ОБУЧАЕМОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК G05B19/00 

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано для управления роботами, станками и другим оборудованием.

Известно обучаемое устройство управления, включающее источник питающего напряжения постоянного тока, технические органы чувств, состоящие из рецепторов очувствления в виде, например, фоторезисторов, технический мозг в виде матрицы аналоговых резистивных элементов, каждая строчная шина которой соединена с одним из выводов отдельного рецептора очувствления, а каждая столбцовая шина которой соединена через нагрузочный резистор с первой клеммой источника питающего напряжения, и усилители, каждый из которых входами соединен с отдельной парой столбцовых шин, а выходы одной части усилителей являются выходами устройства.

Однако известное устройство не может решать несколько задач, т.е. оно не переключается с решения одной задачи на решение другой.

На чертеже представлена электрическая схема обучаемого устройства управления.

Устройство содержит технические органы чувств 1, состоящие из рецепторов 2 очувствления в виде чувствительных датчиков, технический мозг в виде матрицы 3 аналоговых резистивных элементов 4, соединенных строчными шинами 5 с рецепторами очувствления 2, а парными столбовыми шинами 6 и 7 через нагрузочные резисторы 10 с источником питающего напряжения постоянного тока 16, блок усилителей 8, содержащий двуполярные усилители 9, входы которых cоединены c парными cтолбцовыми шинами 6 и 7, а выходы 11 которых являются выходами устройства. Кроме того, устройство включает блок 13 элементов коммутации, состоящий из трех групп элементов 14 коммутации, один вход каждого из которых соединен с источником 16 питающего напряжения, а выход - с отдельной питающей шиной 12 одной из групп рецепторов. Элементы коммутации 14 третьей группы выполнены в виде выключателей с ручным управлением, управляющие входы элементов 14 первой группы предназначены для подключения к внешним системам, управляющие входы элементов 14 второй группы - к выходам пороговых элементов 17, установленных на выходах части усилителей 9. Питающие шины 12 групп рецепторов 2 соединены между собой через разделительные резисторы 15.

На схеме указаны следующие обозначения: С₁^фр, С₂^фр,...,С_m^фр - электрические проводимости рецепторов 2, индекс внизу обозначает порядковый номер рецептора; m - общее количество рецепторов очувствления; Е⁽¹⁾, Е⁽²⁾,..., Е⁽ⁿ⁾ - сигналы управления на выходах усилителей 9, n - общее количество усилителей 9 устройства; V - количество элементов 14, управляющие входы которых подсоединены к соответствующим выходам пороговых элементов 17, установленных на выходах 11 части усилителей 9; U - напряжение источника 16.

