход входного согласуювходу второго элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с входом таймего регистра, первые выходы которогосоединены с первыми входами блокасравнения, вторые выходы первогорегистра подключены к информационным входам третьего регистра, выходы которого подключены к выходамблока исполнительных элементов,выходы блока задания адреса соединены с вторыми входами блока сравнения, выход которого подключен кпервому входу элемента И, выход которого соединен с управляющим входомтретьего регистра и через первыйэлемент задержки - с управляющим входом второго регистра и входом второго;элемента задержки, выход которого черезвторой формирователь тактовых импульсов подключен к первому входу выходного согласующего блока и к тактовому входу второго регистра, выходкоторого соединен с вторым входом выходного согласующего блока, выходкоторого подключен к входам входногосогласующего блока и первого формирователя тактовых импульсов, второйвыход которого соединен с вторымвходом элемента И, выходы датчиковсоединены с информационными входамивторого регистра, Изобретение относится к технике передачи дискретной информации и может использоваться в автоматизированных системах управления.Известна система для дистанцион ного управления объектами и сигнализации о их состоянии, содержащая блок формирования команд, блок индикации, блок распределения управляющих сигналов, блок выбора и объе О динения управляющих сигналов, блок выбора и определения информационных сигналов, логические блоки и группу исполнительных механизмов 11,Недостатком известного устройства 15 является отсутствие возможности следить за состоянием управляемыхобъектов без подачи на них каких-либо команд, Управляемые объекты в процессе работы могут менять свое состо-2яние, например, в результате какой- либо неисправности. Кроме того, с ростом числа управляемых объектов сильно возрастает число линий связи. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство передачи и приема сигналов телеинформации, содержащее на передающей стороне формирователь тактовых импульсов, счетчик тактов, блок ввода команд (логический коммутатор) выходной согласующий блок, счетчик циклов, переключающий триггер, блок управления, регистр сдвига, а на приемной стороне - входной согласующий блок, блок фазирования, формирователь тактовых импульсов, счетчик тактов, логический коммутатор, исполнительные узлы, регистр3 1156сдвига, полусумматор, счетчик циклон,переключающий триггер Ц .Однако известное устройство такжене позволяет следить за состояниемуправляемых объектов, которые в процессе работы могут менять свое состояние в результате какой-либо неисправности. В связи с этим у операторанет возможности судить о выполнениипереданной команды. Кроме того, устройство имеет только один объектуправления и в случае их увеличениявозрастает количество линий связи,равное количеству объектов управления . 15Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путемсигнализации о состоянии объектов,а также пропускной способности устройства и сокращение количества линий связи.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство, для передачии приема информации, содержащеена передающей стороне блок ввода 25команд, первый формирователь тактовых импульсов,выход которого подключен к тактовому входу первого регистра, выходной согласующий блок,триггер, счетчик, на приемной стороне - исполнительный пункт, на исполнительном пункте - первый формирователь тактовых. импульсов, первый вы -ход которого подключен к тактовомувходу первого регистра, блок испол 35нительных элементов, входной согласующий блок, выход выходного согласующего блока на пункте управления через линию связи подключен к входувходного согласующего блока на ис 40полнительном пункте, на передающейстороне введены второй, третийи четвертый регистры, второй и третийформирователи тактовых импульсов,первый и второй элементы задержки,45инвертор, таймер, первый и второйэлементы ИЛИ, элемент И, первый ивторой элементы И-ИЛИ, входной согласующий блок, генератор, формировательимпульсов, первые и вторые