專利名稱:呼應(yīng)式開關(guān)量傳輸接口系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)和自動(dòng)控制，尤其涉及開關(guān)量的采集和傳輸。
在過(guò)去的過(guò)程控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，欲對(duì)分布在現(xiàn)場(chǎng)的開關(guān)量發(fā)送器或執(zhí)行器進(jìn)行開關(guān)量(亦稱數(shù)據(jù))采集、傳輸時(shí)，一般有下列三種方法1、一對(duì)一傳送每個(gè)開關(guān)量發(fā)送器(或執(zhí)行器)點(diǎn)占一個(gè)通道，分時(shí)地或并行地在計(jì)算機(jī)、控制站或者處理站與現(xiàn)場(chǎng)之間進(jìn)行傳送。
2、譯碼選通傳送計(jì)算機(jī)、控制站或處理站通過(guò)譯碼選通器分時(shí)地將某一個(gè)已選中的通道接通，以傳送被選中的開關(guān)量。這就是所謂多路開關(guān)傳送方式，矩陣式選通方式亦屬此種類型。
3、串行傳送將現(xiàn)場(chǎng)的開關(guān)量分組，然后由控制器及并一串轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成行串信號(hào)，經(jīng)由一條通道(如雙絞線)傳送，接收端再把此信號(hào)復(fù)原為并行信號(hào)。
上述三種方式中，第一種是最原始的方式，適用于現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)量很少的場(chǎng)合。第二種方式已普遍用于采集大量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，但是當(dāng)開關(guān)量發(fā)送器或執(zhí)行器分布在一個(gè)大面積(如1000米×1000米)上，而且數(shù)量很多(如2000個(gè)點(diǎn))時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)到多路選通器之間以及多路選通器到控制站之間的配線將需大為增加。為此，若采用多區(qū)域選通站，則需大量增加選通器，難以避免配線、施工等費(fèi)用激增。從技術(shù)角度看，采用多個(gè)譯碼選通器，系統(tǒng)的復(fù)雜性的增加可能導(dǎo)致可靠性降低;另外，由于開關(guān)量發(fā)送器或執(zhí)行器對(duì)選通器輸入端是一對(duì)一的關(guān)系，當(dāng)要增加開關(guān)量輸入時(shí)，必然受到選通器輸入端還有否余量的限制。然而，對(duì)于待改造的生產(chǎn)過(guò)程，在較大范圍內(nèi)增減開關(guān)量是必需的，這正是譯碼選通傳送技術(shù)難以圓滿解決的。在維修上也存在復(fù)雜性增加的問題。
第三種方式，對(duì)于分布面積小而關(guān)開量不大的場(chǎng)合是適用的。但當(dāng)開關(guān)量分布面積很大而且數(shù)量很多時(shí)，不僅需要大量的串-并轉(zhuǎn)換器及配線，而且信息輸送速度也大受影響，以致在實(shí)際上無(wú)法在這種場(chǎng)合下使用。
本發(fā)明之目的在于克服上述三種方法之不足，提供一種不同于上述的方法和系統(tǒng)(呼應(yīng)式開關(guān)量傳輸接口系統(tǒng))，以便用最少量的“電纜”實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)量極多而分布面積又廣的開關(guān)量點(diǎn)的采集和控制。利用這種方法和系統(tǒng)，不僅可以大幅度減少配線、降低施工難度和工期，還可使受計(jì)算機(jī)控制的開關(guān)量點(diǎn)在相當(dāng)大的范圍內(nèi)任意而方便地增、減，而不會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)上述目的的，為使讀者易于理解，茲提供十個(gè)附圖和圖面說(shuō)明作為參照，并分述如下本發(fā)明的原理概述為說(shuō)明本發(fā)明的原理請(qǐng)參見圖1-呼應(yīng)式開關(guān)量傳輸接口系統(tǒng)原理總框圖，其標(biāo)號(hào)見圖面說(shuō)明。呼應(yīng)式開關(guān)量傳輸接口系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在于該系統(tǒng)是由收發(fā)接口(2)、識(shí)碼器(如3、4、5、6)、呼叫地址碼傳輸通道(12)、采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)、輸出數(shù)據(jù)傳輸通道(15)、采集數(shù)據(jù)控制使能“線”(17)、輸出數(shù)據(jù)控制使能“線”(18)、終端匹配負(fù)載(21)以及軟件規(guī)則構(gòu)成的。位于現(xiàn)場(chǎng)的開關(guān)量發(fā)送器如(7、8)通過(guò)開關(guān)量發(fā)送器的數(shù)據(jù)輸出線(19)與識(shí)碼器(如3、4)的端口(C)相接，位于現(xiàn)場(chǎng)的開關(guān)量執(zhí)行器(如5、6)通過(guò)開關(guān)量執(zhí)行器的輸入線(20)與識(shí)碼器(如5、6)的端口(C)相接，識(shí)碼器的端口(A)是與系統(tǒng)的呼叫地址碼傳輸通道相連或聯(lián)系的，其端口(B)是與采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)和/或輸出數(shù)據(jù)傳輸通道(15)相連或聯(lián)系的，接有開關(guān)量發(fā)送器的識(shí)碼器(如3、4)的控制端口(D)是與采集數(shù)據(jù)控制使能“線”(17)相連或聯(lián)系的，接有開關(guān)量執(zhí)行器(如9、10)的識(shí)碼器(如5、6)的控制端口(D)是與輸出數(shù)據(jù)控制使能“線”(18)相連或聯(lián)系的，收發(fā)接口(2)的現(xiàn)場(chǎng)側(cè)是與呼叫地址碼傳輸通道(12)、采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)、采集數(shù)據(jù)控制使能線(17)、輸出數(shù)據(jù)控制使能線(18)相連或聯(lián)系的，收發(fā)接口(2)的另一側(cè)是通過(guò)來(lái)自CPU的地址總線(11)、來(lái)去CPU的數(shù)據(jù)總線(13)和來(lái)自CPU的控制總線(16)與計(jì)算機(jī)(控制站、或處理站站(1))相接的。
本發(fā)明的方法特征是將分布于現(xiàn)場(chǎng)的開關(guān)量發(fā)送器和執(zhí)行器適當(dāng)分布n個(gè)組(每組的開關(guān)量點(diǎn)數(shù)分別小于或者等于采集數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)傳輸通道的位數(shù)M和Q)，然后把各組的開關(guān)量點(diǎn)分別接入上述呼應(yīng)式傳輸接口系統(tǒng)的各自對(duì)應(yīng)的識(shí)碼器(如3、4、5、6)的端口(C)，使所有的開關(guān)量發(fā)送器點(diǎn)和執(zhí)行器點(diǎn)置于計(jì)算機(jī)或控制站或處理站(1)的管理和控制之下，當(dāng)計(jì)算機(jī)或控制站或處理站(1)經(jīng)由收發(fā)接口(2)向呼叫地址碼傳輸通道(12)輸出一個(gè)呼叫地址碼以及采集數(shù)據(jù)控制使能信號(hào)后，設(shè)定密碼與該所發(fā)地址碼相同的那個(gè)識(shí)碼器即被“喚醒”。并將接在其端口(C)上的那一組開關(guān)量發(fā)送器(如7、8)點(diǎn)的數(shù)據(jù)置于采集數(shù)據(jù)傳輸通道(12)上，計(jì)算機(jī)待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后就經(jīng)由接發(fā)接口(2)讀走這一組數(shù)據(jù)，完成對(duì)一組開關(guān)量發(fā)送器點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集。