В качестве технических органов чувств 1 могут быть использованы технические глаза, уши, кожа и другие органы в любом соотношении и количестве. Рецепторами очувствления 2 могут быть фоторезисторы, реагирующие на освещенность изменением электрической проводимости; переменные резисторы из токопроводящей резины, реагирующие на усилие нажатия, микрофоны с узкой полосой пропускания звуковых частот и т.д. Технический мозг 3 является активным преобразователем информации рецепторов очувствления и имеет вид матрицы. Аналоговый резистивный элемент 4 мозга представляет собой потенциометр, концы резистора которого соединены с парными столбцовыми шинами 6 и 7, а скользящий контакт - со строчной шиной 5. Двуполярный усилитель 9 может давать на выходе 11 как положительный, так и отрицательный сигнал управления Е, определяющий скорость движения исполнительного органа. Пороговые элементы 17 срабатывают при определенном уровне сигнала управления Е. Соотношение электрических сопротивлений рецепторов 2, резисторов потенциометров 4 и нагрузочных резисторов 10 должно быть таким, чтобы исключить появление блуждающих токов в матрице 3. Если технический орган чувств представляет собой глаз, то, очевидно набор используемых при этом фоторезисторов представляет собой сетчатку рецепторов, на которую с помощью объектива (не показан) проецируется изображение рассматриваемой сцены. Объединение рецепторов очувствления в группы с отдельными питающими шинами 12 может соответствовать техническим органам чувств: одна группа рецепторов может принадлежать одному техническому глазу, другая - другому глазу, третья - техническому уху, четвертая - технической коже и т.д. Объединение рецепторов в группы может быть осуществлено и внутри отдельного технического органа чувств, например технического глаза. Рецепторы разных групп при этом могут быть распределены равномерно по сетчатке глаза или концентрироваться в определенных областях сетчатки. Отдельная питающая шина 12 может иметь ряд постоянно разомкнутых и постоянно замкнутых параллельных и последовательных элементов 14 с источником 16 и на каждый контакт - отдельную пару столбцов 6 и 7, усилитель 9 и пороговый элемент 17, выходы которого соединены с управляющими входами элемента 14. Замыкание питающей шины с источником питания напрямую выделяет ее группу рецепторов среди остальных, т.е. их доля в формировании сигналов управления Е исполнительными органами резко возрастает, что можно назвать концентрацией внимания объекта управления на информации, получаемой от этой группы рецепторов. Величина этой доли определяется, в частности, сопротивлениями резисторов 15, соединяющих питающие шины между собой. Так, если отдельная питающая шина вообще не имеет соединений с остальными (сопротивление резисторов 15 равно бесконечности), а источник питания замкнут только с ней, то величины сигналов управления исполнительными двигателями определяются только группой рецепторов этой питающей шины. И чем ниже сопротивление резисторов 15, тем доля рецепторов отдельной группы в формировании сигнала управления Е меньше. Величины сопротивлений резисторов 15, соединяющих питающие шины 12, могут определяться из условий задач, решаемых объектом управления. Так, если объект, например робот с техническим глазом, должен решать две задачи: поиск предметов, отличающихся от фона, и затем уклонение от этих же предметов, то очевидно, что рецепторы сетчатки глаза должны быть разделены на две группы, равномерно распределенные по площади сетчатки, например в шахматном порядке. При этом одна группа должна формировать сигнал управления, заставляющий робот перемещаться в сторону предмета (сигнал Е в этом случае - положительный), а другая группа должна формировать сигнал управления, перемещающий робот от предмета (сигнал Е - отрицательный). Сопротивление между питающими шинами обеих групп в этом случае должно быть большим или равным бесконечности, когда шины вообще не соединены. Если объект, например транспортный робот, имеет два технических глаза, решающих задачи уклонения от препятствий, но с разных сторон робота, то оба глаза должны одинаково реагировать на препятствия и, следовательно, сопротивление между питающими шинами обеих групп рецепторов, соответствующих разным глазам робота, должно быть небольшим или равняться "0". В общем случае сопротивления резисторов, соединяющих питающие шины, определяются тем, какие доли в формировании сигналов управления вносят отдельные группы рецепторов при решении объектом управления поставленных перед ним задач.

Переключение объекта управления на решение различных задач осуществляется при помощи трех групп элементов 14. Одну из этих групп образуют элементы коммутации, управляющие входы которых соединены с выходами пороговых элементов 17, установленных на выходах части усилителей 9, входы которых в свою очередь соединены с парными столбцовыми шинами 6 и 7 матрицы 3 технического мозга соединенной строчными шинами с рецепторами очувствления. Таким образом, замыканием и размыканием контактов элементов 14 этой группы осуществляется ситуация, воспринимаемая рецепторами технических органов чувств устройства. Другую группу образуют элементы 14, управляющие входы которых предназначены для подключения к внешним системам. Ими могут быть обучаемые устройства управления других объектов, системы числового программного управления различного оборудования ЭВМ систем автоматизированного управления и т.д. Если, например, робот с обучаемым устройством управления предназначен для обслуживания металлорежущего станка, то система ЧПУ станка может переключать робот с решения задачи поиска заготовки и установки ее в приспособление на решение задачи поиска уже изготовленной детали и ее складирования при помощи элементов 14 этой группы. Другую группу образуют элементы 14, выполненные в виде выключателей, замыкание и размыкание которых осуществляется вручную человеком. Эти контакты могут быть использованы, например, для переключения объекта на решение необходимых задач при переходе к обработке другой серии деталей.

Устройство работает следующим образом.

Прежде, чем включить обучаемое устройство управления в работу, его необходимо обучить. Рассмотрим процесс обучения на следующем примере.

