Измерительная система с автоматическим контролем аналого- цифрового преобразования и блок задания нечувствительности

Измерительная система с автоматическим контролем аналого- цифрового преобразования и блок задания нечувствительности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Сущность изобретения: устройство содержит группу датчиков 1, коммутаторы 2, счетчики 3, блок переключения каналов 4, АЦП 5, блоки задания нечувствительности 6, блок задания состава системы 7, устройство управления 8, интерфейс 9. Блок задания нечувствительности содержит полусумматор , элементы ИЛИ элементы И, дешифратор , блок хранения эталонных значений

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) !.":. 1к.

)3.ЕМ !

О 1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ но ны со пр ри ро яв ик ци ченч таю зада не е ра ст чу пр дую!

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ! (21) 4930999/24 (22) 26.04.91 (46) 30,08.93. Бюл, ¹ 32 (71) Центральный аэрогидродинамический инс итут им. и роф. Н, Е. Жуковского (72) Н,А. Красилова и В.М. Ордынцев (56))Автоpcкоe свидетел ьство СССР

¹ 6 93374, кл, G 06 F 9/00, 1977. Авторское свидетельство СССР

¹ 1I102067, кл. G 06 F 11/20, Н 05 К 10/00, 1982. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА С АВТОМА1ГИЧЕСКИМ КОНТРОЛЕМ АНАЛОГО Изобретение относится к измерительтехнике и, в частности, к многоканальизмерительным . системам, ержащим несколько аналого-цифровых образователей.

Целью первого изобретения, т.е. измеельной системы с автоматическим контем аналого-цифрового преобразования яется адаптация к условиям измерений арактеристикам используемых аналогоровых преобразователей, Кроме того, цель изобретения — обеспее возможности изменения числа рабощих измерительных каналов блок ния состава системы.

Кроме того, цель изобретения-повышение жности за счет двойного резервирования, Целью второго изобретения является ширение функциональных возможной эа счет создания переменной зоны нествительности и контроля функции образования по всему диапазону, Сущность изобретений поясняется слещими фигурами:

„, . Ж „„1837261 А1 (si)s G 05 В 23/02, G 06 F 11/20

ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ И БЛОК

ЗАДАНИЯ НЕЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ (57) Сущность изобретения: устройство содержит группу датчиков 1, коммутаторы 2, счетчики 3, блок переключения каналов 4, АЦП 5, блоки задания нечувствительности 6, блок задания состава системы 7, устройство управления 8, интерфейс 9. Блок задания нечувствительности содержит полусумматор, элементы ИЛИ элементы И, дешифратор, блок хранения эталонных значений (150), группу ключей, инвертор, переключатель, 2 с.и, 2 з.п. ф-лы, 8 ил. 5 табл.

Фиг. 1 Измерительная система с автоматическим контролем аналого-цифрового преобразования.

Фиг. 2. Интерфейс с ЭВМ.

Фиг. 3 Блок задания состава системы.

Фиг.4. Блокуправления блока переключения каналов.

Фиг. 5, Блок коммутирующих элементов блока переключения каналов, Фиг, 6. Блок задания нечувствительности.

Фиг. 7. Выбор величины сигнала контрольной точки.

Фиг. 8. Выход функции преобразования зэ пределы эоны нечувствительности.

Измерительная система с автоматическим контролем аналого-цифрового преобразования содержит блоки контрольных точек 1, группу коммутаторов 2, к первому входу которых подключен выход соответствующего блока контрольных точек, а к последующим входам — входы датчиков, группу двоичных счетчиков 3, блок переключения каналов 4, группу аналого-цифровых

1837261 преобразователей (АЦП) 5, группу блоков задания нечувствительности (БЗН) 6, блок задания состава системы (БЗСС) 7, устройство управления 8 и интерфейс 9 с ЭВМ, Выходы коммутаторов 2 соединены с канальными информационными входами 10 блока переключения каналов 4, соответствующие информационные выходы 11 которого соединены с информационными входами АЦП 5. Информационные выходы

12 АЦП 5 соединены с информационными входами блоков задания нечувствительности 6, первые управляющие выходы 13 блоков переключения каналов 4 соединены с управляющими входами блоков задания нечувствительности 6. Каждый коммутатор вместе с соответствующими АЦП 5 и блоком задания нечувствительности 6 образуют измерительный канал. Управляющий выход 14

АЦП 5 в каждом канале соединен со вторым управляющим входом блока задания нечувствительности 6, Информационные выходы