當(dāng)計(jì)算機(jī)(1)經(jīng)由收發(fā)接口(2)向呼叫地址碼傳輸通道(12)發(fā)送一個(gè)呼叫地址碼，然后經(jīng)由輸出數(shù)據(jù)傳輸通道(15)輸出控制數(shù)據(jù)，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，經(jīng)由輸出控制數(shù)據(jù)使能線發(fā)送使能信息，這時(shí)設(shè)定密碼與該所發(fā)地址碼相同的那個(gè)識(shí)碼器即被“喚醒”，并將來(lái)自數(shù)據(jù)傳輸通道(15)的輸出控制數(shù)據(jù)鎖存輸出給接在該識(shí)碼器端口(C)上的那一組開關(guān)量執(zhí)行器(如9、10)點(diǎn)，完成對(duì)該組開關(guān)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)輸出工作;計(jì)算機(jī)(1)經(jīng)由收發(fā)接口(2)發(fā)送呼叫地址碼是分時(shí)地執(zhí)行的，各識(shí)碼器就分時(shí)地被“喚醒”，從而完成對(duì)各組開關(guān)量發(fā)送器點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和對(duì)各組開關(guān)量執(zhí)行器點(diǎn)的數(shù)據(jù)輸出工作;而呼叫地址碼的時(shí)序、使能信號(hào)的時(shí)序、數(shù)據(jù)采集和輸出都是由軟件規(guī)則所確定的。
傳輸通道所述的呼叫地址碼傳輸通道(12)、采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)、輸出數(shù)據(jù)傳輸通道(15)、采集數(shù)據(jù)控制使能線(17)和輸出數(shù)據(jù)控制使能線(18)是用有線的雙絞或同軸電纜，或者用無(wú)線的射頻傳送信道，或者用激光光纜構(gòu)成的，對(duì)于由有線電纜構(gòu)成的傳輸通道和使能線應(yīng)采用下述的軟件規(guī)則、識(shí)碼器和收發(fā)接口;而由無(wú)線的射頻信道或者激光光纜構(gòu)成的傳輸信道和使能線，則應(yīng)采用相應(yīng)的專用收發(fā)規(guī)約和符合該收發(fā)規(guī)約的識(shí)碼器和收發(fā)接口。
鑒于目前的時(shí)間和力量?jī)H先對(duì)由有線的電纜構(gòu)成的通道系統(tǒng)作了一些研究，從研究所獲結(jié)果和常識(shí)可以肯定上述的由有線的雙絞或同軸電纜構(gòu)成的N位呼叫地址碼傳輸通道(12)上最多可接KN個(gè)接有開關(guān)量發(fā)送器點(diǎn)的識(shí)碼器和KN個(gè)接有開關(guān)量執(zhí)行器點(diǎn)的識(shí)碼器〔其中K是計(jì)算機(jī)的進(jìn)制數(shù)，(常用計(jì)算機(jī)K等于2)，位數(shù)N是傳輸通道的電纜數(shù)(一個(gè)雙絞線或一個(gè)同軸線算作一根)，K、N均是正整數(shù)〕所述采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)的位數(shù)M是每個(gè)接有開關(guān)量發(fā)送器點(diǎn)的識(shí)碼器器上連接開關(guān)量點(diǎn)數(shù)的上限;所述的輸出數(shù)據(jù)傳輸(15)通道的位數(shù)Q是接有執(zhí)行器點(diǎn)的識(shí)碼器上連接開關(guān)量點(diǎn)數(shù)的上限;上述各傳輸通道(12 14、15)的終端都接有提高傳輸速率的終端匹配負(fù)載(21)(所述N、M和Q當(dāng)然是正整數(shù)，其值在理論上不受限制，實(shí)際上受到計(jì)算機(jī)(1)的容量和運(yùn)算速度的限制)。
由上所述，在使用2進(jìn)制計(jì)算機(jī)的場(chǎng)合下，當(dāng)呼叫地址碼傳輸通道的位數(shù)為N、采集數(shù)據(jù)傳輸通道的位數(shù)為M、輸出數(shù)據(jù)傳輸通道的位數(shù)為Q時(shí)，該系統(tǒng)能采集的開關(guān)量點(diǎn)數(shù)的上限為M×2N，能控制的開關(guān)量點(diǎn)數(shù)的上限為Q×2N。對(duì)一般常用計(jì)算機(jī)而言，NM、Q都取值16是可以的，即采集和受控開關(guān)量點(diǎn)數(shù)均為1048576但對(duì)一般廠礦來(lái)說(shuō)，N、M、Q都取值8已足可以了。由此，本系統(tǒng)之優(yōu)越性(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、軟件作用發(fā)揮充分)是十分顯見的。
識(shí)碼器識(shí)碼器的功能在于當(dāng)呼叫地址碼傳輸通道(12)上出現(xiàn)與該誤碼器設(shè)定的密碼相同的數(shù)據(jù)，而采集或/和輸出數(shù)據(jù)控制使能線(17或/和18)出現(xiàn)使能信號(hào)時(shí)，它就被“喚醒”，從而把與它相接的開關(guān)量發(fā)送器(如7、8)或/和開關(guān)量執(zhí)行器(如9、10)與采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)或/和輸出數(shù)據(jù)傳輸通道(15)聯(lián)系，將開關(guān)量發(fā)送器(如7、8)發(fā)送的數(shù)據(jù)傳向接口(2)或/和將由收發(fā)接口(2)輸出的數(shù)據(jù)傳給開關(guān)量執(zhí)行器(如9、10)。在實(shí)際工作中，有時(shí)只要采集數(shù)據(jù)或者只要實(shí)行控制，也有既要采集數(shù)據(jù)又要實(shí)行控制的，故識(shí)碼器分作為如下三種
(一)專用于采集數(shù)據(jù)的與開關(guān)量發(fā)送器點(diǎn)相接的識(shí)碼器(參見圖3)(二)專用于輸出數(shù)據(jù)的與開關(guān)量執(zhí)行器相接的識(shí)碼器(參見圖4);(三)用于采集或/和輸出數(shù)據(jù)的雙功能識(shí)碼器(參見圖2)。其中(一)專用于采集數(shù)據(jù)的與開關(guān)量發(fā)送器點(diǎn)相接的識(shí)碼器是由一端可與開關(guān)量發(fā)送器的輸出線()相接的，而另一端設(shè)有可與采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)相接的采集數(shù)據(jù)輸出口(26)的數(shù)據(jù)傳輸門及輸出驅(qū)動(dòng)器(22)、一端通過(guò)密碼輸出線(29)聯(lián)有密碼設(shè)定器(25)的而另一端設(shè)有可與呼叫地址碼傳輸通道(12)相接的呼叫地址碼輸入口(28)的數(shù)字比較器(24)、和與采集數(shù)據(jù)控制使能線(17)相接的與門(23)構(gòu)成的，其中，數(shù)字比較器(24)及采集數(shù)據(jù)控制使能線(17)作為與門(23)的輸入端;而與門(23)的輸出端與數(shù)據(jù)輸出門及輸出驅(qū)動(dòng)器(22)的使能端相連;(二)專用于輸出數(shù)據(jù)的與開關(guān)量執(zhí)行器相接的識(shí)碼器是由一端可與開關(guān)量執(zhí)行器的輸入線(31)相接的而另一端設(shè)有與輸出數(shù)據(jù)傳輸通道(15)相接的數(shù)據(jù)輸入口(32)的鎖存器(30)、一端通過(guò)密碼輸出線(29)聯(lián)有密碼設(shè)定器(25)的另一端設(shè)有可與呼叫地址碼傳輸通道(12)相接的呼叫地址碼輸入口(28)的數(shù)字比較器(24)、和與輸出數(shù)據(jù)使能線(18)相接的與門(23′)構(gòu)成的，其中數(shù)字比較器(24)的輸出端及輸出數(shù)據(jù)使能線(18)作為與門(23′)的輸入端，而與門(23′)的輸出端與鎖存器(30)的使能線相連，(三)用于采集或/和輸出數(shù)據(jù)的雙功能識(shí)碼器是由一端可與開關(guān)量發(fā)送器的輸出線(26)相接的而另一端設(shè)有可與采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)相接的采集數(shù)據(jù)輸出口(27)的數(shù)據(jù)傳輸門及輸出驅(qū)動(dòng)器(22)、一端可與開關(guān)量行行器的輸入線(31)相接的而另一端設(shè)有與輸出數(shù)據(jù)傳輸通道(15)相接的數(shù)據(jù)輸入口(32)的鎖存器(30)、一端通過(guò)密碼輸出線(29)聯(lián)有密碼設(shè)定器(25)的而另一端設(shè)有可與呼叫地址碼傳輸通道(12)相接的呼叫地址碼輸入口(28)的數(shù)字比較器(24)、和兩個(gè)分別與采集數(shù)據(jù)控制使能線(17)和輸出數(shù)據(jù)控制使能線(18)的與門(23、23′)構(gòu)成的，數(shù)字比較器(24)的輸入端及采集數(shù)據(jù)控制使能線(17)作為與門(23)的輸入端，而與門(23)的輸出端與數(shù)據(jù)傳輸門和輸出驅(qū)動(dòng)器(22)的使能端相連，同一數(shù)字比較器(24)的輸出及輸出數(shù)據(jù)使能線(18)作為與門(23′)的輸入端，而與門(23′)的輸出端與鎖存器(30)的使能端相連。