выходы50блока ввода команд подключены кинформационным входам первого регистра, вторые выходы блока ввода команд соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключенк первому входу элемента И и через55первый элемент задержки - к управщщему входу первого регистра, вы 109 4ход которого соединен с первым входом первого элемента И-ИЛИ, выходэлемента И подключен через формирователь импульсов к первому входувторого элемента ИЛИ, к входу первого формирователя тактовых импульсов,и к первому входу триггера, прямойвыход которого подключен к вторымвходам первого и второго элементовИ-ИЛИ, инверсный выход триггера соединен с третьими входами первогои второго элементов И-ИЛИ и с входомгенератора, выход которого подключенк входу второго формирователя тактовых импульсов, первый выход которогосоединен с четвертым входом второгоэлемента И-ИЛИ и тактовым входомвторого регистра, выход которогоподключен к четвертому входу первого элемента И-ИЛИ, выход которогосоединен с первым входом выходногосогласующего блока, второй выход второго формирователя тактовых импульсов подключен через второй элементзадержки к управляющему входу второго регистра, к входу счетчика,к второму входу элемента И и черезинвертор - к второму входу второгоэлемента ИЛИ, выход которого соединен с входом таймера, выход которогоподключен к второму входу триггераи к первому входу третьего формирователя тактовых импульсов, первыйвыход которого соединен с тактовымвходом третьего регистра, выходыкоторого соединены соответственнос входами четвертого регистра, выходы счетчика подключены к информационным входам второго регистра, выход второго элемента И-ИЛИ соединенс вторым входом выходного согласующего блока, выход которого черезвходной согласующий блок подключенк информационному входу третьегорегистра и к второму входу третьегоформирователя тактовых импульсов,второй выход которого соединен с управляющим входом четвертого регистра, на приемной стороне введенагруппа исполнительных пунктов, накаждом исполнительном пункте введены блок сравнения, блок задания адреса, второй и третий регистры, вы.ходной согласующий блок, второй формирователь тактовых импульсов, первый и второй элементы задержки, элемент И, датчики, выход входногосогласующего блока подключен к входупервого регистра, первые выходы которого соединены с первыми входамиблока сравнения, вторые выходы первого регистра подключены к информационным входам третьего регистра, выхо ды которого подключены к входамблока исполнительных элементов, выходы блока задания адреса соединены с вторыми входами блока сравнения, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с управляющим входом третьего регистра и через первый элемент задержки - с управляющим входом второго регистра и входом второго эле мента задержки, выход которого через второй Формирователь тактовых импульсов подключен к первому входу выходного согласующего блока и к тактовому входу второго регистра, вы О ход которого соединен с вторым вы - ходом выходного согласующего блока, выход, которого подключен к входам входного согласующего блока и первого формирователя тактовых импуль сов, второй выход которого соединен с вторым входом элемента И, выходы датчиков соединены с информационными входами второго регистра.Яа фиг. 1 представлена Фуцкцио- о нальная схема предлагаемого устройства; на Фиг. 2 - функциональная схема. Формирователя тактовых импульсов (ФТИ), на Фиг. 3 - функциональная схема выходного согласующего блока, на фиг. 4 - функциональная схема входного согласующего блока.Устройство для передачи и приема информации, представленное на Фиг. 1, содержит блок 1 ввода команд, регистр 4 О 2, Формирователь 3 тактовых импульсов, выходной согласующий блок 4, линию 5 связи, триггер 6, абоненты 7-1,7-Я , каждый из которых состоит из объекта 8 управления блока 9 исполнительных элементов, входного согласующего блока 10, регистра 11, формирователя 12 тактовых импульсов, первьй элемент ИЛИ 13., второй элемент ИЛИ 14, Формирователь 15 им в И пульсов, инвертор 16, таймер 17, элемент И 18, входной согласующий блок 19, элементы И-ИЛИ 20 и 21, регистр 22, формирователь 23 тактовых импульсов, счетчик 24 адресов, эле менты 25 и 26 задержки, генератор 27, регистр 28, Формирователь 29 тактовых импульсов, регистр 30, выкодцой согласующий блок 31, регистр32, формирователь 33 тактовых импульсов, датчики 34 выполнения команд, элементы 35 и 36 задержки,блок 37 сравнения, регистр 38,блок 39 задания адреса, элементИ 40.