200632. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés nagymegbízhatóságú diagnosztikai rendszerhez, elsősorban erőművi alkalmazásra
1 HU 200632 A 2 ligens jelprocesszorral van összekötve. Az 5 intelligens jelprocesszor és a 4 multiplexer 6 diagnosztikai számítógépre kapcsolódnak. A 4 multiplexer második kimenete 7 tranziens rögzítőn keresztül van a 6 diagnosztikai számítógéppel összekapcsolva, továbbá a 3 kábel rendező másik kimenete 8 többségi szavazó logikán keresztül a 6 diagnosztikai számítógépre csatlakozik és a 4 multiplexer harmadik kimenete 9 sokcsatornás analóg adatrögzítővel van összekötve. Az 1. ábrán kiviteli példaként folytonos vonallal bemutatott lehetséges alap-kapcsolás működésének ismertetésekor előiször a számítógép-irányítású mérőrendszerként is kezelhető részrendszert tárgyaljuk. A diagnosztikai rendszer és az ezen belül a számítógép-irányítású mérőrendszernek, mint rész-rendszernek a működését a 6 diagnosztikai számítógép vezérli. A 6 diagnosztikai számítógép egyszerűbb esetekben egy IBM AT bonyolultságú számítógép, természetesen bonyolultabb, feladatok ellátására nagyobb teljesítésű számítógépek, pl. MICRO VAX vagy HP 3000, szükségesek. A piacon kapható számítógépeket természetesen el kell látni az emberkapcsolatú perifériákkal és megfelelő kapacitású háttértárral. Egyszerűbb diagnosztikai feladatoknál a 640 kbyte operatív tár kapacitás, a 27 Mbyte-os mágneslemez-egység valamint az 1 Mbyte-os hajlékony lemez - (floppy) egység elegendően nagy adattároló kapacitás. A 6 diagnosztikai számítógép szabványos csatornát, pl. RS 232 vagy GP-IB sínt is tartalmazó típusú gépcsatlakozón keresztül vezérli a 4 multiplexert és az 5 intelligens jelprocesszort. A 4 multiplexer egy analóg méréspontváltó. Korszerű változatai CMOS kapcsoló-áramkörökre épülnek, és nem csak a mérendő jel meleg-pontját, hanem a hideg-pontot is kapcsolják. A 4 multiplexer alkah mazása akkor hatékony, ha nagyszámú mérőponF kapcsolásáról van szó, és ugyanakkor a diagnosztizálandó technológiai paraméterei elég lassan változnak ahhoz, hogy legyen idő a soros letapogatásra. Ebben az esetben elegendő a nagyértékű, speciális mérőperifériákból csak egyet-egyet alkalmazni. Az 5 intelligens jelprocesszor tulajdonképpen egy olyan hibrid célszámítógép, amely a bemenetén megjelenő analóg információkon analóg processzálási műveleteket végez, a feldolgozott analóg jelet digitalizálja, majd a digitalizált információn aritmetikai műveleteket végez. Az analóg és a digitális processzálási műveletek programozhatok. A megfelelő algoritmust a 6 digitális számítógép választja ki, és a feldolgozott digitális jelet is a 6 digitális számítógép fogadja. Olyan architektúrák is ismertek, amelyek nem egy, hanem több, egymással hatásláncban/párhuzamosan működtetett 5 intelligens jelprocesszort tartalmaznak. Természetesen a párhuzamosan kapcsolt 5 intelligens jelprocesszorok egy adott időpillanatban is működtethetők különböző algoritmusok szerint, és nem feltétlenül azonos felépítésűek. Az egyik lehet például egy két-csatomás real-time elemző készülék, a másik pedig egy spektrumanalizátor. Ilyen készülékeket állít elő a Takeda Riken japán cég, a Brüel & Kjaér dán cég vagy Magyarországon a Központi Fizikai Kutató Intézet. A 3 kábelrendező a hagyományos értelemben vett számítógép-irányítású mérőrendszer mérőhálózatán belül a tárgycsatlakozó. A 3 kábelrendező képezi u. i. azt a határfelületet, amely elválasztja a technológiai berendezéseket a laboratóriumi körülményeket igénylő számítógép-irányítású mérőrendszertől. így a 3 kábelrendező által határolt technológiai térben találhatók az 1 érzékelők és az 1 érzékelők jelét nagyobb, akár több száz méter távolságra továbbítani képes 2 erősítők. Az 1 érzékelők lehetnek például hőmérséklet-, nyomás-, és el mozdulás-érzékelők, rizikó-kémiai átalakítók, fordulatszám-énzékelők stb. A 2 erősítők általában jelkondfcfonHót, gaivantkus leválasztó*, kimeneti áram és/vagy feszöfcég-generáíort és tápegységet tartalmaznak. Azokban az esetekben, amikor az I érzékelők je te. jeSeondkáonálás nélkül kivihető a technológiai környezetből, a 2 erősítők nem az 1 érzékelők és a 3 kábel rendező, hanem a 3 kábel rendező és a 4 multiplexer közé vannak közbeiktatva. Ilyen megoldás képzelhető el például, ha az 1 érzékelő hőellenállás. A kapcsolási elrendezés működésének ismertetésekor - az eddigiekben egy hagyományosnak tekinthető és számítógép-irányítású mérőrendszernek is felfogható rendszer elemeit ismertettük részletesebben. A találmány lényegét meghatározó kapcsolási elrendezés kialakítását biztosító rendszertechnikai egységeket azonban még nem részleteztük. Ezek a 7 tranziens rögzítő, a 8 többségi szavazó logika és a 9 sokcsatornás analóg adatrögzítő. A 7 tranziens rögzítő egy olyan intelligens, programozható, sokcsatornás eszköz, amely a bemenetéire jutó analóg jeleket kondicionálja, digitalizálja, LIFO (last in first out) stack-memória rendszerben tárolja, utasításra aritmetikai/logikai műveleteket végez a tárolt adatállományon, majd tömörített formában az adatokat a 6 diagnosztikai számítógép felé továbbítja. Az elmondottaknak megfelelően minden bemenő jelhez egy olyan csatorna van tehát hozzárendelve, amely célszerűen programozható szűiőt/erdsítőt, gyors A/D-t és a gyors A/D-hez hozzárendelt, LIFO átmeneti tárként működtetett RAM-ot tartalmaz. A 7 tranziens rögzítőt stop-triggerelt üzemmódban célszerű működtetni. Ez azt jelenti, hogy egy kritikus esemény bekövetkezésekor az esemény-rögzítést befejezzük, és a rögzítés leállítását megelőző időintervallumban letárolt jeleket dolgozzuk fel. Az időintervallum nagyságát a RAM kapacitás és a mintavételi gyakoriság, azaz a gyors A/D átalakítási (konverziós) ideje határozza meg. A teljesség kedvéért megjegyezzük, hogy ismert olyan 7 tranziens rögzítő, amelyben az analóg bemenet és a gyors A/D-k között analóg tárolóeiemek, például CCD-sor vagy késleltető művonal helyezkedik el. Látható a leírtakból, bogy a 7 tranziens rögzítő olyan intelligens programozható eszköz, amely a múltbeli események on-Iine jellegű automatikus rögzítését és feldolgozását teszi lehetővé. A 7 tranziens rögzítővel kiegészített diagnosztikai rendszereket talán nem túlzott mértékben erőltetetten a kettős időalappal rendelkező, stop-triggerelt tárolós oszcilloszkópokhoz lehetne hasonlítani. Ezen analógia szerint a 7 tranziens rögzítő teszi lehetővé a folyamatok kis időléptékű finomabb felbontású elemzését, a többi rendszertechnikai elem közül pedig az 5 intelligens jelprocesszor és a 6 diagnosztikai számítógép részét képező, operatív tár és háttértár, a normál időtartományú, nagyobb időléptékű elemzést. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