現(xiàn)以圖2所示的雙功能識(shí)碼器簡(jiǎn)敘其工作原理當(dāng)呼叫地址碼通道(12)上出現(xiàn)的數(shù)據(jù)(密碼信號(hào))與識(shí)碼器密碼設(shè)定器(25)設(shè)定的密碼相同時(shí)，數(shù)字比較器(24)輸出選通信號(hào)電平給與門(23、23′);如果控制線使能信號(hào)不存在時(shí)，與門(23、23′)輸出非選通信號(hào)電平;而采集數(shù)據(jù)控制使能線出現(xiàn)使能信號(hào)時(shí)，與門(23)輸出選通信號(hào)給數(shù)據(jù)傳輸門及驅(qū)動(dòng)器(22)的選通端，這樣開關(guān)量發(fā)送器的開關(guān)量就經(jīng)由(22)與采集數(shù)據(jù)輸出端口(27)溝通，從而將開關(guān)量數(shù)據(jù)置于采集數(shù)據(jù)通道供收發(fā)接口(2)讀走，上述即為采集數(shù)據(jù)過(guò)程。當(dāng)輸出數(shù)據(jù)控制使能線出現(xiàn)使能信號(hào)時(shí)，與門(23′)輸出選通信號(hào)到鎖存器(30)，鎖存器(30)即把從數(shù)據(jù)輸入端口(32)來(lái)的數(shù)據(jù)鎖存輸出，而其輸出端輸出的信號(hào)即經(jīng)由開關(guān)量執(zhí)行器輸入線(31)傳給執(zhí)行器，此即為數(shù)據(jù)輸出(對(duì)CPU而言)過(guò)程。顯然，采集數(shù)據(jù)功能適用于CPU從現(xiàn)場(chǎng)采集開關(guān)量的場(chǎng)合;而數(shù)據(jù)輸出功能適用于CPU向現(xiàn)場(chǎng)發(fā)送開關(guān)量控制信息的場(chǎng)合。
收發(fā)接口收發(fā)接口的功能在于按照需要分時(shí)地發(fā)出呼叫地址碼及控制使能信號(hào)，“喚醒”對(duì)應(yīng)的識(shí)碼器，并從采集數(shù)據(jù)傳輸通道讀出數(shù)據(jù)和/或向輸出數(shù)據(jù)傳輸通道寫入數(shù)據(jù)。所述的收發(fā)接口(2)的原理框圖請(qǐng)參見圖5，該收發(fā)接口是由與計(jì)算機(jī)、控制站或處理站(1)相連的I/O端口(34)、五組光電隔離器(35a、35b、35c、35d、35e)驅(qū)動(dòng)器(36a、36b、36c、36d)、電流環(huán)轉(zhuǎn)換器(37)、呼叫地址碼傳輸口(38)、采集數(shù)據(jù)輸入口(39)、輸出數(shù)據(jù)輸出口(40)、采集數(shù)據(jù)控制使能端口(41)、輸出數(shù)據(jù)控制使能端口(42)構(gòu)成的;所述的I/O端口(34)的一側(cè)設(shè)有地址碼(數(shù)據(jù))輸出口(e)、采集數(shù)據(jù)輸入口(f)、控制數(shù)據(jù)輸出口(g)、兩位使能數(shù)據(jù)輸出口(h)，其中地址數(shù)據(jù)輸出口(e)的輸出是光電隔離器(35a)的輸入，驅(qū)動(dòng)器(36a)通過(guò)其呼叫地址碼輸出輸口(38)與呼叫地址碼傳輸通道(12)相接，采集數(shù)據(jù)輸入口(f)的輸入是光電隔離器(35b)的輸出、電流環(huán)轉(zhuǎn)換器(37)的輸出是(35b)的輸入，電流環(huán)轉(zhuǎn)換器(37)通過(guò)其采集數(shù)據(jù)輸入(端)口(39)與采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)相接;控制數(shù)據(jù)輸出口(9)的輸出是光電隔離器(35c)的輸入，(35c)的輸出是驅(qū)動(dòng)器(36b)的輸入，(36b)通過(guò)其輸出數(shù)據(jù)端口(40)與輸出數(shù)據(jù)傳輸通道(15)相接，兩位使能數(shù)據(jù)輸出端口(h)的輸出是光電隔離器(35d、35e)的輸入，35d、35e的輸出則分別是驅(qū)動(dòng)器(36c、36d)的輸入，(36c、36d)分別通過(guò)各自的端口(41、42)與采集數(shù)據(jù)控制使能線(17)和輸出數(shù)據(jù)控制使能線(18)相接，I/O端口(34)的另一側(cè)則與計(jì)算機(jī)、控制站或處理站(1)的來(lái)自CPU地址總線(11)、來(lái)去CPU數(shù)據(jù)總線(13)、來(lái)自CPU控制總線(16)相接。
匹配負(fù)載的功能是盡可能地減小傳輸通道上的反射，以提高傳送速率。
所述的軟件規(guī)則分采數(shù)據(jù)和向現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)量執(zhí)行器傳輸數(shù)據(jù)二種，圖10為采集數(shù)據(jù)時(shí)的軟件規(guī)則圖11為用于向現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)量執(zhí)行器傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的軟件規(guī)則
具體實(shí)施方式
為切實(shí)實(shí)現(xiàn)上述目的，本人根據(jù)上述三種識(shí)碼器和收發(fā)接口的原理框圖，具體制作了三種識(shí)碼器和收發(fā)接口的產(chǎn)品，茲將其如圖6、圖7圖8、圖9及圖9′所示的線路敘述如下基于上述三種識(shí)碼器都有相同的密碼設(shè)定器和數(shù)字比較器，為方便起見把兩者設(shè)計(jì)為一整體，其線路如下(參見圖6)密碼設(shè)定器與數(shù)字比較器它是由電阻(R11)與開關(guān)二極管(D11)并聯(lián)，把二極管(D11)負(fù)端作為呼叫地址碼傳輸通道(12)的第φ位傳輸線相接的輸入端(AI-φ)，二極管(D11)之正極與電阻(R11)相聯(lián)，其結(jié)點(diǎn)(a0)分別與反相器(IC0)的輸入端(φ)及八輸入與非門(IC11)的第一個(gè)輸入端(1)相對(duì)應(yīng)，IC11的輸入端
l又與ICO的輸出端(b0)相對(duì)應(yīng)，D、R、IC及這三組對(duì)應(yīng)點(diǎn)(φ-a0、
l-a0、
l-b0)構(gòu)成第一個(gè)密碼設(shè)定器及“D-R網(wǎng)絡(luò)單元”;IC11的第一到第八個(gè)輸入端以及IC12的第一、二個(gè)輸入端都接有上述的密碼設(shè)定器及“D-R網(wǎng)絡(luò)單元”，而IC12的第二個(gè)輸入端與其第三至第八個(gè)輸入端并聯(lián)，IC11和IC12的輸出端分別與三或非門(IC13)的兩個(gè)輸入端相接，而IC13的第三輸入端與反相器(IC10)的輸出端相接IC10的輸入端與上述相同的“D-R網(wǎng)絡(luò)單元”相連，該網(wǎng)絡(luò)單元中的二極管負(fù)端作為與采集數(shù)據(jù)控制使能線(17)相連的使能端(ES)。
由上述對(duì)應(yīng)對(duì)φ-a0、
l-a0構(gòu)成二組跨線端，由反相器(IC0)的輸出端與
l構(gòu)成另一組跨線端1-
b，連接不同的跨線端，即可組成不同的密碼輸入〔例如，設(shè)定“φ”密碼，則將φ-a0、
l-b0相跨接而將a0與對(duì)應(yīng)端點(diǎn)
l斷開，這時(shí)AI-φ若輸入“φ”(φ～1V電平)時(shí)，ICO的輸出端為“1”;反之φ-a0、
l-b0開路，而a0-
l跨接，當(dāng)AI-φ輸入“φ”時(shí)，IC11的輸入端(1)為“φ”〕，其它9位輸入(AI-1～AI-9)都按相同的方式與IC11及IC12的輸入端相連。如果AI-φ～AI-9各位設(shè)定的密碼是0100000011則僅當(dāng)AI-φ～AI9的輸入是0100000011時(shí)，IC11和IC12的所有輸入端才呈現(xiàn)全“1”電平，于是IC11和IC12有低電平“φ”輸出，除此之外的任何輸入均使IC11或/和IC12為高電平輸出，此即密碼設(shè)定器與數(shù)字比較器的工作原理。