Допустим, обучаемое устройство управления установлено на промышленном роботе, предназначенном для сборки узлов. В качестве органа чувств используют технический глаз, установленный на схвате робота. Цель - обучение робота выполнению двух задач: поиск детали, устанавливаемой в собираемый узел, а затем - поиск собираемого узла для установки в него этой детали. Для решения поставленных задач рецепторы сетчатки глаза разделяют на две группы, равномерно распределенные по сетчатке. Питающие шины обеих групп, соединенные через резистор, имеют спаренные контакты с источником питания, при замыкании электрического контакта одной питающей шины контакт другой питающей шины размыкается, и наоборот. Замыкание контактов осуществляется пороговыми элементами. При замыкании первого контакта робот ищет деталь. Когда деталь найдена, срабатывают схват робота и второй пороговый элемент, замыкающий контакт второй шины с источником питания, а затем робот решает вторую задачу - поиск собираемого узла.

Сначала необходимо определить стратегию поведения робота. Тот его двигатель, который перемещает схват и установленный на нем глаз вдоль стола с размещенными на нем различными предметами, должен работать в заданном направлении в тех случаях, когда в поле зрения глаза либо нет предметов, либо есть, но посторонние, и должен останавливаться в том случае, когда в поле зрения находится сориентированный искомый предмет (деталь или узел). Другой двигатель, смещающий схват в направлении, поперечном направлению движения первого двигателя, должен работать в ту или другую сторону при попадании в поле зрения какого-либо предмета так, чтобы этот предмет оказался на центральной оси поля зрения технического глаза, расположенной вдоль направления движения первого двигателя. Третий двигатель должен вращать схват в ту или иную сторону в зависимости от перекоса предмета в поле зрения и когда искомый предмет находится в заданном положении двигатель должен остановиться. Какой предмет является искомым в данный момент, определяется замыканием контактов элементов коммутации 14 питающих шин 12. Обучение проводят отдельно для каждого двигателя и одновременно для всех задач.

Предварительно нумеруют все резисторы 2, в данном случае фоторезисторы сетчатки и соответствующие им строки 5 матрицы 3 технического мозга. Расположение фоторезисторов на сетчатке и их нумерация - произвольные. Обучение начинают с первого двигателя, управление которым осуществляет первая пара столбцов 6 и 7 матрицы 3 с сигналом Е⁽¹⁾. Ситуацию в обучаемую выборку подбирают исходя из стратегии поиска. Перед началом обучения все скользящие контакты потенциометров 4 необходимо выставить в среднее положение.

Первая задача - поиск детали, устанавливаемой в собираемый узел. Контакт одной из питающих шин при этом замкнут. Этот контакт - первый.

Первая ситуация: глаз видит стол без предметов. При этом необходимо замерить токи, проходящие через фоторезисторы 2 сетчатки технического глаза. Для этого каждый фоторезистор 2 отсоединяют от соответствующей ему строчной шины 5 и замыкают их через амперметр. После снятия показания фоторезистор снова соединяют со строчной шиной и переходят к следующему фоторезистору. Величина тока, проходящего через отдельный фоторезистор сетчатки, определяется по закону Ома величиной питающего напряжения, которая зависит от того, какие контакты питающих шин замкнуты при решении данной задачи, и проводимостью самого фоторезистора С^фр, определяемой его характеристикой и степенью освещенности в данной ситуации. Обозначим полученные значения токов через b₁₁,b₁₂,...,b_1m, где первый индекс означает номер ситуации, а второй - номер фоторезистора. Следовательно, по стратегии поиска предметов сигнал управления, подаваемый с первой пары столбцов на первый двигатель в первой ситуации, должен быть положительным Е₁⁽¹⁾ > 0. Следует оговорить эту величину, но нужно иметь ввиду, что она может иметь широкий диапазон изменения. Другими словами задают такое допустимое отклонение сигнала управления ε₁⁽¹⁾, которое позволяет только сохранить направление движения, т.е. сохранить знак сигнала управления Е₁⁽¹⁾ и не превысить предельную скорость перемещения исполнительного органа.

Вторая ситуация: глаз видит посторонний предмет. Им в данном случае является собираемый узел. Необходимо повторить замеры и представить их в виде: b₂₁, b₂₂, ...,b_2m. Сигнал управления Е₂⁽¹⁾ в этой ситуации принимаем таким же, как и в первой ситуации.

Третья ситуация: глаз видит искомую деталь в заданном положении. Замеры дадут: b₃₁, b₃₂, ...,b_3m. Сигнал управления в этой ситуации согласно стратегии поиска должен быть равен нулю: Е₃⁽¹⁾ = 0. Допустимое отклонение ε₃⁽¹⁾ сигнала управления должно быть настолько малым, чтобы гарантировать остановку первого двигателя, т.е. оно не должно превышать значение сигнала управления, необходимого для преодоления момента трения двигателя.

