СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ Российский патент 1994 года по МПК G06F15/46 

Изобретение относится к информационно-измерительным системам и может быть использовано, в частности, при контроле параметров радиоэлектронного оборудования.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля параметров объекта контроля (ОК) при одновременном сокращении трудоемкости поиска неисправности в линиях связи.

На фиг. 1 изображена функциональная схема системы; на фиг. 2 - один из вариантов выполнения блока резисторов, рассчитанный на контроль 12 цепей задающего коммутатора и 16 цепей опрашивающего коммутатора; на фиг. 3 - один из вариантов выполнения системы совместно с блоком индикации отказа; на фиг. 4 - функциональная схема блока вычисления; на фиг. 5 - алгоритм функционирования системы при контроле первой цепи опрашивающего коммутатора (Вых. 0 блока резисторов).

Система для контроля параметров ОК содержит (фиг. 1) блок 1 резисторов, задающий коммутатор 2, опрашивающий коммутатор 3, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, блок 5 вычисления, блок 6 вывода результатов контроля, блок 7 стимулирующих сигналов, блок 8 программ, переключатель 9, источник 10 напряжения, ОК 11, блок 12 индикации отказа. В состав переключателя 9 входят последовательно соединенные реле 13, усилитель 14, триггер 15. В АЦП 4 показан выходной регистр 16.

В состав блока 1 (фиг. 2) входят резисторы R_1-1-R_1-12, соответствующие количеству входов, и резисторы R_2-0-R_2-15, соответствующие количеству выходов блока резисторов. Количество входов и выходов блока резисторов определяется количеством выходов задающего и количеством входов опрашивающего коммутаторов соответственно, подключаемых к ОК.

В блок 5 вычисления входят (фиг. 4) микропроцессор 17, блок 18 автоматического управления (например, дешифратор кодов), группы элементов И 19-22, группы элементов ИЛИ 23 (на фиг. 4 это шина 23).

В блок 8 программ (фиг. 3) входят кнопки 24 и 25 "Пуск" и "Сброс" соответственно, элементы ИЛИ 26-28, триггер 29, генератор 30, элемент И 31, элемент 32 задержки, усилители 33-36, счетчик 37, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 38, дешифратор 39 команд со стробируемым входом, регистры 40 и 41 команд управления коммутаторами 2 и 3, регистр 42 кода стимула, регистр 43 команд управления переключателем 9, регистры 44-45 кодов номинала и допуска соответственно, регистр 46 кода номера параметра.

Микропроцессор 17 выполнен аналогично прототипу. В него (фиг. 4) входят узел 47 ввода информации, узлы 48 вывода информации, ПЗУ 49, арифметико-логическое устройство (АЛУ) 50, узел 51 микропрограммного управления, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 52, генератор 53.

В блоке 6 вывода результатов показан регистр 54. В состав блока 12 индикации отказа (фиг. 3) входят элементы НЕ 55-58, элементы И 59-62, элементы ИЛИ 63, 64, усилители 65, 66 с индикаторами отказов ОБРЫВ и ЗАМЫКАНИЕ, регистр 67.

На фиг. 5 представлены операции 68-106 алгоритма функционирования системы при контроле первой цепи опрашивающего коммутатора.

Система работает следующим образом.

Непосредственно перед подключением ОК к выходам задающего и входам опрашивающего коммутаторов подключают блок 1 резисторов и посредством блока 8 программ запускают специальную программу диагностики элементов коммутации и линий связи. Эта программа состоит из двух частей. Первая часть программы обеспечивает контроль исправности входных линий связи и опрашивающего коммутатора, вторая часть программы обеспечивает контроль исправности выходных линий связи и задающего коммутатора. При этом при контроле первой или второй части программы в блок индикации отказа поступает соответствующий признак.