OC門選通當(dāng)IC11和IC12輸出低電平“φ”而且當(dāng)數(shù)據(jù)采集使能端(ES)輸入“1”時(shí)(此時(shí)IC10輸出“φ”)，IC13的輸入端全為“φ”低電平，而輸出為“1”，開集電極的兩輸入與非門(即OC門)(IC14～I(xiàn)C21)的一組輸入端為“1”，于是輸出僅僅取決于S0～S7的狀態(tài)，輸出一組數(shù)據(jù)S0～S7。反之，當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)與設(shè)定密碼不相同時(shí)，或者ES輸入為“φ”時(shí)，都使IC13輸出低電平“φ”，OC門(IC14～I(xiàn)C21)中至少有一組輸入端為“φ”，IC14～I(xiàn)C21輸出端總為“1”，并與S0～S7的狀態(tài)無(wú)關(guān)，亦即OC門關(guān)閉，不能輸出數(shù)據(jù)。
上述密碼設(shè)定(端)用DIP開關(guān)或在印刷板上開小塊跨線區(qū)焊接法設(shè)定編號(hào)，兩者相比則后者更為便宜、可靠性高。
規(guī)定AI-φ～AI-9的輸入電平若是高電平(11～15V)則為“1”，而低電平(0～1V)為“φ”。
“D～R網(wǎng)絡(luò)單元”的作用有三1.電平變換，2.減輕AI-φ～AI-9線上的負(fù)載，3.提高輸入端的噪聲容限。
數(shù)據(jù)傳驅(qū)門及驅(qū)動(dòng)器(參見圖6)用于采集數(shù)據(jù)的識(shí)碼器上的數(shù)據(jù)傳輸門及驅(qū)動(dòng)器的電路是這樣構(gòu)成的相當(dāng)于與門功能的IC13的輸出端與所有的OC門(IC14～I(xiàn)C21)的輸入端相連，而IC14～I(xiàn)C21的另一端都分別接有上拉電阻(R0～R7)的輸入端作為與開關(guān)量發(fā)送器輸出線(26)相連的開關(guān)量輸入端(S0～S7)而對(duì)應(yīng)的IC14～I(xiàn)C21的輸出端作為與采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)相連的數(shù)據(jù)輸出端(DI-φ～DI-7)。其它各位結(jié)構(gòu)如同上述。
在制造密碼設(shè)定器的工藝上，作為密碼設(shè)定器的每一位的三組對(duì)應(yīng)點(diǎn)a0-φ、a0-
l、b-
l在印刷板上布線時(shí)，最好留有1～1.5毫米的間距以供焊接，若將a0-φ、b-
l焊接而a0-
l不焊則該位設(shè)定為“φ”，若焊接a0-
l而a0-φ、b-
l不焊接，則該位設(shè)定為“1”，其它各位設(shè)定均如同上述。
如果在印刷板上IC11第八輸入端與IC12第一輸入端之間留有跳線點(diǎn)JMP1，在IC12第一輸入端與IC12第二輸入端之間，留有跳線點(diǎn)JMP2，在IC10輸出端與IC13第三輸入端之間留有跳線點(diǎn)JMP4在IC13第三輸入端與其第二輸入端之間留有跳線點(diǎn)JMP3的條件下當(dāng)用于八位呼叫地址碼尋址而且不要使能端時(shí)，則將JMP1、JMP2及JMP3短路而JMP4開路;若用于十位呼叫地址尋址，則將JMP1JMP2、JMP3開路而JMP4短路。
如圖(7)所示的專用于輸出數(shù)據(jù)的與開關(guān)量執(zhí)行器相接的識(shí)碼器是由同于上述的密碼設(shè)定器和數(shù)字比較器，其使能端僅改為與數(shù)據(jù)輸出控制使能線相聯(lián)的使能端(1IEC)，而1IC13之輸出端與八位鎖存器(1IC15)的使能端相連，1IC15的八位輸入端分別接有上述D-R網(wǎng)絡(luò)單元作為與數(shù)據(jù)輸出通道(15)相連的數(shù)據(jù)輸入口(32)，亦即IDC-φ～I(xiàn)DC-7，1IC15的相應(yīng)輸出端則作為與開關(guān)量執(zhí)行器數(shù)據(jù)輸入線(20)相連的數(shù)據(jù)輸出口(31)，亦即ICφ～I(xiàn)C7，該識(shí)碼器必需有IEC端。當(dāng)1IC15的使能端出現(xiàn)使能信號(hào)時(shí)，來(lái)自輸出數(shù)據(jù)通道(15)經(jīng)由D-R網(wǎng)絡(luò)加于IC115的輸入端的數(shù)據(jù)就被鎖存，并在IC115的輸出端(ICφ～I(xiàn)C7)呈現(xiàn)穩(wěn)定的被鎖存的數(shù)據(jù)，這數(shù)據(jù)被送到與ICφ～I(xiàn)C7相連的開關(guān)量執(zhí)行器輸入端。
如圖(8)所示的具有采集和輸出數(shù)據(jù)的雙功能識(shí)碼器，實(shí)際是上述兩種認(rèn)碼器的組合，其呼叫地址碼輸入端(2AI-φ～2AI-9)密碼設(shè)定部及數(shù)字比較器是公用的，其特征僅在于它有2IC11的輸出端和2IC12輸出端，以及與數(shù)據(jù)輸出控制使能端2EC對(duì)應(yīng)的反相器(2IC10)輸出端與三或非門2IC13輸入端相聯(lián)，而2IC13的輸出端接到八輸入鎖存器2IC15使能端，而與2IC11，2IC12、及與數(shù)據(jù)采集控制使能端2ES相連的2IC10的輸出端相連的三或非門2IC13′的輸出端則與開采電極兩端入與非門2IC14～2IC21的一組輸入端相連。
收發(fā)接口參見圖9收發(fā)接口(卡)設(shè)有一個(gè)八位(加一個(gè)二位)地址碼傳輸口(38)、一個(gè)八位采集數(shù)據(jù)輸入口(39)、一個(gè)數(shù)據(jù)輸出口(40)、一個(gè)與APPLE插槽相匹配的輸入輸出口，及一個(gè)相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)接線。數(shù)據(jù)輸入輸出口是由二片6820PIA IC或者由TTL門電路片構(gòu)成的，這里給出由PIA電路片構(gòu)成的I/O口。
該收發(fā)接口(卡)線路的特征在于大規(guī)模采成電路6820＃1及6820＃2的26～33腳并接到APPLE機(jī)的數(shù)據(jù)線D7～D0上，21腳接APPLE的R/
W線，25腳接APPLE的φ線，36、35腳分別接APPLE的A0、A1線，22、24、23分別接APPLE的A2、A3和
DEV7線，6820＃1的PB0～PB7及PA0和PA1分別接光耦(LC1～LC10)的輸入端，而LC1～LC10的輸出端(XOaXob～X9aX9b)分別接推拉輸出驅(qū)動(dòng)器(DR1～DR10)的輸入端(xoaxob～x9ax9b)，DR1～DR10的輸出端(AO-O～AO-9)作為與呼叫地址碼傳輸通道(12)相連的呼叫地址碼傳輸口(38)光耦(LC11～LC18)的輸入端(Y0～Y7)與(y0～y7)相連而(4DI-φ～4DI-7)作為與采集數(shù)據(jù)通道(14)相連的數(shù)據(jù)輸入口(39)，(LC11～LC18)的輸出端分別與6820＃2的(PB0～PB7)相接，6820＃2的(PA0～PA7)分別與光耦(LC19～LC26)的輸入端相接，而LC19～LC26的輸出端(ZoaZob～Z7aZ7b)分別與推拉輸出驅(qū)動(dòng)器(DR11～DR18)的輸入端(yoayob～y7ay7b)相連，而DR11～DR18的輸出端(4CO-φ～4CO-7)作為與數(shù)據(jù)輸出傳輸通道(15)相連的數(shù)據(jù)輸出口(40);6820＃2的CB1、CB2分別與光耦(LC27、LC28)的輸入端相連，而LC27、LC28的輸出端(ESaESb及ECaECb)分別與推拉驅(qū)動(dòng)器(DR19、DR20)的輸入端(eSaeSb、eCaeCb)相連，DR19和DR20的輸出端(4ESO，4ECO)分別作與相應(yīng)的使能線(17、18)相連的采集數(shù)據(jù)控制使能端口(41)和輸出數(shù)據(jù)控制使能端口(42)。所述的光耦(LC11～LC18)通過(guò)采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)與識(shí)碼器(如3、4)的B口構(gòu)成電流環(huán)型信息傳輸回路。所述的推拉輸出驅(qū)動(dòng)器DR11是由開關(guān)三極管(T1、T2、T3)、開關(guān)二極管(D1)、電阻(R1、R2、R3)構(gòu)成的;與R1相聯(lián)的T1的基極作為DR的上輸入端(xoa)，與R3相聯(lián)的T3的基極作為DR1的下輸入端(xob)，T2的基極通過(guò)D1與T1的發(fā)射極和R2的一端相聯(lián)，T3的集電極與T2的發(fā)射極相連并作為DR1的輸出端(AO-O)，T1和T2的集電極和R1的另一端接于電源(V)的正端，R1、R2的另一端及T3的發(fā)射極接于電源(VG)負(fù)端;DR10～DR20具有與DR1相同的結(jié)構(gòu)。4AO-φ～4AO-9的輸出電平在+11～+15V時(shí)為“1”，在AO-φ～AO-9輸出電平在0～1V時(shí)為“0”。