15 и выходы сигналов отказа АЦП 16 блоков задания нечувствительности 6 соединены с первым информационным входом интерфейса 9. Блок задания состава системы 7 имеет группы канальных управляющих входов, число которых равно числу каналов. В каждой группе первый выход 17 соединен с соответствующим канальным управляющим входом блока переключения каналов 4, Второй выход 18 — со входом запуска АЦП. Третий выход 19 — со входом считывания данных АЦП блока задания нечувствительности 6 и с первым управляющим входом интерфейса 9. Группа канальных выходов сброса 20 блока задания состава системы 7 соединена со вторым управляющим входом интерфейса 9. Счетный вход 21 каждого счетчика соединен с соответствующим вторым управляющим выходом блока переключения каналов 4, Выход 22 счетчика 3 соединен с адресным входом соответствующего коммутатора 2 и с адресным входом соответствующего блока задания нечувствительности 6. Третий управляющий вход 23 интерфейса 9 является входом сигнала первой выборки. Четвертый управляющий вход

24 является входом сигнала второй выборки. Второй информационный вход 25 блока интерфейса 9 является шиной команд ЭВМ.

Первый информационный выход 26 интерфейса 9 является шиной данных ЭВМ. Первый 27 и второй 28 выходы интерфейса являются выходами первого и второго требования выдачи команд Э ВМ. Выход 29 первого строба интерфейса соединен со входом стробирования блока переключения каналов 4. Выход 30 второго строба интерфейса

9 соединен со стробирующим входом блока

55 из линий 19, несущих сигнал "Считывание

i-ão АЦП", которые соединены со входами логического элемента ИЛИ 38. Выход этого элемента соединен со входом установки триггера 44. "Единичный" выход этого триггера является выходом 28 второго требования приема результатов измерений интерфейса 9, Линия 24, несущая сигнал второй выборки, соединена со входом сброса триггера 44, со входом инвертора 42, со вторым входом генератора 47 и со входом чтения выходного регистра 49. Выход инвертора 42 соединен с первым входом генезадания состава системы 7. Третий управляющий выход 31 интерфейса 9 соединен с синхронизирующим входом устройства управления 8, выход которого 32 соединен с управляющим входом блока задания состава системы 7. Второй информационный выход 33 интерфейса 9 соединен со входами команд блока задания состава системы 7 и блока переключения каналов 4, 10 Интерфейс 9 (см. фиг. 2) состоит из логического элемента 2 И 34, логического элемента 2 И-НЕ 35, элемента задержки 36, логического элемента 2 ИЛИ 37, четырех логических элементов 8 ИЛИ 38-41, инвер15 тора 42, триггеров 43, 44, реле 45 с нормально-замкнутыми контактами 46, генератора одиночного импульса (ГОИ) 47 (см. а.с. ¹

663089, БИ ¹ 18, 1979), сдвигового регистра

48 и регистра 49, генератора импульсов 50.

20 При этом два разряда второго информационного входа 25 поступают на первый вход логического элемента 35 и на второй вход логического элемента 34. Остальные 14 разрядов входа 25 соединены со вторым информационным выходом 33 блока интерфейса.

Выходы 29 и 30 логических элементов 34 и

35 являются выходами первого и второго строба интерфейса 9. Линия 23 — вход сигнала первой выборки поступает на первый

30 вход первого элемента 34, на второй вход элемента 35, на вход элемента задержки 36 и на вход сброса триггера 43. Выход элемента 36 соединен с первым входом логического элемента И 37. Выход этого элемента

35 соединен со входом установки триггера 43.

"Единичный" выход триггера 43 является выходом первого требования выдачи команд 27 интерфейса 9.

Обмотка реле 45 через резистор R npu40 соединена к источнику +Е и к корпусу. Контакты 46 реле 45 соединены со средней точкой делителя напряжения, состоящего из двух резисторов R, также присоединенного к источнику +Е и к корпусу. Другая сторона контактов 46 соединена со вторым входом логического элемента ИЛИ 37. Первый управляющий вход интерфейса состоит

1837261

15 р тора 47. Выход генератора 50 соединен с т етьим входом генератора 47 и с "продвиг ющим" входом сдвигового регистра 48.

Выход генератора 47 соединен с "единичн iM" входом триггера младшего разряда с вигового регистра 48. Сдвиговый регистр

4 состоит из 15 разрядов. "Единичные" выхрды триггеров четных разрядов сдвигового р гистра 48 соединены со входами элемент ИЛИ 40. Выход этого элемента является т етьим управляющим выходом 31 блока и терфейса 9. Линии 15, несущие информац ю о результате измерения, и выход логич ского элемента 8 ИЛИ 41 присоединены к и формационным входам регистра 49. Лин и 16, несущие сигналы ОТь присоединен на входы логичевкого элемента 41. инии 20, несущие сигнал "1-ый сброс выдного регистра" присоединены на входы л гического элемента 41. Линии 20, несуие сигнал "I-ый сброс выходного регистра" исоединены на входы логического элемента ИЛИ 39, Выход этого элемента прис единен на вход сброса регистра 49.

ыход этого регистра является шиной данн х 26 ЭВМ.