При исполнении первой части программы напряжение источника 10 через последовательно включенный эталонный резистор R_э с помощью переключателя 9 подключается к входу АЦП 4. Затем по программе с помощью опрашивающего коммутатора 3, управляемого блоком 8 программ, к входу АЦП 4 подключается первый выходной резистор R_2-0, соответствующий выходу Вых. 0 (см. фиг. 2), образующий делитель напряжения совместно с эталонным резистором R_э. Поделенное напряжение Е источника 10 с резистора R_2-0, равное U_2-0 = , поступает на вход АЦП 4. Это напряжение в АЦП 4, управляемом блоком 8 программы, преобразуется в код N_2-0 и заносится в регистр 16 АЦП 4. Полученный код N_2-0 в блоке 5 вычисления контролируется по принципу двустороннего допуска, т. е. оценка ГОДЕН формируется при условии N_2-0= N_H2-0 ± Δ N_H2-0 , где N_H2-0 - номинальное значение кода контролируемой цепи; Δ N_H2-0 - допустимое значение отклонения номинального значения при условии отсутствия отказа (обрыв, короткое замыкание) в контролируемой цепи. При этом N_H2-0, Δ N_H2-0 и код номера параметра предварительно вводятся в вычислитель 5 из блока 8 программ.

При наличии в контролируемой цепи отказа типа "обрыв", к входу АЦП 4 прикладывается все напряжение источника 10 напряжения и контролируемый код N_2-0 по величине превышает верхний допустимый предел N_H2-0+Δ N_H2-0. При этом формируются оценка НЕ ГОДЕН, знак отклонения "+" и величина отклонения
ΔN_2-0 = N_2-0 - N_H2-0.

При наличии в контролируемой цепи отказа типа "короткое замыкание" (например, выход Вых. 0 "замкнулся" с выходом Вых. 1), к входу АЦП 4 прикладывается напряжение, образованное делителем из резисторов R_эи параллельно-соединенных резисторов R_2-0 и R_2-1 в нашем примере. Величина кода N_2-0, соответствующая напряжению на входе АЦП 4, в этом случае по величине меньше допустимого нижнего предела N_H2-0-Δ N_H2-0. При этом формируются оценка НЕ ГОДЕН, знак отклонения "-" и величина отклонения Δ N_2-0. Из вычислителя 5 в блок 6 вывода результатов выдается номер параметра, соответствующий контролируемой цепи. В блок индикации отказа (фиг. 4) выдается информация об оценке, знаке отклонения и признак контроля линий связи опрашивающего коммутатора. При этом при оценке НЕ ГОДЕН и знаке отклонения "+" или "-" блок индикации отказа индицируют табло ОБРЫВ или ЗАМЫКАНИЕ соответственно. Затем в соответствии с программой аналогично вышеописанному контролируется вторая, третья и т. д. цепи до тех пор, пока не будут проконтролированы все цепи опрашивающего коммутатора. После контроля всех входных цепей источник напряжения с эталонным резистором на выходе по программе отключается.

Контроль цепей задающего коммутатора осуществляется следующим образом.

В соответствии с программой на блок 7 стимулирующих сигналов подается из блока 8 программ управляющий код, обеспечивающий установление на выходе блока 7 стимулирующих сигналов требуемого стимула (например, напряжение постоянного тока, равное V). С помощью задающего коммутатора это напряжение подключается к блоку 1 резисторов к одному из его входов (например, вход Вх. 1, фиг. 2). При этом на выходе Вых. 0 блока 1 резисторов устанавливается напряжение, U_1-1= , которое с помощью опрашивающего коммутатора подключается к входу АЦП 4. Это напряжение преобразуется в код N_1-1 c помощью АЦП 4 и в блоке 5 вычисления сравнивается с номинальным значением N_H1-1 и допуском Δ N_H1-1. При этом следует отметить, что цепь, связанная с выходом Вых. 0 блока резисторов, уже проверена, следовательно, контролируется фактически цепь, связанная с входом Вх. 1 блока резисторов. Формирование оценки, знака и величины отклонения при этом производится аналогично тому, как это производилось при контроле цепей опрашивающего коммутатора.

При наличии в контролируемой цепи (в нашем случае, цепь связана с входом Вх. 1 блока 1 резисторов) отказа типа "обрыв" на входе АЦП 4 напряжение равно нулю и контролируемый код N_1-1 по величине меньше предельно допустимого N_H1-1-ΔN_H1-1. При этом формируются оценка НЕ ГОДЕН, знак отклонения "-" и величина отклонения ΔN_1-1-N_1-1-N_H1-1.