效果本發(fā)明所述供的方法和系統(tǒng)，解決了分布在很大面積上的量點(diǎn)數(shù)極多的開關(guān)量(點(diǎn))的數(shù)據(jù)采集和控制。它還可以節(jié)省大量的配線和轉(zhuǎn)接器，大幅度地降低成本和施工費(fèi)用，尤其值得提出的是發(fā)明的方法和系統(tǒng)還可為用戶提供廣泛的二次開發(fā)的余地，只要根據(jù)實(shí)際需要編制出相應(yīng)的軟件就可廣泛地應(yīng)用于紡織、化工、機(jī)械、冶金等領(lǐng)域。
圖面說(shuō)明圖1-呼應(yīng)式開關(guān)量傳輸接口系統(tǒng)原理總框圖1-計(jì)算機(jī)、控制站或處理站CPU2-收發(fā)接口3、4、5、6-識(shí)碼器7、8-位于現(xiàn)場(chǎng)的開關(guān)量發(fā)送器9、10-位于現(xiàn)場(chǎng)的開關(guān)量執(zhí)行器11-CPU的地址總線12-呼叫地址碼傳輸通道13-CPU的數(shù)據(jù)總線14-采集數(shù)據(jù)傳輸通道15-輸出數(shù)據(jù)傳輸通道16-CPU的控制總線17-采集數(shù)據(jù)控制使能線18-輸出數(shù)據(jù)控制使能線19-開關(guān)量發(fā)送器的數(shù)據(jù)輸出線20-開關(guān)量執(zhí)行器的數(shù)據(jù)輸入線
21-終端匹配負(fù)載A-識(shí)碼器端口(28) C-識(shí)碼器端口(39/40)B-識(shí)碼器端口(27/32) D-識(shí)碼器的控制端口(41/42)圖2-用于采集或/和輸出數(shù)據(jù)的雙功能識(shí)碼器的原理框圖圖3專用于采集數(shù)據(jù)的與開關(guān)量發(fā)送器相接的識(shí)碼器的原理框圖圖4-專用于輸出數(shù)據(jù)的與開關(guān)量執(zhí)行器相接的識(shí)碼器的原理框圖17-采集數(shù)據(jù)控制使能線18-輸出數(shù)據(jù)控制使能線22-數(shù)據(jù)傳輸門及輸出驅(qū)動(dòng)器23、23′-與門24-數(shù)字比較器25-識(shí)碼器密碼設(shè)定器26-開關(guān)量發(fā)送器的輸出線27-采集數(shù)據(jù)輸出口28-呼叫地址碼輸入端口29-密碼輸出線30-鎖存器31-開關(guān)量執(zhí)行器的輸入線32-數(shù)據(jù)輸入端口圖5-收發(fā)接口原理框圖34-計(jì)算機(jī)、控制站或處理站的I/O端口e-地址碼(數(shù)據(jù))輸出口f-數(shù)據(jù)輸入口g-控制數(shù)據(jù)輸出口h-兩位使能數(shù)據(jù)輸出口
85a、35b、35c、35d、35e-光電隔離器36a、36b、36c、36d-驅(qū)動(dòng)器37-電流環(huán)轉(zhuǎn)換器38-呼叫地址碼輸出口39-采集數(shù)據(jù)輸入口40-輸出數(shù)據(jù)輸出口41-采集數(shù)據(jù)控制使能線輸出端42-輸出數(shù)據(jù)控制使能線輸出端11-來(lái)自CPU-地址總線13-來(lái)去CPU的雙向數(shù)據(jù)總線16-來(lái)自CPU的控制總線圖6-專用于采集數(shù)據(jù)的與開關(guān)量發(fā)送器相接的識(shí)碼器的電路圖ICφ～I(xiàn)C10-反相器IC11、IC12-八輸入與非門IC13～三輸或非門IC14～I(xiàn)C21-開集電極的兩輸入與非門AI-φ～AI-9-與呼叫地址碼傳輸通道(12)相聯(lián)的輸入端DI-φ～DI-7-與采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)相聯(lián)的數(shù)據(jù)輸出端S0～S7-與開關(guān)量發(fā)送器輸出端相連的數(shù)據(jù)輸入端ES-采集數(shù)據(jù)使能端R0～R7-電阻R11～R112-電阻D11～D101-二極管V3a-電源+端
V3G-電源-端JMP1～JMP4-跳線端圖7-專奇于輸出數(shù)據(jù)的與開關(guān)量執(zhí)行器相接的識(shí)碼器電路圖IC10～I(xiàn)C110-反相器IC111～I(xiàn)C112-八輸入與非門IC113-三輸入或非門IC15-八位鎖存器1AI-φ～1AI-9-與呼叫地址碼傳輸通道(12)相連的輸入端1DC-φ～1DC-7-與輸出數(shù)據(jù)傳輸通道(15)相連的輸入端1Cφ～1C7-與開關(guān)量執(zhí)行器輸入端相聯(lián)的數(shù)據(jù)輸出端1EC-輸出數(shù)據(jù)使能端1R11～1R202電阻1D11～1D28-二極管1V3a-電源+端1V3G-電源-端1JMP1～1JMP2-跳線端圖8-用于采集或/和輸出數(shù)據(jù)的雙功能識(shí)碼器電路圖2ICφ～2IC10-反相器2IC11～2IC12-輸輸入與非門2IC13～2IC13′-三輸入或非門2IC14～2IC21-開集電極的兩輸入與非門2IC15-八位鎖存器2AI-φ～2AI-9-與呼叫地址碼傳輸通道(12)相連接的輸入端2DI-φ～2DI-7-與采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)相連的數(shù)據(jù)輸出端
2DC-φ～2DC-7-與輸出數(shù)據(jù)傳輸通道(15)相連的數(shù)據(jù)輸入端2Cφ～2C7-與開關(guān)量執(zhí)行器輸入端相連的數(shù)據(jù)輸出端2Sφ～2S7-與開關(guān)量發(fā)送器輸出端相連的數(shù)據(jù)輸入端2ES-采集數(shù)據(jù)使能端2EC-輸出數(shù)據(jù)使能端2R11～2R202-電阻2Rφ～2R7-電阻2D11～2D201-二極管2V3a-電源+端2V3G-電源-端2JMP1～2JMP2-跳線端圖9-收發(fā)接口線路圖D0～D7-AppleⅡ數(shù)據(jù)總線R/
W-AppleⅡ讀號(hào)線φ0-AppleⅡ時(shí)鐘線A0～A3-AppleⅡ地址線(局部)DEV7-AppleⅡ設(shè)備選擇線+5V-AppleⅡ的5V電源+端G-AppleⅡ的地端LC1～LC28-光電耦合器R-電阻3V1a、3V1G-+5V電源、與Apple共地3V3a-與Apple不共地的電源
XoaXob～X9aX9b、Y0～Y7ZOaZOb～Z7aZ7b、ESaESb、ECaECb-均為與圖9中DIR的接線點(diǎn)圖91-驅(qū)動(dòng)器線路圖DR～DR-推拉輸出驅(qū)動(dòng)器T-三極管D-二極管R-電阻V-電源+端VG-電源-端XOaXOb～X9aX9b、y0～y7zoazob～z7az7b、esaesb、esaecb-均為與圖9相應(yīng)點(diǎn)的接線點(diǎn)4AO-φ～4AO-9-與呼叫地址碼傳輸通道(12)相連的地址碼輸出口4DI-φ～4DI-7-與采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)相連的采集數(shù)據(jù)輸入端口4CO-φ～4CO-7-與輸出數(shù)據(jù)傳輸通道(15)相連的輸出數(shù)據(jù)端口4ESO-與采集數(shù)據(jù)使能線相連的采集數(shù)據(jù)使能信號(hào)輸出端4ECO-與輸出數(shù)據(jù)使能線相連的輸出數(shù)據(jù)使能信號(hào)輸出端
權(quán)利要求