Блок задания состава системы 7 (см. фиг, 3) состоит из дешифратора 51, шестн дцати инверторов 52 (8) и 53(8), шестнадц ти логических элементов 2 И 54 (8) и 55 (8), в сьми триггеров 56, восьми клавиш 57 с ф ксацией и восьми наборов ключей 58.

На разрешающий вход дешифратора 51 п исоединена линия 30 второго строба. К к довому входу дешифратора присоединен в од команд блока задания состава системы

7 Шестнадцать выходов дешифратора 51 и исоединены ко входам 16-ти инверторов

5 и 53. Выходы этих инверторов соединены с вторыми входами логических элементов

5 и 55. Выходы элементов 54 соединены со в одами установки триггеров 56, а со входам сброса этих триггеров соединены выход элементов 55. "Единичные" выходы т иггеров 56 соединены с управляющими в одами наборов ключей 58. Подвижные к нтакты клавиш 57 соединены с первыми входами элементов 54 и 55, нормально-замк утые неподвижные контакты клавиш 57 с единены с корпусом, а нормальноразомк утые — с источником положительного наи яжения через резистор R, Линии 32 в хода устройства управления 8, несущие сигналы управления каналами, присоединен соответственно номерам каналов на вход наборов ключей 58. Выходы наборов к ючей соединены с шинами управления и мерительных каналов. Из этих шин выб аны линии, несущие сигналы" -тый сброс в ходного регистра", которые присоедине20

55 ны к выходу 20 блока задания состава системы 7.

Блок переключения каналов 4 состоит из блока управления (фиг. 4) и блока коммутирующих элементов (фиг, 5). Блок управления блока переключения каналов состоит из регистра 59, токозадающего резистора R дешифратора 60, 16-ти логических элементов

2 И 61-76, 24-х усилителей 77 — 100, 24 реле

101 — 124 с соответствующими коммутирующими элементами и 8-ми инверторов 125—

132. Информационный вход 33 регистра 59 является входом команд блока, Управляющий вход регистра 59 является стробирующим входом блока, к нему присоединен третий управляющий выход 29 блока интерфейса 9, Выходы трех младших разрядов регистра 59 соединены со входами дешифратора 60. Выход четвертого разряда регистра 59 соединен с первыми входами логических элементов 68-74 и со входом усилителя 91. Выход пятого разряда регистра 59 соединен с первыми входами логических элементов 61-67 и со входом усилителя

84. Выход шестого разряда регистра 59 соединен с первыми входами логических элементов 75 и 76 и со входом усилителя 98, Разрешающий вход дешифратора 60 соединен с шиной нулевого потенциала. Восемь выходов дешифратора 60 соединены соответственно с входами инверторов 125 — 132, Выход инвертора 125 — 132, Выход инвертора 125 соединен со вторыми входами логических элементов 74 и 76. Выход инвертора

126 соединен со вторыми выходами логических элементов И 67 и 75. Выход инвертора

127 соединен со вторыми входами логических элементов 66, 73. Выход инвертора 128 соединен со входом усилителя 97 и со вторыми входами логических элементов 65 и

72. Выход инвертора 129 соедини со входом усилителя 96 и со вторыми входами логических элементов 64 и 71. Выход инвертора 130 соединен со входом усилителя 95 и со вторыми входами логических элементов

63 и 70. Выход инвертора 131 сяединен со входом усилителя 94 и со вторыми входами логических элементов 62 и 69. Выход инвертора 132 соединен с входом усилителя 93 и со вторыми входами логических элементов

61 и 68. Выходы логических элементов 61—

67 соединены соответственно со входами усилителей 77 — 83. Выходы логических элементов 68 — 73. Выходы логических элементов 68-73 соединены соответственно со входами усилителей 85 — 90. Выходы логических элементов 74 — 76 соединены соответственно со входами усилителей 92. 99 и 100.

Выходы усилителей 77 — 100 соединены соответственно с первыми выводами обмоток

1837261

55 реле 101-124. Вторые выходы обмоток этих реле соединены с шиной нулевого потенциала. При необходимости на выходе каждого усилителей 77 — 100 могут быть включены несколько обмоток реле параллельно в зависимости от числа коммутируемых линий на входе АЦП и числа контактов в принятом типе реле, Связи между блоком управления и блоком коммутирующих элементов блока переключения каналов 4 электромагнитные.

Упрощенная схема блока коммутирующих элементов БКЭ показана на фиг. 5, БКЭ состоит из коммутирующих элементов КЭ двух типов. Коммутирующие элементы 125 — 131, 133-138, 140, 147 и 148 представляют собой два замыкающих контакта, а коммутирующие элементы 132, 139, 141 — 146 — в виде двух размыкающих и одного замыкающего контакта. Упрощение состоит.в том. что в первой группе КЭ нижний нормально разомкнутый контакт условно заменяет L нормально разомкнутых контактов, а во второй группе КЭ средний нормально замкнутый контакт заменяет L нормально замкнутых контактов, Соответственно это касается и линий. соединенных с упрощенно показанными контактами. Они все идут в направлениях, показанных на фиг, 5, но в количестве 1 .

