186882. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés technológiai rendszer automatizálására
186882 2 A továbbiak során a találmányt példaképpeni kiviteli alakok kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül az 1. ábrán a találmány szerinti vezérlőberendezés őrmoduljának blokkvázlata, a 2. ábrán egy többcélú perifériaillesztő modul blokkvázlata, a 3. ábrán az önlekapcsoló áramkörrel kiegészített fötápegység blokkvázlata, a 4/a, 4/b, és 4/c ábrán az egyes modulokon alkalmazott többcélú input/output nyomtatás háromféle felülnézeti képe, végül az 5. ábrán a vezérlőberendezés és a rendszer közötti kábelezés egy részlete látható. A kisfogyasztású CMOS őrmodul felépítése és működése az 1. ábra alapján követhető. Az 1 buszillesztő IC-hez csatlakozó kisfogyasztású CMOS 3 RAM blokk, 4 óra- és naptárblokk, 5 RS flip-flop sorozat blokkokat a 2 segédtápegység látja el tápfeszültséggel. Tartozik hozzá egy kisméretű akkumulátor, amely a hálózati feszültség jelenléte idején töltést, ill. csepptöltést kap, hálózatkimaradáskor viszont tápfeszültségforrásként szerepel, és több hétig is képes biztosítani az említett CMOS blokkok működőképességét. A CMOS blokkok közül a 3 RAM blokk, amely a rendszer normális működése közben írhatóolvasható tárolóként szolgál, viszont hálózatkimaradás vagy kikapcsolás, esetén a működés folytatásához szükséges változók ill. egyéb rendszerállapotjellemzők értékét megőrzi. A megőrzendő adatok közé tartozik pl. a kikapcsolás pontos ideje és dátuma, valamint az adatrögzítőben lévő adathordozó - pl. mágnesszalag - azonosítójele is. Amikor a hálózati feszültség újra megjelenik, a megőrzött értékek kiolvashatók. A kvarcvezérlésű 4 óra- és naptárblokk az időnyilvántartás folytonosságát és a hálózati tápfeszültség-kimaradás időtartamának mérését biztosítja. Ez a 4 óra- és naptárblokk normális üzem közben a rendszer real-time működéséhez szükséges órajelet szolgáltatja a mikroprocesszoros modul részére. A naptárrésznek ilyenkor nincs feladata, mert a pontos idő kiszámítását a rendszer software-úton el tudja végezni. A rendszer kikapcsolt állapotában azonban a 4 óra- és naptárblokk mindkét része közreműködik, mert az órajelek számlálása útján mind a kikapcsolás időtartamának regisztrálását, mind a pontos időnek és dátumnak a tápfeszültség visszatérte utáni korrigálását lehetővé kell tenni. Az 5 RS flip-flop sorozat arra szolgál, hogy érzékelje és hatástalanítsa a berendezésbe akár kikapcsolt állapotban, akár üzem közben elkövetett illetéktelen beavatkozásokat, ill. visszaéléseket. Ennek megfelelően az 5 RS flip-flop sorozat S bemenetéire olyan 6 eszközök (pl. kapcsolók) vezetékei vannak kötve, amelyek érzékelik a vezérlőberendezés dobozának kinyitását, az adathordozó cseréjét, vagy egyéb, pl. illegális műveletet. így minden illetéktelen beavatkozás előidézi egy-egy flip-flop átbillenését, vagyis nyomot hagy maga után. A rendszer működése közben a mikroprocesszoros modul bizonyos időközökben kiolvassa a flip-flopok tartalmát, és ha közülük egy vagy több eltér az alapállapottól, akkor regisztrálással, esetleg letiltással elhárítja az illetéktelen beavatkozás nem kívánt hatásait. A hálózat kimaradásakor, vagy kikapcsolásakor a vezérlőberendezés előbb az őrmodul 3 RAM blokkjába tölti a menteni kívánt adatokat, majd nullázza az 5 RS flip-flopokat és a 4 óra- és naptárblokkban lévő számlálót. A rendszer kikapcsolt állapota alatt a 3 RAM blokkban nem történik változás, viszont a 4 óra- és naptárblokk számlálója az idő múlását, az 5 RS flip-flop sorozat pedig az esetleges illetéktelen beavatkozásokat regisztrálja. A tápfeszültség újramegjelenésekor, vagy bekapcsolásakor a mikroprocesszoros modul először a kikapcsolt állapot időtartamát, ill. az ettől függően szükségessé vált programmódosításokat határozza meg, majd az 5 RS flip-flopokat olvassa ki. Ha mindegyikük tartalma nulla, vagyis nem volt beavatkozás, akkor a 3 RAM blokk kiolvasása után a mikroprocesszoros modul korrigálja a pontos időt és dátumot, a rendszer pedig ott folytatja a működését, ahol a kikapcsolódása pillanatában abbahagyta. Amennyiben a kikapcsolás alatt beavatkozás történt, vagyis a kiolvasott 5 RS flip-flopok nem mindegyike van alapállapotban (0 logikai szinten), akkor nem a megszakított eredeti működés fog folytatódni, hanem a kérdéses modulok megvizsgálása történik. Például adathordozócsere észlelése esetén szalagellenőrzés indul, amely az új szalagra felíratja a beavatkozás tényét és az előző szalag azonosítójelét, és csak ezek után folytatódik a félbehagyott működés. A találmány szerinti őrmodul alkalmazásának előnye, hogy az esetleges hálózatkimaradások vagy kikapcsolások alatt állandó felügyeletet gyakorol a megbénult rendszerben, és minimálisra korlátozott áramfogyasztás mellett a nélkülözhetetlen adatok megőrzésével, az esetleges beavatkozások regisztrálásával és az időszámítás továbbvitelével megteremti a működés újraindulásának feltételeit. A többcélú perifériaillesztő modul blokkvázlatát a 2. ábrán mutatjuk be. A 11 blokk egy a mikroprocesszor busz la pontjaihoz csatlakozó, programozható, buszillesztő IC-t jelképe, amelynek 1 lb input/ output pontjaihoz a terhelhetőség fokozása érdekében teljesítményerősítéssel rendelkező 12 leválasztó blokkok csatlakoznak. Ezek mindegyike két egymással párhuzamosan kötött, ellentett irányú, three-state kimenetű, erősítő kapuból áll. A jelátvitel irányát a két kapu közös 2a engedélyező bemenetére adott 0 vagy 1 logikai szinttel lehet beállítani. A 12b input/output pontok közvetlenül, vagy a 13 illesztő ellenállásokkal együttesen képesek fogadni a jeleket, ill. meghajtani a modulhoz csatlakozó perifériákat. A 12 leválasztó blokk a következőképpen működik: egy engedélyezett kapu kimenete a bemenettel megegyező logikai szintű, nagy terhelhetőségü jelet ad ki. Ha az engedélyezés megszűnik, úgy a kimenet a harmadik állapotba kerül, vagyis szakadásnak tekinthető. Mivel egy 12 blokkhoz tartozó két kapu egymáshoz képest fordított értelmű engedélyező bemenetei össze vannak kötve, az egyik kapu kimenete mindig harmadik állapotban lesz. Ha a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