Формирователь тактовых импульсов12 (и 29) состоит, например (фиг, 2)из трансформатора 41, усилителей 42и 43, элементов 44 и 45 задержки,элемента И-ИЛИ 46, элемента И 47,счетчика 48, времязадающей цепочки49, элемента И 50. Входом формирователя тактовых импульсов является вывод 51, управляющии вход 52, тактовый выход 53, управляющий выход54, выход элемента И 47 подключенк счетному входу счетчика 48, выходэлемента И 50 - к входу установкив нуль счетчика 48. Сигнал ца выходесчетчика 48 должен появиться, когдасчетчик достигает числа, соответствующего количеству разрядов ре -гистра. Времязадающая цепочка 49и элемент И 50 служат для установкисчетчика 48 в нуль в случае непоступления на вход импульсов.Б.ходцой .согласукчций блок (фиг. 3)состоит, например, из трансформатора 55, резисторов 56 и 57, усилителей 58 и 59, элементов И-ИЛИ 60 и 61,инвертора 62, Формирователя 63импульсов, элемента 64 задержки, схема содержчт тактовый вход 65, вход66, выход 67. Согласующий блок 4(или 31) преобразует электрическиесигналы, соответствующие сигналамТТЛ, в электрические сигналы, соответствующие ГОСТ 4.Г 0,304,200 ред.;1-7. Формат электрических сигналовобеспечивает передачу информации набольшие расстояния.Входной согласующий блок 10 (или 19) может состоять, например (фиг. 4) из трансФорматора 68, диодов 69 и 70, усилителей 71 и 72, элемента 73 задержки, элемента И-НЕ 74, схема содержит выход 75, вход 76, Входной согласующий блок преобразует электрические сигналы ОСТ 4.Г 0.304.200 ред. 1-77 в электрические сигналы ТТЛ.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии ци один из исполцительцых механизмов це работает. После включения питания уст7 1156 ройстно готово к работе. С помощьюблока ввода команд оператор набирает на выходе блока сначала код команды на первых выходах, а затем код адреса, который поступает на 5 вход элемента ИЛИ 13, который при поступлении на один из его входов логической единицы передает ее через элемент задержки 25 на управляющий вход регистра 2. При поступлении 1 Она его управляющий вход регистр 2 переписывает информацию с выходов блока 1 ввода команд. Величина задержки должна быть небольшой, но достаточной для того, чтобы на входах регистра 2 успела установиться .информация. Сигнал с вьмода первого элемента ИЛИ 13 через формирователь 15 импульсов запускает формирователь 3 тактовых импульсов, который вырабатывает серию импульсов. При помощи этих импульсов информация из первого передающего регистра 2 в последовательном виде через первый элемент И-ИЛИ 20 и выходной согласующий 25 блок передается в линию 5 связи. По истечении определенного промежутка времени, необходимого для передачи команды и получения отчета (это время определяется таймером 17) триггер 6 устанавливается в нулевое состояние, открывая первый элемент 1И-ИЛИ 20 и.второй элемент И-ИЛИ 21 для прохождения информации в линию связи с регистра 22 Регистр 22, З 5 формирователь 23 тактовых импульсов, счетчик 24 адресов, элемент 26 задержки, генератор 27 представляют собой узел, предназначенный для циклического опроса всех абонентов 7-1,7-2 4 р .и т.д. Генератор 27 имеет период собственных колебаний несколько меньший временинеобходимого для передачи команды одному из абонентов 7 и получения от него .ответа. Генератор 45 работает только в том случае, если не передаются команды из блока 1 ввода команд (на управляющий вход генератора 27 поступаетпотенциал логической единицы). Генератор 2750 запускает формирователь 23 тактовых импульсов, который выдает серию импульсов на регистр 22. При помощи .