Устройство для регистрации и контроля измеряемых параметров

Устройство для регистрации и контроля измеряемых параметров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ И КОНТРОЛЯ ИЗМЕРЯЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ, содержащее датчики измеряемых параметров , счетчик импульсов, управляющий триггер, кварцевый генератор, подключенный к делителю частоты, блок управления, блок запуска, блок регистрации, отлич ающеес я тем, что, с целью повышения экономической эффективности устройства, в него введеныmвходных формирователей, п выходных усилителей, мультиплексор, дешифратор шин, блок выдачи адреса, регистр, первый и второй-запоминающие блоки, первый, второй, третий и четвертый распределительные блоки, коммутатор записи-считывания, коммутатор адреса, блок обработки информации , программный блок и блок выдачи информации на регистрацию, причем датчики измеряемых параметров вклют чены в узлы матрицы размером mxn, на шины п которой включены выходные усилители , а на шины m - входные формирователи , выходы которых подсоединены к входам мультиплексора, на вход которого также подключен выход блока выдачи адреса, соединенный с первым .входом первого запоминаквдего блока, первым входом коммутатора адреса и с дешифратором шин выходы которого подключены к входам выходных усилителей , к входу блока выдачи адреса .оодсоединен первый выход блока управления , к первому входу которого подк лючен выход кварцевого генератора, к второму - выход управляющего триггера , соединенного также с коммутатором записи и считывания и коммутатором адреса, а к входу первого распределительного блока подключен выход регистра, подключенного также к второму входу первого запоминающего блока, к второму выходу блока управления и к выходу мультиплексора, тре тий выход блока управления соединен с третьим входом первого запоминающего блока,выход которого соединен с третьим входом регистра, при этом выход коммутатора адреса подключен к первому вход второгр запоминаю- J щего блока, выход которого соединен л с первым входом счетчика импульсов, соединенного вторым входом через второй распределительный блок с выходом первого распределительного блока, а к второму входу второго распределительного блока подключен четвертый выход блока управления, пятый выход которого соединен с третьим входом счетчика импульсов, С35 00 подключенного выходом через третий распределительный блок к второму вхо ду второго запоминаквдего блока, на третий вход которого подключен выход коммутатора записи-считывания, соединенного с шестым выходом блока управления, первый выход которого подключен также к первому входу четвёртого распределительного блока, .соединенного выходом с первым входом управляющего триггера, выход которого соединен с вторым входом третьего распределительного блока, а к входу блока регистрации через блок выдачи информации на регистрацию подключен первый выход блока обработки информации, второй выход которого и вход соединены соответственно с входом и выходом программного блока, третий выход подключен;

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (111

1(51) G 01 D 5/12

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ь, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ФьЩ)(р.

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3467833/18-21 (22) 08 07.82 (46) 23. 01. 84. Бюл. М 3 (72) С.И.Багдасарян, Н.Ш.Вартанян, C .В .Загородний, В .П .Калинчик, К.С.Карапетян, С.A.Ìàäîÿí, В.В.Мелконян, А,В.Ïðàõoâíèê и В.Г.Холявенко (53) 621.317.7(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 462991, кл. G 01 D 9/2, 1975 .

2. Авторское свидетельство СССР

М 767518, кл. G 01 D 5/12, 1979, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ

И КОНТРОЛЯ ИЗМЕРЯЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ, содержащее датчики измеряемых параметров, счетчик импульсов, управляющий триггер, кварцевый генератор, подключенный к делителю частоты, блок управления, блок запуска, блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономической эффективности устройства, в него введенып входных формирователей, и выходных усилителей, мультиплексор, дешифратор шин, блок выдачи адреса, регистр, первый и второй запоминающие блоки, первый, второй, третий и четвертый распределительные блоки, коммутатор записи-считывания, коммутатор адреса, блок обработки информации, программный блок и блок выдачи информации на регистрацию, причем датчики измеряемых параметров вклю-. чены в узлы матрицы размеромт хп, на шины .и которой включены выходные усилители, а на шины m — входные формирователи, выходы которых подсоединены к входам мультиплексора, на вход которого также подключен выход блока выдачи адреса, соединенный с первым .входом первого запоминающего блока, первым входом коммутатора адреса и с дешифратором шин выходы которого подкпючены к входам выходных усилителей, к входу блока выдачи адреса ,подсоединен первый выход блока управ- ления, к первому входу которого подк лючен выход кварцевого генератора, к второму — выход управляющего триггера, соединенного также с коммутатором записи и считывания и коммутатором адреса, а к входу первого распределительного блока подключен выход регистра, подключенного также к второму входу первого запоминающего блока, к второму выходу блока управления и к выходу мультиплексора, тре тий выход блока управления соединен с третьим входом первого запоминающего блока, выход которого соединен с третьим входом регистра, при этом выход коммутатора адреса подключен к первому входу второго запоминающего блока, выход которого соединен е с первым входом счетчика импульсов, соединенного вторым входом через второй распределительный блок с выходом первого распределительного блока, а к второму входу второго Я распределительного блока подключен четвертый выход блока управления, пятый вь(ход которого соединен с третьим входом счетчика импульсов, подключенного выходом через третий распределительный блок к второму вхо-. ду второго запоминающего блока, на третий вход которого подключен выход коммутатора записи-считывания, соединенного с шестым выходом блока управления, первый выход которого подключен также к первому входу четвертого распределительного блока,,соединенного выходом с первым входом управляющего триггера, выход которого соединен с вторым входом третьего распределительного блока, а к входу блока регистрации через блок выдачи информации на регистрацию подключен первый выход блока обработки информации, второй выход которого и вход соединены соответственно с входом и выходом программного блока, третий выход подключен;

<0687 к третьему входу коммутатора записи-считывания, а четвертый, пятый и шестой выходы блока обработки информации подключены соответственно к третьему входу коммутатора адреса, к второму входу четвертого распределительного блока и к второму входу управляющего триггера, а к второму, третьему и четвертому вхо- . дам блока обработки информации подключены соответственно выход второго запоминающего блока, выход делителя частоты и выход блока запуска.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для измерения, регистрации и контроля параметров режима технологического процесса либо параметров изучаемого многопараметрического процесса, в частности в системах сбора, учета и контроля энергоносителей (гаэа, воды, тепловой энергии, электрической энергии).

Известно многоканальное устройство цифрового измерения и регистрации, содержащее аналого-цифровой преобразователь, реверсивный счетчик, блок запуска, коммутатор и регистратор 1 ).

Однако в данном устройстве на каждый канал связи применен счетчик импульсов, что повышает аппаратурные затраты, и, кроме того, оно имеет ограниченные возможности по контролю измеряемых параметров.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения и регистрации информации, содержащее датчики технологических параметров, распределительные схемы И, счетчики импульсов, задатчик временных интервалов, кварцевый генератор,, подКлюченный к делителю частоты, управляющий триггер, регистр опроса, .счетчик текущего времени, блок управления, блок регистрации, схемы объединения

ИЛИ, дешифратор, усилитель, блок запуска (2 $.

Недостатком данного устройства является наличие на каждый датчик индивидуальной линии связи и аппаратурная избыточность (на каждый измеряемый канал примерно по два счетчика импульсов), что повышает стоимость устройства.

Цель изобретения — повышение экономической эффективности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчики измеряемых параметров, счетчик импульсов, управляющий триггер, кварцевый генератор, подключенный к делителю частоты, блок управления, блок запуска, блок регистрации, введены rn входных формирователей,п выходных усилителей, мультиплексор, дешифратор шин, блок выдачи адреса, регистр, первый и второй запоминающие блоки, первый, второй, третий и четвертый распределительные блоки, 0 коммутатор записи-считывания, коммутатор адреса, блок обработки информации, программный блок и блок выдачи информации на регистрацию, причем датчики измеряемых параметров

15 включены В узлы матрицы размером m хп, на шины и которой включены выходные усилители, а на шины m — входные формирователи, выходы которых соединены с входами мультиплексора, на вход которого также подключен вы20 ход блока выдачи адреса, соединенный с первым входом первого запоминающего блока, первым входом коммутатора адреса и с дешифратором шин, выходы которого подключены к входам вымод 5 ных усилителей, к входу блока выдачи адреса подсоединен первый выход блока управления, к первому входу которого подключен выход кварцевого генератора, к второму — выход управ30 ляющего триггера, соединенного также с коммутатором записи и считывания и коммутатором адреса, к входу первого распределительного блока подключен выход регистра, подключенного

3Я также к второму входу первого запоминающего блока, к второму выходу блока управления и к выходу мультиплексора, третий выход блока управления соединен с третьим входом пер40 вого запоминающего блока, выход кЬторого соединен с третьим входом регистра, при этом выход коммутатора адреса подключен к первому входу второго запоминающего блока, выход которого соединен с первым входом счетчика импульсов, соединенного вторым входом через второй распределительный блок с выходом первого

1068711 распределительного блока, а к второму входу второго распределительного блока подключен четвертый выход блока управления, пятый выход которого соединен с третьим входом счетчика импульсов, подключенного выходом 5 через третий распределительный блбк к второму входу второго запоминающего блока,. на третий вход которого подключен выход коммутатора записисчитывания, соединенного с шестым 10 выходом блока управления, первый выход которого подключен также к первому входу четвертого распределительного блока, соединенного выходом с первым входом управляющего .триггера, выход которого соединен с вторым входом третьего распределительного блока, а к входу блока регистрации через блок выдачи информации на регистрацию подключен первый выход блока обработки информации, второй выход которого и вход соединены соот; ветственно с входом и выходом программного блока, третий выход подключен к третьему входу коммутатора записи-считывания, а четвертый, пятый и шестой выходы блока обработки информации подключены соответственно к третьему входу коммутатора адреса, к второму входу четвертого распределительного блока и к второму входу управляющего триггера, а к второму, третьему и четвертому входам блока обработки информации подключены соответственно выход второго за- поминающего блока, выход делителя частоты и выход блока запуска.

На чертеже представлена блок-схема устройства для регистрации и контроля измеряемых параметров.

Устройство содержит датчики, 4р

1.1, ..., l.й измеряемых параметров, включенные в узлы матрицы размером юхп, на шины и которой включены выходные усилители 2.1, ..., 2.п, а на шины m включены входные формирователи 3.1, ..., Ç.rn, представляющие собой транзисторные ключи для преобразования уровня входных сигналов. Входные формирователи 3.1,..., .3.rn подключены к входам мультиплексора 4 (в качестве которого можно исПользовать микросхему мультиплексора К155КП1), на вход которого также подключен выход блока 5 выдачи адреса, представлМющего собой

К- разрядный двоичный счетчик, подк- 55 люченный также к дешифратору 6 шин, выходы которого подключены к входам выходных усилителей 2.1, ..., 2n.

К входу блока 5 выдачи адреса подключен первый выход .блока 7 управле- Я) ния, представляющего собой многофазный генератор импульсов, состоящий из счетчика импульсов и дешифратора.

К первому входу блока 7 управления подключен, выход кварцевого генератора 8, подключенного к делителю 9 частоты. K второму входу блока 7 управления подключен выход управляющего триггера 10. К входу первого распределительного блока 11, представляющего собой г -входовую логику

И-НЕ, подключен вь)ход регистра 12, подключенного также к первому входу первого запоминающего блока (ЗБ) 13, к второму входу которого подключен второй выход блока 7 управления, третий выход которого подключен к первому входу регистра 12, к второму входу которого подключен выход мультиплексора 4, а к третьему входу регистра 12 подключен выход первого запоминающего блока 13, к третьему входу которого подключен выход блока 5 выдачи адреса. Выход блока 5. выдачи адреса подключен к первому входу коммутатора 14 адреса, выход которого подключен к первому входу второго запоминанхцего блока (ЗБ) 15.

Выход последнего подключен к первому входу счетчика 16 импульсов, к второму входу которого подключен выход второго распределительного -блока 17, представляющего собой набор двухвходовых логических схем И-НЕ. К входу второго распределительного блока 17 подключен выход первого распределительного блока 11. К второму входу второго распределительного блока 17 и к третьему входу счетчика 16 импульсов подключены соответственно четвертый и пятый выходы блока 7 управления. Выход счетчика 16 импульсов подключен к первому входу третьего распределительного блока 18, представляющего собой набор двухвходовых логических схем -HE, выход которого подключен к второму входу второго запоминающего блока 15. На третий вход второго запоминающего блока 15 подключен выход коммутатора 19 записи-считывания, к первому входу которого подключен шестой выход блока 7 управления, первый выход которого подключен к первому входу четвертого распределительного блока 20 (двухвходовая схема И-НЕ), выход которого подключен к первому входу управляющего триггера 10, под-. ключенного к второму входу коммутатора записи-считывания 19, второму входу коммутатора 14 адреса и к второму входу третьего распределительного блока 18 ° Выход второго запоминающего блока 15 подключен к второму входу блока 21 обработки информации (в качестве блока обработки информации можно использовать любую микро-3ВМ например Электроника

СБ-12, Электроника С5-21, Электроника С5-31, состоящие из микропроцессора, оперативного запоминающего устройства, постоянного запоминающего устройства, устройств

1068711 ввода-вывода, генератора тактовых импульсов и логических схем управления) . Первый выход блока 21 обработки информации подключен к блоку 22 выдачи информации на регистрацию, представляющему собой стандартные адаптеры сняэи с регистрирующими устройствами, например адаптеры связи микро-ЭВМ Электроника С5-12 с телеграфным аппаратом (адаптер Электроника С5-124 ) с перфорато- 10 ром (даптер Электроника С5-123 ) или другие адаптеры, обеспечивающие выдачу информации «а регистрацию.

К выходу блока 22 выдачи информации на регистрацию подключен вход бло- 15 ка 23 регистрации. Второй выход блока 21 обработки информации подключен к входу программногб блока 24, представляющего собой ячейки постоянного запоминающего устройства или репрограммируемого постоянного запоминающего устройства,К первому, третьему и четвертому входам блока 21 обработки информации подключены выходы программного блока,24, делители 9 частоты и блока 25 запуска (пульта управления) . Третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока 21 обработки информации подключены соответственно к третьему входу коммутатора 19 записи-считывания, третьему входу коммутатора 14 адреса, к второму входу четвертого распределительного блока 20 и к второму входу управляющего триггера 10. устройство для регистрации и конт-35 роля измеряемых параметров работает следующим образом.

Дешифратор 6 шин, на вход которого поступает начальный адрес с блока 5 выдачи адреса, через выходной 40 усилитель 2.1 выдает сигнал на первую из П шин для опроса состояния первой группы датчиков 1.1,...,1.m.

В результате, через входные формирователи 3.1, ..., З,в к входам мультиплексора 4 подключаются первые rn датчики 1.1, . ° ., 1.т, Так как блоком 5 выдачи адреса установлен начальный адрес, то на вход -разрядного регистра 12 через мультиплексор 4 поступает информация о состоянии первого датчика 1.1. На нходы данных регистра 12 иэ первого ЗБ 13 поступает информация о состоянии датчика 1.1 в предыдущих циклах опроса датчиков. По сигналу блока 7 управления информации о состоянии датчика 1.1 в предыдущих г циклах опроса датчиков„ хранящиеся в первом

ЗБ 13, записывается в регистр 12 и по сигналу блока 7 управления регистр производит сдвиг информации на один разряд вправо. В результате в первом разряде регистра 12 находится информация о состоянии датчика 1.1 н момент опроса. 65

По сигналу блока 7 управления в первом ЗБ 13 по начальному адресу записываются выходные данные регистра 12 и, кроме того, зти данные поступают на вход первого распределительного блока 11, на выходе которого появляется сигнал только в том случае, когда код входного сигнала соответствует коду полезного сигнала. Такая организация приема информации позволяет не только получить полезный сигнал, но и отфильтровать кратковременные помехи, которые наводятся в линии связи, что повышает помехоустойчивость и достоверность приема информации.

По начальному адресу, поступающему с блока 5 выдачи адреса через коммутатор 14 адреса, информация второго ЗБ 15 поступает на входы данных счетчика 16 импульсов и по сигналу блока 7 управления записывается в счетчик 16 импульсон.

Далее выходная информация первого распределительного блока 11 через второй распределительный блок 17 по сигналу блока 7 управления суммируется с содержимым счетчика 16 импульсов. По сигналу блока 7 управления через коммутатор 1 9 записисчитывания во второй ЗБ 15 по начальному адресу, задаваемому блоком

5 выдачи адреса, записываются выходные данные счетчика 16 импульсов, поступакщие на входы данных второго

ЗБ 15 через третий распределительный блок 18. С приходом последнего сигнала с блока 7 управления, блок 5 выдачи адреса формирует адрес для опроса состояния датчика 1.2. Процесс опроса датчика 1.2 аналогичен ранее описанному. После опроса первых rn датчиков (1.1, ..., 1. т ) блоком 5 выдачи адреса через дешифратор 6 шин и через выходной усилитель 2.2 выдается сигнал на вторую иэ и шин для опроса состояния следующих в датчиков.

Работой блока 7 управления (следовательно, частотой опроса датчиков) управляет кварцевый генератор 8.

По истечении времени и 1, формируемого кварцевым генератором 8 и делителем 9 частоты и вырабатываемого блоком 21 обработки информации, с выхода последнего на вход четвертого распределительного блока 20 поступает сигнал. После прихода сигнала с блока 7 управления на второй вход четвертого распределительного блока 20 управлякиций триггер 10 изменяет свое состояние. В результате, блокируется блок 7 управления и третий распределительный блок 18, а на входы коммутатора 14 адреса и коммутатора 19 записи-считывания с ныхода управляющего триггера 10 поступает сигнал, переключающий коммута1068711 торы 14 и 19 на работу от выходов блока 21 обработки информации.

По адресам и сигналам записи-считывания, формируемым блоком 21 обработки информации, поступающим на входы второго ЗБ 15 через коммутатор 14 адреса и коммутатор 19 записи-считывания, данные иэ второго ЗБ 15 переписываются в ячейки памяти блока 21обработки информации, а содержимое второго ЗБ 15 обнуляется. После это- (О

ro сигналом с блока 21 обработки информации триггер 10 переключается, в результате деблокируется блок 7 управления и третий распределительный блок 18, а коммутатор 14 адреса (5 и коммутатор 19 записи-считывания переключается для работы соответственно от блока 5 выдачи адреса и от блока 7 управления.

Алгоритм обработки входной инфор- 2р мации .записан в постоянном запоминающем устройстве (ПЗУ) блока 21 обработки информации. В ПЗУ блока 21 записан также алгоритм выработки текущего времени по временным меткам, поступающим с кварцевого генератора 8 через делитель 9 частоты.

Коэффициенты приведения входной информации к единым нормированным величинам, признаки совместимости информации, а также метки времени, в которые необходимо выдавать информацию на регистрацию, записаны в программном блоке 24.

Обработанная в блоке 21 информация через заданные промежутки времени поступает на входы блока 22 выдачи информации на регистрацию и регистрируется в блоке 23.

Кроме того, имеется возмомность регистрации информации по вызову с помощью блока 25 запуска (пульта управления) .

По заданному алгоритму блокоМ 21 обработки информации вычисляется прогнозное значение измеряемого параметра с заданным шагом упреждения и сравнение прогнозного значения с контрольными величинами, обеспечивая опережающий контроль измеряемого параметра.

Предлагаемая схема устройства для регистрации и контроля измеряемых параметров является более экономичной по сравнению с известной, При этом увеличение даме количества датчиков измеряемых параметров (в два раза) в предлагаемом устройстве ведет к незначительному увеличению его стоимости (от 12 до 20% в зависимости от длины линий связи) в то время, как увеличение датчиков в известном устройстве ведет к увеличению его стоимости в 95-101%.

1 0687,11

Составитель В.Быков

Редактор Н.Лазаренко Техред М(.Кастелевич Корректор " Эрдейи

Заказ 11446/33 Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4