Первые подвижньie контакты КЭ 125—

132 соединены с канальным управляющим входом 17 первого канала, Первые подвижные контакты КЭ133-140 соединены с канальным управляющим входом 17 второго канала. Первые подвижные контакты

КЭ1464-148 соединены канальным-управляющим входом 17 третьего канала. Первые подвижные контакты КЭ 145 — 141 соединены канальным управляющим входом 17 соответственно к четвертому-восьмому каналам.

Вторые сверхуподвижные контакты КЭ

125 — 132 соединены с информационным выходом 11, 4Еедующим к АЦП первого канала, Вторые сверху подвижные контакты КЭ

133-140 соединены с выходом 11, следующим к АЦП второго канала, Вторые подвижные контакты КЭ 146 — 148 соединены с выходом 11, следующим к АЦП третьего канала. Вторые подвижные контакты КЭ 145141 соединены с выходами 11, следующими соответственно к АЦП четвертого-восьмого каналов. Третьи подвижные контакты КЭ

132, 139, 141 — 146 соединены вместе, через токозадающий резистор R присоединены к источнику положительного напряжения +Е и выведены в качестве управляющих выходов 13 блока переключения каналов.

Первые неподвижные контакты КЭ 125, 133 и 141 соединены со вторым управляю20

50 щим выходом 21, следующим в восьмой канал. Первые неподвижные контакты КЭ 126, 134 и 142 соединены со вторым управляющим выходом 21, следующим в седьмой канал. Первые неподвижные контакты КЭ

127, 135 и 143 соединены со вторым управляющим выходом 21, следующим в шестой канал. Первые неподвижные контакты КЭ

128, 136 и 144 соединены со вторым управляющим выходом 21, следующим в пятый канал, Первые неподвижные контакты КЭ

129, 137 и 145 соединены со вторым управляющим выходом 21, следующим в четвертый канал.

Первые неподвижные контакты КЭ .

130, 138 и 146 соединены со вторым управляющим выходом 21, следующим в третий канал. Первые неподвижные контакты КЭ

131, 139 и 147 соединены со вторым управляющим выходом 21, следующим во второй канал, Первые неподвижные контакты КЭ

132, 140 и 148 соединены со вторым управляющим выходом 21, следующим в первый канал. Вторые сверху неподвижные контакты КЭ 125, 133 и 141 соединены с информационным входом 10 от восьмого канала.

Вторые сверху неподвижные контакты КЭ

126, 134 и 142 соединены с информационным входом 10 от седьмого канала. Вторые сверху неподвижные контакты КЭ 127, 135 и 143 соединены с информационным входом 10 от шестого канала. Вторые сверху неподвижные контакты КЭ 128, 136 и 144 соединены с информационным входом 10 от пятого канала. Вторые сверху неподвижные контакты КЭ 129, 137 и 145 соединены с информационным входом 10 от четвертого канала. Вторые сверху неподвижные контакты КЭ 130, 138 и 146 соединены с информационным входом 10 от третьего канала.

Вторые сверху неподвижные контакты КЭ

131, 139 и 147 соединены с информационным входом 10 от второго канала. Вторые сверху неподвижные контакты КЭ 132, 140 и 148 соединены с информационным входом 10 от первого канала. Третьи неподвижные контакты КЭ 132, 139, 141-146 соединены с корпусом. Обмотки реле 101124, показанные на фиг. 4, соединены соответственно электромагнитными связями с коммутирующими элементами 125-148, изображенными на фиг. 5.

Блок задания нечувствительности (см. фиг. 6) состоит из дешифратора 149, блока хранения эталонных значений 150 (микросхема K155PE3), блока поразрядного сравнения 151 (2 микросхемы КМ 155 ЛП 5), логического элемента 2 ИЛИ 152, логическо1837261

10 го

ИЛ ло го э ме ин эт м ра о ми не

10 го входа соединены с тремя младшими рядами адресного входа блока хранения лонных значений 150. Остальные два ряда входа этого устройства соединены орпусом. Шесть старших разрядов упляющего входа 22 соединены с входами ического элемента 1Б5, Выход этого элента соединен с разрешающим входом дефратора 149 и со входом инвертора 160. эт ра эт ра с ра ло ме ш

B ст нь

Уп пе вь вх эт хр ш

20

25 дом логического элемента 158. Выход го элемента соединен со входом блока нения эталонных значений 150. разреощим чтение. Восемь линий выхода бло150 соединены с первым входом блока— внения 151. Семь старших разрядов коого выхода АЦП и знак (контролируемая ть выхода 12) соединены со вторым вхоблока 151, Четыре младших разряда ода блока 151 соединены с четырьмя дами логического элемента 156. Четыре адших разряда выхода блока 151 соедины со входами логического элемента 154. етий и четвертый разряды выхода блока