Третья ситуация является целевой в задаче поиска детали. Целевых ситуаций для одного предмета может быть несколько с различной ориентацией предмета в поле зрения технического глаза.

Формирование ситуаций для решения первой задачи закончено. Далее следует подбор ситуаций в обучаемую выборку для решения второй задачи - поиска собираемого узла. Замкнутым в этом случае является второй контакт, соединяющий вторую питающую шину с источником питания, а первый контакт разомкнут.

Четвертая ситуация: зрительно она совпадает с третьей, т.е. в поле зрения первая деталь. Однако значения токов на выходах фоторезисторов другие, так как питающее напряжение их поменялось: теперь оно больше для второй группы рецепторов, чем для первой. Итак, b₄₁,b₄₂,...,b_4m. Сигнал управления в этой ситуации - положительный и может иметь то же значение, что и для первой и второй ситуаций.

Пятая ситуация: зрительно эта ситуация совпадает со второй, т.е. в поле зрения глаза находится искомый предмет для второй задачи - собираемый узел. Но замеры в этой ситуации дают другие значения: b₅₁,b₅₂,...,b_5m. Эта ситуация является целевой для второй задачи. Сигнал управления первым двигателем в этой ситуации равен нулю с допустимым отклонением ε₅⁽¹⁾ = ε₃⁽¹⁾.

Таким образом, переключение питания групп рецепторов позволяет избежать противоречивости при обучении обучаемого устройства управления, т.е. в одних и тех же зрительных ситуациях позволяет задавать разные сигналы управления для одного двигателя в зависимости от решаемой объектом задачи. На этом формирование обучаемой выборки для обучения первого двигателя закончено.

На следующем этапе обучения производят расчеты долей e_i сигнала управления, которые формируются на выходе 11 усилители 9 первой пары столбцовых шин каждым i-ым рецептором 2 и соответствующим ему i-ым потенциометром 4. Для этого одну из ситуаций обучаемой выборки принимают за опорную и далее доли e_i пересчитывают относительно этой выбранной опорной ситуации. Обозначают доли сигнала управления в опорной ситуации через e_oi. В качестве опорной удобно принимать одну из целевых ситуаций, например третью. Порядок расчета предусматривает поочередное предъявление ситуаций и поочередный расчет долей сигнала управления в опорной ситуации. Расчет повторяется до тех пор, пока ошибка сигнала управления ΔЕ_j⁽¹⁾ в каждой ситуации обучаемой выборки не оказывается меньше допустимого отклонения ε_j⁽¹⁾. Исходные значения долей сигнала управления принимают равными нулю.

Порядок расчета следующий.

1. Предъявляют очередную ситуацию обучаемой выборки и определяют фактический сигнал управления
E(f

2. Определяют ошибку сигнала управления в этой ситуации
ΔE_j⁽¹⁾ = E_j⁽¹⁾-E_f⁽¹⁾.

3. Проверяют условие
ΔE_j⁽¹⁾ < ε_j⁽¹⁾
и если оно соблюдается, то предъявляют следующую ситуацию обучаемой выборки; если условие соблюдается во всех ситуациях обучаемой выборки, то расчет прекращают.

4. Если условие не выполняется, то уточняют значения долей сигнала управления в пересчете на опорную ситуацию по формуле
e_oi(t) = e_oi(t-1) + · b_ji·b_oi, где t - номер данного шага. Расчет удобно вести на ЭВМ.

На следующем этапе обучения производят настройку потенциометров 4. Для этого подсоединяют к строчным шинам 5 все рецепторы 2 и замыкают контакт элементов 14 первой питающей шины. Во время настройки все выходы 11 должны быть отсоединены от двигателей. Настройку ведут в опорной ситуации. Для этого располагают перед глазом первый искомый предмет (деталь) так же, как в третьей ситуации обучаемой выборки, принятой за опорную. Настройка заключается в смещении скользящего контакта каждого потенциометра 4 в ту сторону и настолько, чтобы обеспечить изменение сигнала управления Е⁽¹⁾ на расчетную величину e_oi соответствующего i-го рецептора. Например, согласно расчету, доля сигнала управления первого рецептора равна e_oi = +0,12 В, следовательно, нужно сместить скользящий контакт первого потенциометра 4 первой пары столбцовых шин в ту сторону и настолько, чтобы замеряемый на выходе 11 первого усилителя 9 сигнал управления Е⁽¹⁾ увеличился на 0,12 В. После этого переходят к следующему потенциометру 4 той же пары столбцовых шин и если например, е₀₂ = -0,08 В, то скользящий контакт второго потенциометра 4 смещают в обратную сторону по сравнению с первым, настолько, чтобы сигнал управления Е⁽¹⁾уменьшился на 0,08 В.

После настройки всех потенциометров 4 первой пары столбцовых шин 6 и 7 технического мозга 3 можно провести контрольные замеры. Для этого в той же опорной ситуации при замкнутом контакте элементов 14 первой питающей шины с источником питания на выходе 11 первого усилителя 9 сигнал управления должен быть равен нулю: Е₃⁽¹⁾ = 0. Равным нулю он должен быть также в пятой ситуации при замкнутом контакте второй питающей шины. Во всех прочих ситуациях сигнал должен быть положительным. Таким образом, подтверждается правильность обучения.

После завершения настройки потенциометров 4 первой пары столбцовых шин 6 и 7, т.е. после обучения первого двигателя переходят к обучению второго двигателя, руководствуясь при этом принятой стратегией поведения робота и той же методикой, которая применялась при обучении первого двигателя.

Пороговые элементы 17 обучают по подобной методике, но стратегия их работы иная. Они могут использоваться для переключения контактов элементов 14 питающих шин, а также для управления работой схвата. Условием срабатывания порогового элемента 17 может быть целевая ситуация, когда в поле зрения располагается найденный искомый предмет и его требуется захватить с помощью схвата и перейти к решению следующей задачи.

Работает обучаемое устройство управления следующим образом.

По завершении обучения устройство подключается к объекту управления и на него подается напряжение U источника 16. Электрический ток идет от одной клеммы источника 16, проходит через замкнутый контакт элементов 14 одной из питающих шин и через резисторы 15 выходит на все питающие шины 12, затем проходит через рецепторы 2 и выходит на строчные шины 5 матрицы 3, далее проходит через потенциометры 4, идет по столбцовым шинам 6 и 7 и через нагрузочные резисторы 10 возвращается на вторую клемму источника 16. На парных столбцовых шинах 6 и 7 возникает разность потенциалов, которая усиливается двуполярными усилителями 9 и подается в виде сигналов управления Е с выходов 11 для управления скоростью исполнительных органов объекта управления. Сигнал управления может быть как положительным, так и отрицательным. Каждый рецептор 2 в каждой ситуации выдает на выход 11 свою долю e_ji сигнала управления E_j, определяемую проводимостью рецептора C_ji^фр, величиной питающего напряжения и смещением скользящего контакта соответствующего потенциометра 4. В результате фактический сигнал управления E_fопределяется как сумма долей сигнала всех рецепторов
E_f =e_ji
Если замкнуть контакт элементов 14 первой питающей шины, то на выходе 11 первого усилителя 9 сформируется сигнал управления E_f⁽¹⁾, соответствующий тому, что попадает в поле зрения технического глаза, т.е. этот сигнал будет равен нулю в тех случаях, когда в поле зрения технического глаза оказывается первый искомый предмет (деталь) с заданной ориентацией и будет положительным, когда в поле зрения глаза фон или собираемый узел. Следовательно, первый двигатель робота будет смещать схват с глазом вдоль стола в одном направлении до тех пор, пока в поле зрения не попадет правильно ориентированная деталь, и только в этом случае двигатель остановится. Действия первого двигателя будут успешными, что подтверждает контрольная проверка сигналов управления первого усилителя 9 после завершения обучения. Такими же успешными оказываются действия второго и третьего двигателей, если обучение проведено правильно. Как видно из стратегии обучения, второй и третий двигатели робота смещают и поворачивают глаз так, чтобы искомый предмет оказался в поле зрения правильно ориентированным вне зависимости от его положения на столе. Таким образом, все двигатели робота, действуя согласованно, обеспечивают поиск заданного предмета. Если же замкнуть контакт элемента коммутации 14 второй питающей шины, разомкнув при этом первый, то очевидно будет осуществлен поиск второго заданного предмета (собираемого узла). В целевых ситуациях сигнал управления равен нулю, т.е. поиск предметов гарантирован. Что касается скорости движения при поиске, то она при большей освещенности больше, а при меньшей - меньше, т.е. при ярком освещении движения робота при поиске предметов будут ускоренными, а при слабом освещении - замедленными.