При наличии в контролируемой цепи отказа типа "короткое замыкание" (например, вход Вх. 1 "замкнулся" с входом Вх. 5) на выходе Вых. 0 устанавливается напряжение, равное , величина которого больше номинального значения. При этом код N_1-1 больше предельно допустимого значени N_H1-1+ Δ N_H1-1. При этом формируются оценка НЕ ГОДЕН, знак отклонения "+" и величина отклонения Δ N_H1-1. В блок индикации отказа выдаются информация об оценке, знак отклонения и признак контроля линий связи задающего коммутатора. Информация о номере параметра, соответствующем контролируемой цепи, из вычислителя передается в блок вывода результатов контроля. При этом при оценке НЕ ГОДЕН и знаке отклонения "-" или "+" блок индикации отказа индицирует табло ОБРЫВ или ЗАМЫКАНИЕ соответственно. Аналогично осуществляется контроль всех остальных цепей задающего коммутатора.

Таким образом, в результате исполнения программы проверки линий связи, используя соответствующую инструкцию по эксплуатации, выявляют неисправную цепь по номеру параметра и оценке НЕ ГОДЕН, а также определяют характер отказа этой цепи по индикации соответствующего табло блока индикации отказа.

Рассмотрим более подробно работу системы в части функционирования блоков программ и вычисления на примере, представленном на фиг. 3 для случая исполнения первой части программы при контроле цепи опрашивающего коммутатора, связанной с выходом Вых. 0 блока 1 резисторов (алгоритм см. фиг. 5).

Перед началом работы систему приводят в исходное состояние подачей сигнала "Сброс" от кнопки 25 через элемент ИЛИ 28 и усилитель 33 на сбросовые входы всех регистров и триггеров системы, а также на сбросовый вход микропроцессора 17.

В исходном состоянии содержимое регистров 16, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46 и оперативного запоминающего устройства 52 микропроцессора 17 равно нулю, триггер 29 и счетчик 37 сброшены, а элемент И 31 закрыт для прохождения импульсов от генератора 30. В исходном состоянии выход источника 10 напряжения отключен от входа АЦП 4.

Автоматический цикл работы в режиме контроля линий связи начинают подачей от кнопки 24 сигнала "Пуск", который, пройдя через элемент ИЛИ 26 на установочный вход триггера 29, устанавливает на выходе последнего логическую "1", которая открывает элемент И 31 для прохождения импульсов от генератора 30 на вход элемента 32 задержки и счетный вход счетчика 37. Поступив на счетный вход счетчика 37, первый импульс от генератора 30 меняет содержимое этого счетчика на единицу, т. е. в данном случае формирует на выходе счетчика 37 код адреса первого слова программы контролируемой линии связи. Спустя время, необходимое для завершения переходных процессов в счетчике 37, импульс генератора 30 поступает через элемент 32 задержки на вход ПЗУ 38 в качестве сигнала "Считывание", а на вход усилителя 34 в качестве синхроимпульса. По сигналу "Считывание" ПЗУ 38 выполняет с частотой генератора 30 считывание слов программы контроля линий связи. При этом содержимое счетчика 37 изменяется на единицу всякий раз при поступлении на его счетный вход импульсов от генератора 30. Программная информация считывается ПЗУ 38 одновременно с адресом одного из регистров 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46 или дешифратора 39, кода эта информация должна поступить.

В триггер 15 вводят команду, в соответствии с которой переключатель 9 подключает выход источника 10 напряжения через эталонное сопротивление R_э к входу АЦП 4.

В регистр 41 вводят команды, обеспечивающие через опрашивающий коммутатор 3 подключение соответствующего резистора блока 1 резисторов к входу АЦП 4. В регистры 44, 45, 46 вводят коды, определяющие номинальное значение контролируемого напряжения, соответствующее контролируемой цепи, допуск и номер параметра соответственно.

После ввода программной информации в регистры 41, 43, 45, 46 на вход дешифратора 39 подают код, в соответствии с которым последний формирует импульсную команду "запуск" АЦП 4 и микропроцессора 17. Затем на дешифратор 39 подается код, обеспечивающий формирование на его выходе импульсной команды "стоп". По этой команде считывание программной информации постоянным запоминающим устройством 38 прекращается, так как команде "стоп", поступая на вход элемента ИЛИ 27 и далее на сбросовый вход триггера 29, снимает разрешающий потенциал с входа элемента И 31, запрещая прохождение через него импульсов генератора 30.

По команде "запуск", поступающей на вход микропроцессора 17, запускается записанный в ПЗУ 49 алгоритм управления вычислениями и взаимодействием блоков 4, 6, 8, 12 между собой в автоматическом режиме. В блок 18 автоматического управления с управляющего выхода микропроцессора 17 вводится код, в соответствии с которым формируется управляющий сигнал, обеспечивающий ввод кода номера параметра с выхода регистра 46 через группу элементов И 22 и группу элементов ИЛИ 23 в ОЗУ 52 микропроцессора 17. После этого в блок 18 вводится код, в соответствии с которым формируется управляющий сигнал, обеспечивающий вывод кода номера параметра из ОЗУ 52 через узел 48-2 в регистр 54 блока 6. Затем в блок 18 автоматического управления с управляющего выхода микропроцессора 17 вводится код, в соответствии с которым формируется управляющий сигнал, обеспечивающий ввод кода номинального значения N_H2-2 с выхода регистра 44 через группу элементов И 20 и группу элементов ИЛИ 23 в АЛУ 50 микропроцессора 17 в качестве первого операнда, код допуска Δ N_H2-0 с выхода регистра 45 вводится через группу элементов И 21 и группу элементов ИЛИ 23 в ОЗУ 52 микропроцессора 17.

После получения сигнала "Конец преобразования" (КП)с выхода АЦП 4 микропроцессора 17 выдается на блок 18 код, обеспечивающий формирование блоком 18 сигнала, по которому код N_2-0, хранящийся в регистре 16 АЦП 4, вводится в качестве операнда через группу элементов И 19 и группу элементов ИЛИ 23 в АЛУ 50 микропроцессора 17, где вычисляются величина ΔN_2-0= N_2-0-N_H2-2 и знак отклонения контролируемого сигнала от его номинального значения. Затем в блок 18 вводится код, в соответствии с которым формируется управляющий сигнал, обеспечивающий вывод кода знака отклонения Δ N_2-0 из АЛУ 50 через узел 48-3 в регистр 67 блока 12. После этого в блок 18 вводится код, в соответствии с которым код допуска ΔN_H2-0 с выхода регистра 45 вводится через группу элементов И 21 и группу элементов ИЛИ 23 в АЛУ 50 микропроцессора 17 и производится сравнение величины отклонения Δ N_2-0с допуском ΔN_H2-0 с формированием оценки ГОДЕН, если / Δ N_2-0/< /ΔN_H2-0/, или оценки НЕ ГОДЕН, если / Δ N_2-0/> >/ΔN_H2-0/, и вывод кода оценки из АЛУ 50 через узел 48-3 в регистр 67 блока 12. При этом при выдаче информации в блок 12 микропроцессор 17 выдает на выход блока 18 код адреса регистра 67. Затем в блок 18 вводится код, в соответствии с которым последний выдает сигнал "Пуск" в блок 8 и в регистр 46 записывается код "Признак цепи" (признак опрашивающего коммутатора). Затем информация из регистра 46 переносится в АЛУ 50 (аналогично тому, как это было проделано с кодом номинала N_2-0), а затем в регистр 67 блока 12 (аналогично тому, как этом было проделано с кодом знака).

Таким образом, на блок 12 индикации отказа выдается информация об оценке ("1" при НЕ ГОДЕН и "0" при ГОДЕН), о знаке отклонения ("1" при минусе и "0" при плюсе) и признак цепи ("1" при контроле цепей опрашивающего коммутатора и "0" при контроле цепей задающего коммутатора).

Блок 12 индикации отказа (фиг. 3) работает следующим образом. Для примера рассмотрим работу блока при контроле цепей опрашивающего коммутатора и при наличии в цепи отказа типа "обрыв". Вычислительный блок 5 при наличии в цепи опрашивающего коммутатора 3 отказа типа "обрыв" формирует оценку НЕ ГОДЕН в виде "1" (верхний уровень напряжения), которая подается на первый вход регистра 67 блока 12 индикации отказа и записывается в первый разряд, с выхода которого подается на первые входы элементов И 59-62 блока 12 индикации отказа, формирует знак "+" в виде "0" (нижний уровень напряжения), который подается на второй вход регистра 67 блока индикации отказа и записывается во второй разряд, с выхода которого подается на вторые входы элементов И 59, 62 и на входы элементов НЕ 55, 57, с выходов которых "1" поступает на второй вход элемента И 60 и третий вход элемента И 61 и формирует "признак цепи" в виде "0" (нижний уровень напряжения), который подается на третий вход регистра 67 блока индикации отказа и записывается в третий разряд, с выхода которого подается на третий вход элемента И 59 и второй вход элемента И 61 и на входы элементов НЕ 56, 58, с выходов которых "1" поступают на третий вход элементов И 60, 62.

"Признак цепи" характеризует собой принадлежность контролируемой цепи к цепям опрашивающего коммутатора (логическая "1" или к цепям задающего коммутатора (логический "0").

В таблице представлены возможные состояния блока 12.

При записи информации в регистр 67 блока 12 индикации микропроцессор 17 выдает на выход блока 18 код адреса регистра 67. При этом запись информации по любому из трех входов (Вх. 1, Вх. 2, Вх. 3) сопровождается наличием "1" на четвертом входе. Наличие "0" на четвертом входе запрещает запись в блок 12 по любому из трех входов. Для состояний 1-4 при оценке ГОДЕН табло ОБРЫВ и ЗАМЫКАНИЕ не горят.

При оценке НЕ ГОДЕН и при знаке отклонения "+" при контроле цепи опрашивающего коммутатора горит ОБРЫВ, а при контроле цепи задающего коммутатора горит ЗАМЫКАНИЕ.

При оценке НЕ ГОДЕН и при знаке отклонения "-" при контроле цепи опрашивающего коммутатора горит ЗАМЫКАНИЕ, а при контроле цепи задающего коммутатора горит ОБРЫВ.

Алгоритм, приведенный на фиг. 5, определяет последовательность действий при контроле первой цепи опрашивающего коммутатора, связанной с выходом Вых. 0 блока 1 резисторов. Операции 77-97, 101-106 определяют работу микропроцессора 17.

Положительный эффект при использовании данного предложения - повышение достоверности контроля параметров ОК при одновременном снижении времени отыскания неисправности при отказах в коммутаторах и линиях связи, подключаемых к ОК. (56) Авторское свидетельство СССР N 746559, кл. G 06 F 15/46, 1978.

Авторское свидетельство СССР N 1275472, кл. G 06 F 15/46, 1989.

Изобретение относится к информационно-измерительным системам и может быть использовано при контроле сложного радиотехнического оборудования. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Цель достигается введением в систему, содержащую блок программ, задающий и опрашивающий коммутаторы, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), соединенный с входом опрашивающего коммутатора, блок вычисления, первый информационный вход которого соединен с информационным выходом АЦП, а выход - с блоком вывода результатов контроля, и блок стимулирующих сигналов, соединенный с задающим коммутатором, блока резисторов, включенного между задающим и опрашивающим коммутаторами, переключателя, входом соединенного через резистор с источником напряжения, а выходом - с входом АЦП, а также блока индикации отказа, подключенного к выходу блока вычисления. В результате введения отличительных признаков появилась возможность автоматической проверки целостности линий связи и коммутаторов непосредственно перед проведением проверки объекта контроля, что приводит к повышению достоверности контроля. 2 з. п. ф-лы, 1 табл. , 5 ил.

1. СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ , содеpжащая блок пpогpамм, задающий и опpашивающий коммутатоpы, упpавляющие входы котоpых соединены соответственно с пеpвым и втоpым упpавляющими выходами блока пpогpамм, выходы задающего коммутатоpа являются выходами системы для подключения к входам объекта контpоля, а инфоpмационные входы опpашивающего коммутатоpа являются входами системы для подключения к выходам объекта контpоля, аналого-цифpовой пpеобpазователь, упpавляющий вход котоpого и вход сбpоса подключены соответственно к тpетьему упpавляющему выходу блока пpогpамм и его выходу сбpоса, сигнальный вход аналого-цифpового пpеобpазователя подключен к выходу опpашивающего коммутатоpа, блок вычисления, пеpвый инфоpмационный и пеpвый упpавляющий входы котоpого соединены с соответствующими выходами аналого-цифpового пpеобpазователя, втоpой инфоpмационный вход и вход сбpоса блока вычисления соответственно подключены к пеpвому инфоpмационному выходу и выходу сбpоса блока пpогpамм, а пеpвый и втоpой упpавляющие выходы блока вычисления соединены соответственно с пеpвым упpавляющим входом блока пpогpамм и упpавляющим входом блока вывода pезультатов контpоля, инфоpмационный вход котоpого подключен к пеpвому инфоpмационному выходу блока вычисления, а вход сбpоса - к выходу сбpоса блока пpогpамм, втоpой упpавляющий вход и тpетий упpавляющий выход блока вычисления соединены с тpетьим упpавляющим выходом блока пpогpамм, блок стимулиpующих сигналов, сигнальный выход котоpого соединен с сигнальным входом задающего коммутатоpа, а инфоpмационный вход - с втоpым инфоpмационным выходом блока пpогpамм, отличающаяся тем, что, с целью повышения достовеpности контpоля паpаметpов объекта пpи сокpащении тpудоемкости поиска неиспpавностей в линиях связи, в нее введен блок согласующих pезистоpов, входы и выходы котоpого подключены соответственно к сигнальным выходам задающего коммутатоpа и сигнальным входам опpашивающего коммутатоpа, пеpеключатель, упpавляющий вход и вход сбpоса котоpого соединены с четвеpтым упpавляющим выходом и выходом сбpоса блока пpогpамм соответственно, а выход - с сигнальным входом аналого-цифpового пpеобpазователя, источник напpяжения, выход котоpого чеpез эталонный pезистоp соединен с сигнальным входом пеpеключателя, блок индикации отказа, пеpвый, втоpой и тpетий входы котоpого соединены с втоpым, тpетьим и четвеpтым инфоpмационными выходами блока вычисления, а четвеpтый вход соединен с четвеpтым упpавляющим выходом блока вычислений. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок согласующих pезистоpов содеpжит совокупность гpупп последовательно соединенных pезистоpов, количество котоpых соответствует числу входов и выходов блока, пpичем общие выводы pезистоpов, а также последние pезистоpы в гpуппе подключены к соответствующим входам или выходам блока, а пеpвые pезистоpы входных гpупп соединены с отдельным выходным pезистоpом и с пеpвым выходом блока, а пеpвые pезистоpы выходных гpупп соединены с общей шиной, с котоpой соединен также отдельный выходной pезистоp. 3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок индикации отказа содеpжит pегистp, четыpе элемента НЕ, четыpе элемента И, два элемента ИЛИ, два усилителя с индикатоpами отказа, пpи этом пеpвый, втоpой, тpетий и четвеpтый входы блока индикации соединяются соответственно с пеpвым, втоpым, тpетьим и четвеpтым входами pегистpа, а пеpвый выход pегистpа соединяется с пеpвыми входами всех элементов И, втоpой выход pегистpа соединяется с втоpыми входами пеpвого и четвеpтого элементов И и входами пеpвого и четвеpтого элементов НЕ, тpетий выход pегистpа соединяется с тpетьим входом пеpвого и втоpым входом тpетьего элементов И и входами втоpого и четвеpтого элементов НЕ, выходы пеpвого и втоpого элементов НЕ соединяются соответственно с втоpым и тpетьим входами втоpого элемента И, выходы тpетьего и четвеpтого элементов НЕ соединены соответственно с тpетьими входами тpетьего и четвеpтого элементов И, выходы пеpвого и втоpого элементов И соединены соответственно с пеpвым и втоpым входами пеpвого элемента ИЛИ, выходы тpетьего и четвеpтого элементов И - с пеpвым и втоpым входами втоpого элемента ИЛИ соответственно, а выходы пеpвого и втоpого элементов ИЛИ соединены соответственно с входом пеpвого и втоpого усилителей.