этих импульсов информация в последовательном виде выводится через 55 первый элемент И-ИЛИ 20 и выходной согласующий блок 4 в линию 5 связи. Элемент И-ИЛИ 21 работает в качест 1098ве коммутатора (также как и элемент И-ИЛИ 20), он коммутирует импульсы от формирователей 3 и 23 тактовьк импульсов, пропуская их к выходному согласующему блоку 4, Оба коммутатора управляются триггером б. Триггер 6 устанавливается в состояние единицы при передаче команды по цепочке: первый элемент ИЛИ 13, элемент И .18, формирователь 15 импульсов, причем включение возможно только в тот мо.мент времени, когда на втором входе элемента И 18 присутствует потенциал логической единицы, а это бывает тогда, когда формирователь 23 тактовых импульсов не выдает импульсов.Если команды из блока ввода команд не выдаются, то передающая сторона работает следующим образом. При помощи таймера 14 по прошествии; определенного времени, необходимого для получения ответа от абонента 7, обнуляется триггер 6; Потенциал с его нулевого вывода переключает элемент И-ИЛИ 20 и элемент И-ИЛИ 21 для передачи информации от регистра 22. Этим же сигналом разрешается работа генератора. 27, который запускает формирователь 23 тактовых импульсов и прибавляет единицу к текущему значению. адреса, которое формируется счетчиком 24 адресов. Значение следующего адреса переписывается через определенное время в регистр 22. Для сохранения Формата сообщения в разряды, предназначенные для.команды, записываются нули. Время, через которое код адреса со счетчика 24 адресов переписывается в регистр 22, определяется элементом задержки. Это время должно быть несколько большим чем время,необходимое для вывода информации из регистра 22. Во время передачи сообщений для абонентов 7 регистр 28 на передающей стороне блокируется от приема собственной команды. Это происходит потому, что блокируется работа формирователя 29 через цепочку, образованную таймером 17 и элементом ИЛИ 14, а далее - инвер-,. тор 16, формирователь 23 тактовых импульсов.и формирователь 15 импульсов, элемент И 18, первый элемент ИЛИ 13, блок 1 ввода команд. По истечении определяемого таймером 17 отрезка времени формирователь 29 тактовых импульсов и регистр 28 ма- .11561г ут получать ответную информацию от абонентов 7. Ответная информация, в которой закодированы результаты выполнения команды, переписывается в регистр 30. 5Приемная сторона состоит из абонентов 7, Каждый из абонентов 7 содержит средства для приема адреса и команды: входной согласующий блок 10, регистр 11, формирователь 12 1 О тактовых импульсов, блок 37 сравнения, блок 39 задания адреса, элемент И 40, регистр 38, блок 9 исполнительных элементов, объект 8 уп - равления, датчики 34, а также сред - ства для передачи ответного сообщения: регистр 32, формирователь 33 тактовых импульсов (ФТИ), элемент 35 задержки, элемент 36 задержки, выходной согласующий блок 31. Сообщение, принятое с линии 5 связи, через входной согласующий блок 10 записывается в регистр 11 при помощи ФТИ 12, Если адрес, установленный в блоке задания адреса, сов пал с адресом устройства, записанным в регистр 11, то в момент времени появления сигнала на управляющем выходе ФТИ 12 регистра 11 в регистр 38 подается команда, откуда она попадает в блок исполнительных элементов. Блок 9 исполнительных элементов представляет собой набор реле или других электромеханических элементов при помощи которых уп 3, 35 равляется объект 8 управления.Датчики 34 представляют собой "различные преобразователи механических или электрических величин к уровням сигналов ТТЛ, которые выдают информацию об исполнении команд. Сигнал, выданный с ФТИ 12, пройдя элемент И 40, задерживается на элементе 35 задержки. Время задержки должно быть несколько большим, чем максимальное время срабатывания блока исполнительных элементов 9. По истечении этого времени информация с датчиков 34 выполнения команд переписывается в регистр 32, Через о некоторый промежуток времени, определяемьп элементом 36 задеркки запускается ФТИ 33, который начинает выдавать тактовые (сдвигающие) импульсы и информация в последова- у тельном коде начинает выводиться из регистра 32 в выходной согласующий блок 31 и долее - в линию 5 сзя 09 10зи. Во время передачи информации от абонента 7 прием информации блокируется путем подачи потенциала логического нуля с управляющего выхода ФТИ 33 на управляющий вход ФТИ 12. В качестве регистров 11, 28 и регистров 2, 22, 32 могут быть применены, например, универсальные сдвигающие регистры 133 ИР 1, 134 ИР 1 и т.