1.呼應(yīng)式開關(guān)量傳輸接口系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)特征在于該系統(tǒng)是由收發(fā)接口(2)、識(shí)碼器(如3、4、5、6)、呼叫地址碼傳輸通道(12)采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)、輸出數(shù)據(jù)傳輸通道(15)、采集數(shù)據(jù)控制使能“線”(17)、輸出數(shù)據(jù)控制使能“線”(18)、終端匹配負(fù)載(21)，以及軟件規(guī)則構(gòu)成的，位于現(xiàn)場(chǎng)的開關(guān)量發(fā)送器(如7、8)通過(guò)開關(guān)量發(fā)送器的數(shù)據(jù)輸出線(19)與識(shí)碼器(如3、4)的端口(C)相接，位于現(xiàn)場(chǎng)的開關(guān)量執(zhí)行器(如5、6)通過(guò)開關(guān)量執(zhí)行器的輸入線(20)與識(shí)碼器(如5、6)的端口(C)相接，識(shí)碼器的端口(A)是與系統(tǒng)的呼叫地址碼傳輸通道(12)相連或聯(lián)系的，其端口(B)是與采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)和/或輸出數(shù)據(jù)傳輸通道(15)相連或聯(lián)系的，接有開關(guān)量發(fā)送器的識(shí)碼器(如3、4)的控制端口(D)是與采集數(shù)據(jù)控制使能“線”(17)相連或聯(lián)系的，接有開關(guān)量口行器(如9、10)的識(shí)碼器(如5、6)的控制端口(D)是與輸出數(shù)據(jù)控制使能“線”(18)相連或聯(lián)系的，收發(fā)接口(2)的現(xiàn)場(chǎng)側(cè)是與呼叫地址碼傳輸通道(12)、采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)、采集數(shù)據(jù)控制使能線(17)、輸出數(shù)據(jù)控制使能線(18)相連或聯(lián)系的，收發(fā)接口(2)的另一側(cè)是通過(guò)來(lái)自CPU的地址總線(11)、來(lái)去CPU的數(shù)據(jù)總線(13)和來(lái)自CPU的控制總線(16)與計(jì)算機(jī)(控制站或處理站)(1)相接的；本發(fā)明的方法特征是將分布于現(xiàn)場(chǎng)的開關(guān)量發(fā)送器和執(zhí)行器適當(dāng)分成n個(gè)組(每組的開關(guān)量點(diǎn)數(shù)分別小于或者等于采集數(shù)據(jù)及輸出數(shù)據(jù)傳輸通道的位數(shù)M和Q)，然后把各組的開關(guān)量點(diǎn)分別接入上述呼應(yīng)式傳輸接口系統(tǒng)的各自對(duì)應(yīng)的識(shí)碼器(如3、4、5、6)的端口(C)，使所有的開關(guān)量發(fā)送器點(diǎn)和執(zhí)行器點(diǎn)置于計(jì)算機(jī)或控制站或處理站(1)的管理和控制之下，當(dāng)計(jì)算機(jī)或控制站或處理部(1)經(jīng)由收發(fā)接口(2)向呼叫地址碼傳輸通道(12)輸出一個(gè)呼叫地址碼以及采集數(shù)據(jù)控制使能信號(hào)后，設(shè)定密碼與該所發(fā)地址碼相同的那個(gè)識(shí)碼器即被“喚醒”，并將接在其端口(C)上的那個(gè)組開關(guān)量發(fā)送器(如7、8)點(diǎn)的數(shù)據(jù)置于采集數(shù)據(jù)傳輸通道(12)上，計(jì)算機(jī)待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后就經(jīng)由接發(fā)接口(2)讀走這一組數(shù)據(jù)，完成對(duì)一組開關(guān)發(fā)送器點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集，當(dāng)計(jì)算機(jī)(1)經(jīng)由收發(fā)接口(2)向呼叫地址碼傳輸通道(12)發(fā)送一個(gè)呼叫地址碼，然后經(jīng)由輸出數(shù)據(jù)傳輸通道(15)輸出控制數(shù)據(jù)，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，經(jīng)由輸出控制數(shù)據(jù)使能線發(fā)送使能信息，這時(shí)設(shè)定密碼與該所發(fā)地址碼相同的那個(gè)識(shí)碼器即被喚醒，并將來(lái)自數(shù)據(jù)傳輸通道(15)的輸出控制數(shù)據(jù)鎖存輸出給接在該識(shí)碼器端口(C)上的那一組開關(guān)量執(zhí)行器(如9、10)點(diǎn)，完成對(duì)該組開關(guān)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)輸出工作；計(jì)算機(jī)(1)經(jīng)由收發(fā)接口(2)發(fā)送呼叫地址碼是分時(shí)地執(zhí)行的，各識(shí)碼器就分時(shí)地被“喚醒”，從而完成對(duì)各組開關(guān)量發(fā)送器點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集和對(duì)各組開關(guān)量執(zhí)行器點(diǎn)的數(shù)據(jù)輸出工作，而呼叫地址碼的時(shí)序、使能信號(hào)的時(shí)序、數(shù)據(jù)采集和輸出都是由軟件規(guī)則所確定的。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的呼應(yīng)式傳輸接口系統(tǒng)，其特征在于所述的呼叫地址碼傳輸通道(12)、采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)、輸出數(shù)據(jù)傳輸通道(15)、采集數(shù)據(jù)控制使能線(17)和輸出數(shù)據(jù)控制使能線(18)是用有線的雙絞或同軸電纜，或者用無(wú)線的射頻傳送信道，或者用激光光纜構(gòu)成的，對(duì)于由有線電纜構(gòu)成的傳輸通道和使能線應(yīng)采用下述的軟件規(guī)則、識(shí)碼器和收發(fā)接口;而由無(wú)線的射頻信道或者激光光纜構(gòu)成的傳輸信道和使能線，則應(yīng)采用相應(yīng)的專用收發(fā)規(guī)約和符合該收發(fā)規(guī)約的識(shí)碼器和收發(fā)接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的呼應(yīng)式開關(guān)量傳輸接口系統(tǒng)，其特征在于所述的由有線的雙絞或同軸電纜構(gòu)成的N位呼叫地址碼傳輸通道(12)上最多可接KN個(gè)接有開關(guān)量發(fā)送器點(diǎn)的識(shí)碼器和KN個(gè)接有開關(guān)量執(zhí)行器點(diǎn)的識(shí)碼器〔其中K是計(jì)算機(jī)的進(jìn)制數(shù)，(常用計(jì)算機(jī)K等于2)，位數(shù)N是傳輸通道的電纜數(shù)(一個(gè)雙絞線或一個(gè)同軸線算作一根)，K、N均是正整數(shù)〕所述采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)的位數(shù)M是每個(gè)接有開關(guān)量發(fā)送器點(diǎn)的識(shí)碼器上連接開關(guān)量點(diǎn)數(shù)的上限;所述的輸出數(shù)據(jù)傳輸(15)通道的位數(shù)Q是接有執(zhí)行器點(diǎn)的識(shí)碼器上連接開關(guān)量點(diǎn)數(shù)的上限，上述各傳輸通道(12、14、15)的終端都接有提高傳輸速率的終端匹配負(fù)載(21)(所述N、M和Q當(dāng)然是正整數(shù)，其值在理論上不受限制，實(shí)際上受到計(jì)算機(jī)(1)的容量和運(yùn)算速度的限制)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的呼應(yīng)式開關(guān)量傳輸接口系統(tǒng)，其特征在于所述的識(shí)碼器根據(jù)實(shí)際需要分為三種(一)專用于采集數(shù)據(jù)的與開關(guān)量發(fā)送器點(diǎn)相接的識(shí)碼器，(二)專用于輸出數(shù)據(jù)的與開關(guān)量執(zhí)行器相接的識(shí)碼器，(三)用于采集或/或輸出數(shù)據(jù)的雙功能識(shí)碼器，其中(一)專用于采集數(shù)據(jù)的與開關(guān)量發(fā)送器點(diǎn)相接的識(shí)碼器是由一端可與開關(guān)量發(fā)送器的輸出線(26)相接的而另一端設(shè)有可與采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)相接的采集數(shù)據(jù)輸出口(27)的數(shù)據(jù)傳輸門及輸出驅(qū)動(dòng)器(22)、一端通過(guò)密碼輸出線(29)聯(lián)有密碼設(shè)定器(25)的而另一端設(shè)有可與呼叫地址碼傳輸通道(12)相接的呼叫地址碼輸入口(28)的數(shù)字比較器(24)、和與采集數(shù)據(jù)控制使能線(17)相接的與門(23)構(gòu)成的，其中，數(shù)字比較器(24)及采集數(shù)據(jù)控制使能線(17)作為與門(23)的輸入端;而與門(23)的輸出端與數(shù)據(jù)輸出門及輸出驅(qū)運(yùn)器(22)的使能端相連;(二)專用于輸出數(shù)據(jù)的與開關(guān)量執(zhí)行器相接的識(shí)碼器是由一端可與開關(guān)量執(zhí)行器的輸入線(31)相接的而另一端設(shè)有與輸出數(shù)據(jù)傳輸通道(15)相接的數(shù)據(jù)輸入口(32)的鎖存器(30)、一端通過(guò