Понятие искомого предмета условно, им может быть деталь, узел, машина, любая зрительно отличительная сцена. Робот с обучаемым устройством управления может быть обучен выполнению такой, например, последовательности действий: сначала робот ищет вокруг себя искомую заготовку, захватывает ее, затем автоматически переключается на поиск приспособления на станке и опускает заготовку в это приспособление, потом переключается на поиск рукоятки крана зажима детали, поворачивает рукоятку и зажимает заготовку, после чего переключается на поиск кнопки пуска станка в работу, нажимает кнопку и, включив станок, отходит в исходное положение. Все эти действия может обеспечить робот, имеющий необходимую исполнительную часть и оснащенный предлагаемым обучаемым устройством управления. Часть переключений робота с выполнения одной задачи на выполнение другой может осуществляется сигналом, подаваемым системой управления станка. Из этого примера видно, что основными и наиболее сложными движениями робота являются движения поиска.

Следует отметить, что в процессе работы с обучаемым устройством управления обучатель приобретает определенные навыки, которые позволяют ему из всего многообразия ситуаций, возникающих при решении требуемой задачи, выбрать несколько наиболее характерных и использовать только их для обучения, сокращая таким образом продолжительность обучения за счет уменьшения числа замеров токов, проходящих по рецепторам, и за счет сокращения времени расчета долей сигналов управления в опорной ситуации.

Использование предложенного обучаемого устройства управления по сравнению с известными позволяет расширить функциональные возможности объектов управления путем увеличения числа решаемых ими задач и автоматизации перехода от решения одной задачи к решению другой.

Положительный эффект от использования изобретения по сравнению с прототипом, который необходимо каждый раз переобучать на решение новой задачи, достигается благодаря повышению производительности оборудования за счет сокращения вспомогательного времени, необходимого для переобучения, например, робота, обслуживающего станок, с решения одной задачи на решение другой при смене обрабатываемой детали. Автоматизация перехода от решения одной задачи на решение другой позволяет сократить обслуживающий персонал. Благодаря тому, что все питающие шины соединены между собой через резисторы, на все рецепторы очувствления всегда подается питающее напряжение, следовательно, все они участвуют в формировании сигналов управления исполнительными двигателями, т.е. разрешающая способность технического глаза сохраняется при любом варианте включения контактов питающих шин.

Изобретение относится к автоматическому управлению. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей обучаемого устройства управления. Новым в устройстве является то, что в него дополнительно введены пороговые элементы, набор из трех множеств электрических контактов и питающие шины групп рецепторов, соединенные между собой через резисторы, а через электрические контакты с источником питающего напряжения. Входы пороговых элементов соединены в выходами усилителей обучаемого устройства управления, а выходы пороговых элементов соединены с управляющими входами электрических контактов первого множества, управляющие входы электрических контактов второго множества предназначены для подключения к внешним системам, электрические контакты третьего множества выполнены в виде выключателей с ручным управлением. 1 ил.

ОБУЧАЕМОЕ УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ, содержащее нагрузочные резисторы, технические органы чувств, содержащие рецепторы очувствления в виде чувствительных элементов, усилители первой и второй групп, технический мозг в виде матрицы аналоговых резистивных элементов, каждая строчная шина которой соединена с одним из выводов чувствительного элемента, а каждая столбцовая шина подключена через нагрузочный резистор к первому выводу источника питающего напряжения постоянного тока, столбцовые шины матрицы объединены попарно и подключены к входам усилителей, выходы усилителей первой группы являются выходами устройства, отличающееся тем, что в устройство введены разделительные резисторы, пороговые элементы и элементы коммутации первой, второй и третьей групп, информационные входы которых подключены к второму выводу источника питающего напряжения постоянного тока, управляющие входы элементов коммутации первой группы являются входами устройства для подключения к внешним системам, а управляющие входы элементов коммутации второй группы соединены с выходами соответствующих пороговых элементов, входы которых соединены с выходами усилителей второй группы, выходы всех элементов коммутации групп соединены между собой через разделительные резисторы и соединены с входами соответствующих чувствительных элементов, элементы коммутации третьей группы выполнены в виде выключателей с ручным управлением.