1 соединены со входами логического эле30

40 ка сраа д в

Ф вх нта 152, выход которого соединен со втоtM неподвижным контактом реключателя 161, Выход логического элента 154 соединен с первым неподвижнщл нтактом переключателя 161. Третий недви>кный контакт переключателя 161 соенен с корпусом. Подвижный контакт реключателя 161 присоединен к пятому оду логического элемента 156, Выход этоэлемента соединен с третьим входом емента 153. Второй вход элемента 153 ляется третьим управляющим входом 13

50 ока задания нечувствительности. Выход гического элемента 157 соединен с перм входом логического элемента 153, Ко 55 одам набора ключей 159 присоединен выд логического элемента 153, линии контлируемого выхода 12К АЦП 5 и линии контролируемого выхода 12Н АЦП 5, в сло которых входят; три младших разряда н

Т

1 м р и м к и д и в г э я б л в

s х

Н ч лемента 3 И 153, логического элемента 4

И 154, логического элемента 6 И-НЕ 155, ического элемента 5 ИЛИ 156, логическолемента 8 И-НЕ 157, логического элета 2И-НЕ 158, набора из 16 ключей 159, ертора 160 и переключателя 161. При четыре разряда кодового входа дешифра 149 соединены с младшими разрядауправляющего входа 22 блока задания увствительности. Три младших разряда семь выходов дешифратора 149, соответующих состояниям У@ф-0111, соединесо входами логического элемента 157. равляющий выход АЦП 14 ПО соединен с вым входом логического элемента 158, а од инвертора 160 соединен со вторым кода результата измерения, линия диапазона и три линии, несущие код номера l АЦП (i=0 7). Выходом блока задания нечувствительности является линия 16, несущая сигнал отказа ОТь и информационный выход 15 из

15-ти линий. Управляющий вход набора ключей 159 соединен с линией управления 19, несущей сигнал "Считывание i-того АЦП".

Работа измерительной системы с автоматическим контролем аналого-цифрового преобразования происходит следующим образом. Все восемь каналов под управлением УУ 8 работают параллельно, но со сдвигом по времени. Порядок выдачи сигналов управления следующих по линиям 17-22 подробно описан, Система может работать с неполным количеством АЦП. При этом при помощи блока задания состава системы 7 запрещается управление от ЭВМ работой соответствующих измерительных каналов. Разрешенные каналы могут быть выведены из работы или наоборот введены в работу командами ЭВМ, Рассмотрим работу измерительного канала. Перед пуском системы счетчик 3 сброшен. При этом на входы коммутатора 2 и блока задания нечувствительности 6 поступает 10-разрядный код. состоящий из нулей.

Коммутатор 2, принимая этот код, подключает на вход блока переключения каналов 4 сигнал первой контрольной точки, поступающий от блока 1. Предполагается, что функции и реобразования всех АЦП соответствуют поставленным требованиям, поэтому переключатель 4 соединяет вход 10

I-того канала с выходом 11 того же канала.

Старшие разряды и знаковый разряд — контролируемая часть кода результата преобразования сигналов контрольных точек в блоке задания нечувствительности 6 подвергаются проверке. Число проверяемых разрядов зависит от установленной зоны нечувствительности. Нулевой код, поступающий ат счетчика 3, настраивает блок задания нечувствительности на сравнение контролируемой части 12К выходного кода

АЦП с заданным значением этой части, в котором учтена установленная для данного

АЦП зона нечувствительности. Управляющий сигнал "Пуск 1-того АЦП", поступивший от УУ 8 через блок задания состава системы

7 по линии 18, запускает АЦП и по сигналу

ПО, выданному АЦП 5 по линии 14 в блоке задания нечувствительности происходит сравнение контролируемой части кода с заданным значением. К моменту, когда сравнение закончено, поступает от УУ 8 через формирователь системы 7 по линии 19 сигнал "Считывание i-того АЦП". Блок задания нечувствительности 6 выдает выходной код

1837261

5

30

50

i-того АЦП, состоящий из 15-ти бит на выход

15, а результат сравнения ОТ на выход 16.

Если результат сравнения положителен, т.е. функция преобразования 1-того АЦП в области данной контрольной точки находится в пределах эоны нечувствительности, или иначе говоря, соответствует требованиям, то при этом на выход 16 поступает "нулевой" сигнал, В противном случае, АЦП считается отказавшим и на выход 16 дается сигнал

ОТь равный "единице".

По сигналу "Считывание t-того АЦП", поступившему по линии 19 в блок интерфейса

9, в ЭВМ выдается потенциальный сигнал второго требования с выхода 28 блока интерфейса 9, Одновременно по линиям 15 и

16 выходйой код i того АЦП и сигнал отказа

OTi заносятся в выходной регистр, находящийся в блоке интерфейса 9. ЭВМ, обнаружив, что сигнал второго требования равен

"1", выдает по линии 24 сигнал второй выборки, который сбрасывает сигнал второго требования, считывает результат измерения и сигнал отказа в ЭВМ, а также вызывает выдачу иэ блока интерфейса серии из 8 импульсов, которые поступают на вход УУ с выхода 31 блока интерфейса УУ 8 выдает сигнал "i-тый сброс выходного регистра", который по шине 32 поступает в блок задания состава системы 7 и из него по соответствующей линии выхода 20 поступает в блок интерфейса 9, где сбрасывает выходной регистр. Кроме этого, УУ выдает сигналы управления, необходимые для управления остальными измерительными каналами, которые работают аналогично. Для рассматриваемого измерительного канала выдается сигнал "Продвижение коммутатора i-того канала", который по.линии 21 поступает на счетный вход счетчика 3 и устанавливает его в со стояние 0000000001, при котором на вход АЦП 5 подключается через коммутатор

2 и переключатель 4 сигнал второй контрольной точки, а в блоке задания нечувствительности 6 происходит настройка для сравнения контролируемой части кода результата измерения с ее заданным значением. Далее все происходит аналогично описанному выше, Если.ЭВМ, приняв результат измерения и сигнал отказа ОТ, обнаружит, что OT =1, то это означает, что 1-тый АЦП имеет функцию преобразования, вышедшую за допустимые пределы, Измерения, выполненные этим прибором, считаются недоброкачественными и их нужно выполнить исправным

АЦП.

В качестве резервных для каждого канала выделено два АЦП каналов, перечисленных в таблице 1(отсюда двойное резервирование).

При появлении OTi=1 ЭВМ посылает в формирователь системы 7 команду, в результате исполнения которой прекращается, выдача в отказавший канал сигналов управления по линиям 17, 18, 19 и 20. После этого система выполняет измерения с датчиками всех исправных каналов. Если в процессе этих измерений не получено дополнительного сигнала OTi-1 от АЦП, оставшихся в работе, т,е. второго отказа не произошло, то используется первый резервный АЦП в соответствии с Таблицей М 1. Вероятность второго отказа АЦП весьма мала. Но в случае его возникновения возможны следующие ситуации:

1. Отказал один обычный АЦП и первый резервный АЦП.

2. Отказали два обычных АЦП.

3. Отказали оба АЦП, выделенных в качестве резервных.

В первом случае подачей соответствую.щих команд (см. таблицу М 2) в блок задания состава. системы ЭВМ отключает оба отказавших АЦП, Выполняются измерения сигналов датчиков, подключенных к исправным АЦП, Для измерений сигналов датчиков, оставшихся без АЦП, используется оставшийся исправным второй резервный АЦП (см, таблицу М 3). Во втором случае все происходит как и в первом случае, но используется первый резервный АЦП (см.

Таблицу М 3).

В третьем случае система считается вышедшей из строя. После выполнения измерений с датчиками, присоединенными к исправным АЦП, неисправный АЦП заменяется резервным АЦП и производится измерение. Если отказало два АЦП (случаи один и два), то этот процесс выполняется дважды.

Для подготовки к выполнению измерений с резервным АЦП ЭВМ производит следующие операции;

1. Отсоединяет неисправный АЦП от его коммутатора.

2. Отсоединяет резервный АЦП от его коммутатора.

3. Соединяет резервный АЦП с коммутатором отказавшего канала.

4. Запрещает выдачу сигнала ОТь

5. Синхронизирует работу коммутатора с резервным АЦП.

После этого ЭВМ выполняет измерения сигналов датчиков, присоединенных к коммутатору отказавшего канала.

Интерфейс 9 (си. фиг. 2) предназначен для приема команд, поступивших в измерительную систему на ЭВМ, и для выдачи в

ЭВМ результатов измерений, выполняемых

14

1837261

13! измерительной системой. В ЭВМ входы и в ходы интерфейса присоединяются к пар ллельному двустороннему интерфейсу (н пример, DR-11С).

Интерфейс состоит иэ двух частей: принимающей (верх фиг. 2) и выдающей (низ фиг. 2). От выходной шины команд 25 в прие ной части интерфейсного блока ответвляю ся две линии, которые служат для ф рмирования первого и второго стробирую их импульсов, В любой команде, поступ ющей по шине 25, один из разрядов, и редаваемых по вышеуказанным линиям, д лжен быть равен "единице". Вместе с ком ндой ЭВМ по линии 23 выдает сигнал и рвой,выборки, Этот сигнал поступает на в оды элементов 34 и 35. На выходе одного и них возникает стробирующий импульс (с роб). Первый строб с выхода 29 поступает н управляющий вход переключателя 4 и о еспечивает принятие кода команды, след ющего по шине команд 33. Второй строб с ыхода 30 поступает на управляющий вход б ока задания состава системы 7 и обеспеч вает принятие кода команды, следующего и шине команд 33.

Триггер 43 с "единичного" выхода выдае на первый управляющий выход 27 сигнал первого требования, обнаружив который, ВМ может выдать команду. При включении и тания сигнал с делителя напряжения чер з контакты 46 и элемент 37 устанавливает т иггер 43. В первый раэ возникает первое т ебование, Контакты 46 размыкает реле 45, и более сигнал от делителя напряжения не проходит, Элемент 36 обеспечивает задерку. необходимую для выполнения команы, после чего импульс с его выхода у танавливает триггер 43, который выдает с гнал первого требования, уведомляя ЗВМ воэможности посылки следующей команы. Накануне занесения очередного результ та преобразования в выходной регистр

9, он сбрасывается выходным сигналом э емента 39, являющимся логической сумой сигналов "i-тый сброс выходного регис рз", поступающих по rpynne канальных вы ходов сброса 20, Триггер 44 с "единичного" выхода выда г на второй управляющий выход 28 блока нтерфейса 9 сигнал второго требования, который уведомляет ЭВМ о необходимости ринять результат преобразования. Устаовка триггера 44 производится любым сигалом "Считывание i-того АЦП", оступающим по линиям 19, когда результат реобразования с информационного выхоа 15 блока задания нечувствительности пееносится в выходной регистр 49. ЭВМ, бнаружив, что появился сигнал второго

55 требования, посылает сигнал второй выборки по линии 24. Этот сигнал сбрасывает триггер 44. открывает выходные ключи регистра 49. В результате чего код, хранившийся врегистре 49,,поступает на вход ЭВМ.

При пуске системы УУ 8 устанавливается в состояние, соответствующее выдаче сигнала "Считывание пятого АЦП". При этом выдается сигнал второго требования. ЭВМ, приняв этот сигнал, выдает сигнал второй выборки, но информацию, находящуюся в регистре 49 игнорирует, т.к. ни один АЦП еще не был пущен. Однако сигнал второй выборки, поступив в прямом и инвертированном виде на вход генератора одиночного импульса 47, вызывает занесение "единицы" в сдвиговый регистр 48. Импульсы непрерывно работающего генератора 50 продвигают эту "единицу" по разрядам сдвигового регистра, в результате чего на его выходах возникают восемь импульсов, На выходе элемента 40 возникает "пачка" из

8 импульсов, которые поступают на вход устройства управления. Шестой из этих импульсов запустит АЦП первого канала. После выдачи восьмого импульса во второй раз будет выдан сигнал второго требования.

Процесс выдачи сигналов второй выборки без приема данных от измерительной системы повторится 8 раз. При этом все АЦП будут запущены и, когда Э ВМ выдаст сигнал второй выборки в девятый раз, она примет код результата преобразования, выполненного АЦП первого канала из регистра 49.

Далее прием данных в ЭВМ будет происходить после появления каждого сигнала второго требования. Подробное описание порядка выдачи сигналов управления из устройства управления 8 см. в f6). (В качестве примера рассмотрена работа с релейными коммутаторами).

Блок задания состава системы (см. фиг.

3) дает возможность разрешить или запретить управление работой отдельных измерительных каналов от ЭВМ.

При поднятом состоянии клавиши 57 на первые входы логических элементов 54 и 55 поступает запрещающий потенциал корпуса, а при утопленном ее состоянии — разрешающий потенциал + Е. Таким образом, клавиша 57 запрещает или разрешает прохождение сигналов, устанавливающих или сбрасывающих триггер 56 через элементы

54 и 55. При включении питания все триггеры 56 сбрасываются и сигналами с "единичных" выходов закрывают наборы ключей 56.

На фиг. 3 для простоты цепи сброса опущены. Благодаря этому сигналы управления с выхода 32 устройства управления не могут проходить на выходы 17 — 19, 20 блока зада15.1837261

16 ния состава системы и управлять измерительной аппаратурой соответствующих измерительных каналов.

ЭВМ посылает на кодовый входдешифратора 51 команды в сопровождении стробирующего отрицательного импульса, который приходит на разрешающий вход дешифратора 51, Коды команд, выдаваемых

ЭВМ в формирователь системы, приведены в таблице 2, Дешифратор 51 выдает на соответствующий выход отрицательный импульс, имеющий длительность строба. Этот импульс инвертируется в инверторе 52 ли 53, проходит через элемент 54 или 55 и соответственно устанавливает или сбрасывает триггер

56.

Таким образом, в зависимости от необходимости, можно запретить работу части измерительных каналов. Оставшиеся разрешенными каналы могут оыть включены и выключены по программе ЭВМ, что обеспечивает гибкость измерительной системе, позволяя в динамике изменять состав используемых измерительных каналов, Блок переключения каналов 4 выполняет следующие задачи: — отключает выход коммутатора 2 от входа отказавшего АЦП 5, — отключает вход АЦП 5, выбранного в качестве резервного, от выхода коммутатора 2 того же канала, — соединяет выход коммутатора 2 отказавшего канала со входом АЦП 5, выбранного в качестве резервного, — отключает линию 17 от линии 21 в отказавшем канале, — отключает линию 17 от линии 21 в канале АЦП 5 выбранного в качестве резервного, — соединяет линию 17 резервного канала с линией 20 отказавшего канала, — подает на входы блоков задания нечувствительности 6 сигнал, запрещающий выдачу сигнала OTi, В результате обеспечивается подключение резервного АЦП 5 к коммутатору 2. оставшемуся без АЦП и синхронизация работы коммутатора 2 в новом канале. 3апрет выдачи сигнала ОТ нужен для предотвращения возможного несоответствия сигналов блока контрольных точек 1 отказавшего канала и информации, хранящейся в блоке хранения эталонных значений 162 резервного канала. Это несоответствие может вызвать появление ложного сигнала

ОТ =1.

Рассмотрим работу блока управления блока переключения каналов (фиг. 4).

5

Если работа измерительной системы происходит без выхода из строя АЦП, то регистр 59 находится в нулевом состоянии, все реле 101 — 124 обесточены, и работа системы происходит через вторые сверху нормально замкнутые контакты КЭ, т.о. выходы коммутаторов 2 соединены со входами АЦП

5 тех же каналов.

Рассмотрим, например, случай, когда из строя вышел АЦП восьмого канала, а в качестве резервного выбран АЦП первого канала. При этом на регистр 59 будет занесен код 010111. Младшие три разряда, в данном случае содержит код 111, который поступит на дешифратор 60 и на его выходе 7 возникнет сигнал низкого уровня, Он, пройдя через инвертор 132, поступит на вторые входы элементов 61 и 68 и на вход усилителя 93.

На первый вход элемента 16 .поступит логическая "1" от пятого разряда регистра 59, Эта же логическая единица поступит и на вход усилителя 84. Элемент 68 закрыт "нулевым" сигналом с выхода 4-го.разряда регистра 59, В результате сигнал 7, поступивший на " усилитель 93, вызовет срабатывание реле

117 и выход коммутатора 2 восьмого канала будет отключен от АЦП 5 восьмого канала, При срабатывании реле 108 выход коммутатора 2 первого канала будет отключен от

АЦП первого канала, Выходной сигйал элемента 61, усиленный усилителем 77, включит обмотку реле 101, Благодаря этому, произойдет соединение выхода коммутатора 2 воеьмого канала со входом АЦП первого канала, а также соединение канального управляющего входа 17 первого канала с управляющим выходом 21 восьмого канала, что обеспечит надлежащую синхронизацию работы коммутатора 2 восьмого канала с аппаратурой первого канала, Команды управления блоком переключения каналов приведены в таблице 3.

Первые три разряда кода команды, поступившей в регистр 59. содержат номер отказавшего АЦП (ф — 111), Четвертый— шестой разряды служат для подключения резервного АЦП, "Единица" в четвертом разряде означает выбор в качестве резервного АЦП второго канала, в пятом разряде— первого канала, а в шестом — третьего канала.

Рассмотрим работу блока коммутирующих элементов блока переключения каналов (фиг. 5).

Схема соединений включает в себя коммутирующие элементы КЭ двух типов.

Первый тип КЭ 125 — 131, 133 — 138, 140, 147, 148, состоит из двух замыкающих контактов. Замыкание верхних контактов слу17

1837261 ит для соединения канального управляюего входа 17 резервного канала с управющим выходом 19 отказавшего канала. амыкание нижних контактов в данной уппе служит для соединения выходов 5 ммутатора 2 отказавшего канала, со вхоом АЦП, выбранного в качестве резервноУ о

P л

Вторые подвижные контакты в замкну- 20 м исходном состоянии обеспечивают язь выхода коммутатора со своим же АЦП, есть участвуют в работе, пока не проошло аварийной ситуации. Вторые повижные контакты в разомкнутом 25 стоянии отключают выход коммутатора от ода отказавшего АЦП.

Третьи подвижные контакты в разонутом состоянии подают на входы блока дания нечувствительности 6 сигнал +Е, 30 зрешающий выдачу, сигнала ОТь

Третьи подвижные контакты в замкнум состоянии подают на вход блока задая нечувствительности 6 сигнал, прещающий выдачу сигнала OTi 35

Если работа измерительной системы оисходит без выхода из строя АЦП, то все