)密碼輸出線(29)聯(lián)有密碼設(shè)定器(25)的另一端設(shè)有可與呼叫地址碼傳輸通道(12)相接的呼叫地址碼輸入口(28)的數(shù)字比較器(24)、和與輸出數(shù)據(jù)使能線(18)相接的與門(23′)構(gòu)成的，其中數(shù)字比較器(24)的輸出端及輸出數(shù)據(jù)使能線(18)作為與門(23′)的輸入端，而與門(23′)的輸出端與鎖存器(30)的使能端相連，(三)用于采集或/和輸出數(shù)據(jù)的雙功能識(shí)碼器是由一端可與開關(guān)量發(fā)送器的輸出線(26)相接的而另一端設(shè)有可與采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)相接的采集數(shù)據(jù)輸出口(27)的數(shù)據(jù)傳輸門及輸出驅(qū)動(dòng)器(22)、一端可與開關(guān)量執(zhí)行器的輸入線(31)相接的而另一端設(shè)有與輸出數(shù)據(jù)傳輸通道(15)相接的數(shù)據(jù)輸入口(32)的鎖存器(30)、一端通過(guò)密碼輸出線(29)聯(lián)有密碼設(shè)定器(25)的而另一端設(shè)有可與呼叫地址碼傳輸通道(12)相接的呼叫地址碼輸入口(28)的數(shù)字比較器(24)、和兩個(gè)分別與采集數(shù)據(jù)控制使能線(17)和輸出數(shù)據(jù)控制使能線(18)的與門(23、23′)構(gòu)成的，其中數(shù)字比較器(24)的輸入端及采集數(shù)據(jù)控制使能線(17)作為與門(23)的輸入端，而與門(23)的輸出端與數(shù)據(jù)傳輸門和輸出驅(qū)動(dòng)器(22)的使能端相連，同一數(shù)字比較器(24)的輸出端及輸出數(shù)據(jù)使能線(18)作為與門(23′)的輸入端，而與門(23′)的輸出端與鎖存器(30)的使能端相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1或4所述的呼應(yīng)式開關(guān)量傳輸接口系統(tǒng)，其特征在于所述的識(shí)碼器有如下三種產(chǎn)品，(一)專用于采集數(shù)據(jù)的與開關(guān)量發(fā)送器相接的識(shí)碼器，(二)專用于輸出數(shù)據(jù)的與開關(guān)量執(zhí)行器相接的識(shí)碼器，(三)用于采集或/和輸出數(shù)據(jù)的雙功能識(shí)碼器，上述三種識(shí)碼器的密碼設(shè)定器(25)和數(shù)字比較器(24)具有相同的結(jié)構(gòu)(線路)并將兩者設(shè)計(jì)為一個(gè)整體，其線路特征如下它是由電阻(R11)與開關(guān)二極管(D1)并聯(lián)，二極管(D1)的負(fù)端作為呼叫地址碼傳輸通道(12)的第φ位傳輸線相接的輸入端(AI-φ)，二極管(D1)之正極與電阻(R12)相聯(lián)，其結(jié)點(diǎn)(a0)分別與反相器(IC0)的輸入端(φ)及八輸入與非門(IC11)的第一個(gè)輸入端
l相對(duì)應(yīng)，IC11的輸入端
l又與ICO的輸出端(b0)相對(duì)應(yīng)，D、R、IC及三組對(duì)應(yīng)點(diǎn)(φ-a0、T-a0、T-b0)構(gòu)成第一個(gè)密碼設(shè)定器及D-R網(wǎng)絡(luò)單元，IC11的第一到第八個(gè)輸入端及IC的第一、二個(gè)輸入端都接有D-R網(wǎng)絡(luò)單元及密碼設(shè)定器，而IC12的第二個(gè)輸入端與其第三個(gè)至第八個(gè)輸入端并聯(lián)，IC11和IC12的輸出端分別與三或非門(IC13)的兩個(gè)輸入端相接，而IC13的第三輸入端與反相器(IC10)的輸出端相接，IC10的輸入端與D-R網(wǎng)絡(luò)單元相連，該網(wǎng)絡(luò)單元中的二極管負(fù)端作為與采集數(shù)據(jù)控制使能線(17)相連的使能端(ES)。由上述對(duì)應(yīng)對(duì)φ-a0、
l-a0構(gòu)成二組跨線端，由反相器(IC0)的輸出端b0與
l構(gòu)成另一組跨線端，連接不同的跨線端，即可組成不同的密碼輸入，焊接a0-φ、b0-
l而a0-
l斷開則設(shè)定為“φ”，焊接a0-
l而a0-φ、b0-
l斷開則設(shè)定為“1”，OC門選通當(dāng)IC11和IC12輸出低電平“φ”而且當(dāng)數(shù)據(jù)采集使能端(ES)輸入“1”時(shí)(此時(shí)IC10輸出“φ”)，IC13的輸入端全為“φ”低電平，而輸出為“1”，開集電極的兩輸入與非門(即OC門)(IC14～I(xiàn)C21)的一組輸入端為“1”，于是輸出僅僅取決于S0～S7的狀態(tài)，輸出一組數(shù)據(jù)S0～S7。反之，當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)與設(shè)定密碼不相同時(shí)，或者ES輸入為“φ”時(shí)，都使IC13輸出低電平“φ”，OC門(IC14～I(xiàn)C21)中至少有一組輸入端為“φ”，IC14～I(xiàn)C21輸出端總為“1”，并與S0～S7的狀態(tài)無(wú)關(guān)，亦即OC門關(guān)閉，不能輸出數(shù)據(jù)。規(guī)定AI-φ～AI-9的輸入電平若是高電平(11～15V)則為“1”，而低電平(0～1V)為“φ”。數(shù)據(jù)傳驅(qū)門及驅(qū)動(dòng)器用于采集數(shù)據(jù)的識(shí)碼器上的數(shù)據(jù)傳輸門及驅(qū)動(dòng)器的電路是這樣構(gòu)成的相當(dāng)于與門功能的IC13的輸出端與所有的OC門(IC14～I(xiàn)C21)的輸入端相連，而IC14～I(xiàn)C21的另一端都分別接有上拉電阻(R0～R7)的輸入端作為與開關(guān)量發(fā)送器輸出線(26)相連的開關(guān)量輸入端(S0～S7)，而對(duì)應(yīng)的IC14～I(xiàn)C21的輸出端作為與采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)相連的數(shù)據(jù)輸出端(DI-φ～DI-7)。其它各位結(jié)構(gòu)均如同上述。如果在印刷板上IC11第八輸入端與IC12第一輸入端之間留有跳線點(diǎn)JMP1，在IC12第一輸入端與IC12第二輸入端之間，留有跳線點(diǎn)JMP2，在IC10輸出端與IC13第三輸入端之間留有跳線點(diǎn)JMP4，在IC13第三輸入端與其第二輸入端之間留有跳線點(diǎn)JMP3的條件下，當(dāng)用于八位呼叫地址碼尋址而且不要使能端時(shí)，則將JMP1、JMP2、及JMP3短路而JMP4開路;若用于十位呼叫地址碼尋址，則將JMP1、JMP2、JMP3開路而JMB4短路。專用于輸出數(shù)據(jù)的與開關(guān)量執(zhí)行器相接的識(shí)碼器，是由同于上述線路構(gòu)成的密碼設(shè)定器和數(shù)字比較器，其使能端僅改為與數(shù)據(jù)輸出控制使能線相聯(lián)的使能端(1IEC)，而1IC13之輸出端與八位鎖存器(1IC15)的使能端相連，1IC15的八個(gè)輸入端接有D-R網(wǎng)絡(luò)單元作為與數(shù)據(jù)輸出通道(15)相連的數(shù)據(jù)輸入口(32)，亦即1DC-φ～1DC-7)，IC15的相應(yīng)輸出端則作為與開關(guān)量執(zhí)行器數(shù)據(jù)輸入線(20)相連的數(shù)據(jù)輸出口(31)，亦即1Cφ～1C7，該識(shí)碼器必需有1EC端。具有采集和輸出端據(jù)的雙功能識(shí)碼器，實(shí)際是上述兩種識(shí)碼器的組合，其呼叫地址碼輸入端(2AI-φ～2AI-9)、密碼設(shè)定部及數(shù)字比較器是公用的，其特征僅在于它有2IC11的輸出端和2IC12輸出端，以及與數(shù)據(jù)輸出控制使能端2EC對(duì)應(yīng)的反相器，(2IC10)輸出端與三或非門2IC13輸入端相聯(lián)，而2IC13的輸出端接到八輸入鎖存器2IC15使能端，而與2IC11、2IC12、及與數(shù)據(jù)采集控制使能端2ES相連的2IC10′的輸出端相連的三或非門2IC13′的輸出端則與開集電極兩輸入與非門2IC14～2IC21的一組輸入端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的呼應(yīng)式開關(guān)量傳輸接口系統(tǒng)，其特征在于所述的收發(fā)接口(2)是由計(jì)算機(jī)、控制站或處理站(1)相連的I/O端口(32)五組光電隔離器(35a、35b、35c、35d、35e)、驅(qū)動(dòng)器(36a、36b、36c、36d)、電流環(huán)轉(zhuǎn)換器(37) 呼叫地址碼傳輸通(38)、采集數(shù)據(jù)輸入口(39)輸出數(shù)據(jù)輸出口(40)、采集數(shù)據(jù)控制使能端口(41)、輸出數(shù)據(jù)控制使能端口(42)構(gòu)成的，所述的I/O端口(34)的一側(cè)設(shè)有地址數(shù)據(jù)輸出口(e)、采集數(shù)據(jù)輸入口(f)、控制數(shù)據(jù)輸出口(g)、兩位使能數(shù)據(jù)輸出口(h)，其中地址數(shù)據(jù)輸出口(e)的輸出是光電隔離器35a的輸入，35a的輸出是驅(qū)動(dòng)器36a的輸入。