д, Эти регистры могут преобра - з овывать информацию из последовательного вида в параллельный и наоборот.ФТИ 3 (или 23, или 33) представляет собой генератор серии импульсов, запускаемый импульсом, приходящим на его вход . Количество импульсов в серии равно количеству разрядов соответствующего регистра. Во время работы генератора на его управляющем выходе присутствует потенциал логического нуля.ФТИ 12 (или 29), пример выполнения которого представлен на фиг. 2, работает следующим образом. На вход 51 приходит сигнал с линии 5 связи, форма которого соответствует ОСТ 4.Г 0,304.200, Усилитель 42 усиливает импульсы положительной 3полярности, которые приходят на вход 51. Усилитель 43 усиливает импульсы отрицательной полярности, приходящие на вход 51. Если в каком- либо бите информации была закодирована логическая единица (положительный импульс впереди отрицательного), то на выходе элемента И-ИЛИ появляется импульс, получившийся от логического перемножения сигналов с выхода усилителя 43 и элемента 44 задержки, Если в каком-либо бите информации был закодирован логический нуль (отрицательный импульс впереди положительного), то на выходе элемента И-ИЛИ появляется импульс, получившийся от логического перемножения сигналов с выхода усилителя и элемента задержки. Эти импульсы появляются на тактовом выходе 53 при условии, если на управляющем входе 52 нет запрещающего сигнала (нет передачи от смежного регистра). Первый импульс, появившийся на выходе элемента И-ИЛИ 46, пройдя диод времязадающей цепочки 49 и элемент И 50, снимает со входа установки в нуль счетчика 48 обнуляющий потенциал . Счетчик 48 начинает подсчитывать количество11импульсов. При количестве импульсов, раВном количеству бит в сообщении (количество бит в сообщении должно быть равным числу разрядов приемного и передающего регистров), на выходе появляется импульс, так как счетчик 48 через время, опреде-. ляемое разрядом конденсатора время- задающей цепочки, снова устанавливается в нуль. Время разряда конденсатора времязадающей цепочки 49 должно быть не меньше чем интервал времени между соседними битами информации.Выходной согласующий блок 4 (или 31), представленный, на фиг. 3, работает следующим образом. На вход 66 подается информация в виде потенциалов, соответствующих условиям ТТД. На вход 65 подаются тактовые импульсы, из которых формируются импульс определенной длительности. Этот Импульс задерживается на элементе 64 задержки таким образом, что передний фронт задержанного импульса совпадает с задним фронтом незадержанного импульса.В зависимости от значения бита входной информации на входе 66 на выходе 67 с помощью элементов И-ИЛИ 60 и 61 образуются сигналы, электри 156109ческие параметры которых соответствуют ОСТ 4.Го.304200.Входной согласующий блок 10(или 19), представленный на фиг. 4, 3 работает следующим образом. Навход 76 поступает информация, электрические сигналы которой соответствуют ОСТ 4.ГО.304.200, положительные импульсы усиливаются усилите лем 71, отрицательные - усилителем 72. Совпадение задержанного положительного и незадержанного отрицательного импульсов дают на выходе75 импульс, который далее записыва ется как логическая единица. Несовпадение не дает на выходе 75 импульса, что соответствует логическому нулю.Таким образом, предлагаемое уст ройство, помимо передачи команд управляемым объектам, получает от управляемых объектов информацию о со"стоянии этих объектов, по которойможно судить выполнена переданная 25 команда или нет. Кроме того, предлагаемое устройство периодическиопрашивает управляемые объекты и вы"дает на индикацию информацию о ихтекущем состоянии. Благодаря указанЗ 11 ным новым свойствам повышаетсянадежность управления объектами, 115 б 109.Билак к 150/4 Тираж 611 Подписно НИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.