驅(qū)動(dòng)器通過(guò)其呼叫地址碼傳輸端口(38)與呼叫地址碼傳輸通道(12)相接;采集數(shù)據(jù)輸入口(f)的輸入是光電隔離器(35b)的輸出，電流環(huán)轉(zhuǎn)換器(37)的輸出是35b的輸入，電流環(huán)轉(zhuǎn)換器(37)通過(guò)其采集數(shù)據(jù)輸入端口(39)與采集數(shù)據(jù)通道(14)相接;控制數(shù)據(jù)輸出口(g)的輸出是光電隔離器(35C)的輸入，35C的輸出是驅(qū)動(dòng)器(36b)的輸入，36b通過(guò)其輸出數(shù)據(jù)端口(40)與輸出數(shù)據(jù)通道(15)相接;兩位使能數(shù)據(jù)輸出口(h)的輸出是光電隔離器(34d、34e)的輸入，34d、34e的輸出則分別是驅(qū)動(dòng)器(36c、36d)的輸入，(36c、36d)分別通過(guò)各自的端口(41、42)與采集、輸出數(shù)據(jù)控制使能線(17、18)相接;I/O端口()的另一側(cè)則與計(jì)算機(jī)、控制站或處理站(1)的CPU地址總線(11)、CPU數(shù)據(jù)總線(13)、CPU控制總線(16)相接。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1或6所述的呼應(yīng)式傳輸接口系統(tǒng)，其特征在于所述的收發(fā)接口(卡)的產(chǎn)品的線路特征如下該收發(fā)接口(卡)設(shè)有一個(gè)八位(加一個(gè)二位)地址碼傳輸口(38)、一個(gè)八位采集數(shù)據(jù)輸入口(39)、八位數(shù)據(jù)輸出口(40)、一個(gè)與Apple插槽相匹配的輸入輸出口，及一個(gè)相應(yīng)的電源轉(zhuǎn)接線。數(shù)據(jù)輸入輸出口是由二片6820PIA IC或者由TTL門電路片構(gòu)成的，這里給出由PIA電路片構(gòu)成的I/O口。該收發(fā)接口(卡)線路的特征在于大規(guī)模集成電路6820＃1及6820＃2的26～36腳并接到Apple機(jī)的數(shù)據(jù)線D7～D0上，21腳接AppleⅡ的R/
W線，25腳接AppleⅡ的φ0線，36、35腳分別接AppleⅡ的A0、A1線，22、24、23分別接AppleⅡ的A2、A3和
DEV線，6820＃1的PB0～PB7及PA0和PA1分別接光耦(LC1～LC10)的輸入端，而LC1～LC10的輸出端(XoaXob～X9aX9b)分別接推拉輸出驅(qū)動(dòng)器(DR1～DR10)的輸入端(xoaxob～x9ax9b)，DR1～DR10的輸入端(AO-φ～AO-9)作為與呼叫地址碼傳輸通道(12)相連的呼叫地址碼傳輸口(38)，光耦(LC11～LC18)的輸入端(Y0～Y7)與(y0～y7)相連，而(4DI-φ～4DI-7)作為與采集數(shù)據(jù)通道(14)相連的數(shù)據(jù)輸入口(39)，(LC11～LC18)的輸出端分別與6820＃2的(PB0～PB7)相接，6820＃2的(PA0～PA7)分別與光耦(LC19～LC26)的輸入端相接，而LC19～LC26的輸出端(ZOaZOb～Z7aZ7b)分別與推拉輸出驅(qū)動(dòng)器(DR11～DR18)的輸入端(yoayob～y7ay7b)相連，而DR11～DR18的輸出端(4CO-φ～4CO-7)作為與數(shù)據(jù)輸出傳輸通道(15)相連的數(shù)據(jù)輸出口(40);6820＃2的，CB1、CB2分別與光耦(LC27、LC28)的輸入端相連，而LC27、LC28的輸出端(ESaESb及ECaECb)分別與推拉驅(qū)動(dòng)器(DR19、DR20)的輸入端(esaesb、ecaecb)相連，DR19和DR20的輸出端(4ESO、4ECO)分別作為與相應(yīng)的使能線(17、18)相連的采集數(shù)據(jù)控制使能端口(41)和輸出數(shù)據(jù)控制使能端口(42)。所述的光耦(LC11～LC18)通過(guò)采集數(shù)據(jù)傳輸通道(14)與識(shí)碼器(如3、4)的B口構(gòu)成電流環(huán)型信息傳輸回路。所述的推拉輸出驅(qū)動(dòng)器DR11是由開關(guān)三極管(T1、T2、T3)、開關(guān)二極管(D1)、電阻(R1、R2、R3)構(gòu)成的;與R1相聯(lián)的T1的基極作為DR1的上輸入端(xoa)，與R3相聯(lián)的T3的基極作為DR1的下輸入端(xob)T2的基極通過(guò)D1與T1的發(fā)射極和R2的一端相聯(lián)，T3的集電極與T2的發(fā)射極相連并作為DR1的輸出端(AO-O)，T1和T2的集電極和R1的另一端接于電源(V)的正端，R1、R2的另一端及T3的發(fā)射極接于電源(VC)的負(fù)端;DR10～DR20具有與DR1相同的結(jié)構(gòu)。4AO-φ～4AO-9的輸出電平在+11～+15V時(shí)為“1”，在4AO-φ～4AO-9輸出電平在0～1V時(shí)為“0”。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的呼應(yīng)式開關(guān)量傳輸接口系統(tǒng)，其特征在于所述的用于采集數(shù)據(jù)時(shí)的軟件規(guī)則是“開始”、“向控制線鎖存器發(fā)采集數(shù)據(jù)控制字、“發(fā)送呼叫地址碼××”，“置延時(shí)足夠長(zhǎng)時(shí)間ㄟ”，“轉(zhuǎn)向與采集無(wú)關(guān)的程序段”，“延時(shí)ㄟ到了嗎？”(是，則轉(zhuǎn)入不一程序從數(shù)據(jù)輸入口讀入數(shù)據(jù)YY，否，則返回到置延時(shí)足夠長(zhǎng)時(shí)間ㄟ)，“控制鎖存器復(fù)位”?！敖Y(jié)束”;所述的用于向現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)量執(zhí)行器傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的軟件規(guī)則首先是“開始”，然后進(jìn)入“發(fā)呼叫地址碼××”程序，依次再進(jìn)入“向數(shù)據(jù)輸出口寫數(shù)據(jù)YY”，“置延時(shí)間ㄟ”、“轉(zhuǎn)向與傳輸無(wú)關(guān)的程序段或等待”?！把訒r(shí)到了嗎？”各程序，“從延時(shí)ㄟ到了嗎？”這個(gè)程序起，如果是“是”則進(jìn)入下一個(gè)程序“向控制線鎖存器發(fā)傳輸數(shù)據(jù)控制字”，“否”，則返回到“置延時(shí)間”程序。進(jìn)入“向控制線鎖存器發(fā)傳輸數(shù)據(jù)控制字”程序后，再進(jìn)入“控制線鎖存器復(fù)位”程序，最后“結(jié)束”。
專利摘要
呼應(yīng)式開關(guān)量傳輸接口系統(tǒng)，它涉及計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制，尤其涉及開關(guān)量的采集和傳輸。該系統(tǒng)包括收發(fā)接口，呼叫地址碼、采集數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)三個(gè)通道以及采集和輸出數(shù)據(jù)控制使能線，和接有開關(guān)量點(diǎn)的識(shí)碼器以及軟件規(guī)則。計(jì)算機(jī)按軟件規(guī)則分時(shí)地發(fā)出地址碼及使能信號(hào)，“喚醒”設(shè)定碼與呼叫碼相同的識(shí)碼器，使之與它相接的一組開關(guān)量與采集或/和輸出數(shù)據(jù)通道相通，完成一組數(shù)據(jù)的采集或/和輸出，以此完成所有開關(guān)量點(diǎn)的采集或/和輸出。
文檔編號(hào)G06F3/00GK86106472SQ86106472
公開日1988年4月20日 申請(qǐng)日期1986年9月24日
發(fā)明者曹家駒 申請(qǐng)人:曹家駒導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan