Устройство для автоматизированного контроля разобщенных электрических цепей Советский патент 1983 года по МПК G01R31/02 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для поиска и локализации неисправностей в электрическом монтаже (например, избыточньос связе и пониженной изоляции). Известно устройство для автомати зированного контроля разобщенных электрических цепей, содержащее изм рительный блок, пороговое устройств которого соединено с блоком управле ния своим входом непосредственно, а выходом - через блок логической обработки, источник испытательного измерительного напряжения, на функциональных выходах которого, соединенных с выходными, шинами коммутатора, размещены датчики тока, блок ввода-вывода информации, двусторонней связью соединенный с блоком управления, блок адресации коммутатор входы которого через регистр адреса и регистр шин соединены с блоком управления П ЗНедостатком известного устройства является малое быстродействие, так как для локализации неисправное тей необходимо сначала проверить по ледовательно все группы контролируе мых разобщенных цепей, соответствую щих вертикалям и горизонталям матричного, коммутатора, относительно всех других цепей, соединенных вмес те, а зат.ем каждую цепь выявленных неисправных групп последовательно проверять относительно всех других, соединенных вместе. Цель изобретения - повышение быстродействия контроля при поиске и локализации неисправности. Цель достигается тем, что в устройстве для автоматизированного контроля разобщенных электрических цепей, содержащем пороговый блок, выход которого соединен с блоком логической обработки, источник испытательного напряжения переменного тока, каждая фаза которого соединен с соответствующей выходной шиной коммутатора, каждая фаза источника испытательного напряжения переменно го тока соединена с соответствующим датчиком тока, первые выводы вторич ных обмоток которых соединены с соответствующими входами порогового блока, вторые выводы датчиков тока соединены между собой и с одним из входов порогового блока, блок вводда-вывода информации, выход которого соединен с соответствующим входом блока управления, первый выход которого соединен с входом блока ввода-вывода информации, а второй с соответствующим входом порогового блока, блок адресации коммутатора, выход которого соединен с входом коммутатора, а один из входов которо го через регистр шин соединен с третьим выходом блока управления, четвертый выход которого соединен с регистром адреса, пороговый блок, источник испытательного напряжения переменного тока и коммутатор, выполнены соответственно трехканальными, трехфазными и трехсекционными, кроме того, в устройство введены регистр разряда, блок анализа результатов контроля, шесть элементов.ИЛИ, при этом первый выход регистра разг рядов соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов ИЛИ, второй выход регистра разряда соединен с первыми входами четвертого, пятого и шестого элементов ИЛИ, вторые входы элементов ИЛИ соединены с соответствующими выходами регистра адреса, а выходы элементов ИЛИ соединены с соответствующими входами блока адресации коммутатора, вход регистра разряда соединен с пятым выходом блока управления, шестой выход которого соединен с оДним из входов блока анализа результатов контроля, другой вход которого соединен с выходом блока логической обработки, а первый и второй выходы блока результатов контроля соединены соот- ветственно.с одним из выходов блока управления и одним из входов блока адресации коквлутатора. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 последовательность поиска и локализации избыточных связей на примере изделия, у которого восемь цепей, три избыточные связи; на фиг. 3 все возможные случаи искажений результата контроля при локализации избыточной связи за счет шунтирующего действия другой нелокализуемой на данном этапе избыточной связи (связей). Устройство содержит коммутатор 1. Каждому входу коммутатора (и соответствующей ему цепи контролируемого изделия) присвоен адрес в троичном коде t Устройство содержит также блок 2 адресации, коммутатора, регистр 3 шин, регистр 4 адреса, регистр 5 разряда, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой элементы 6-11 ИЛИ, блок 12 управления, трехфазный источник 13 испытательного (измерительного) напряжения, на каждой фазе которого размещены датчики 14 тока, пороговый блок 15, блок 16 логической обработки, блок 17 анализа результатов контроля, блок 18 ввода-вывода информации. Пороговый блок 15, источник 13 испытательного напряжения и датчики 14 тока входят в состав измерительного блока 19. Каждый из выходов коммутатора (20-27) может быть соединен с одной из шин 28, 29 и 30. Устройство работает следующим образом. Пусковым сигналом, формируемым в блоке 12, запускается блок считывания (не показан) блока 18,информация ,с которого через элемент 7 поступает на регистр 4 адреса, регистр 3 шины и регистр 5 разрядаСигналы в виде параллельных кодов с указанных регистров дещифрируются в -блоке 2 адресации и обеспечйвают выборку заданных по программе исполнительных реле (не показаны) коАшутатора 1. Сигнал с регистра 4 адреса на .входе одного из элементов б, 7 и 8 ИЛИ соответствует значениям 0,1 или 2 первого (старшего) разряда выбираемого адреса, а на входе одного из элементов 9, 10, 11 - знач ниям 0,1 или 2 второго (в примере на фиг. 2 младшего) разряда адреса Троичный код на выходах регистр 4 адреса позволяет выбирать группы реля коммутатора, соединяющие зада ный кодом вход коммутатора с шинам 28, 29 и 30 коммутатора. Сигигшы с выходе регистра 4 ад реса обозначены О, 1 и 2. Сигналы на выходе регистра 3 ши соответствуют командам на соединен одной из шин 28, 29 и 30 с входами коммутатора 1. Сигналы с выходов р гистра шин обозначены 28, 29 и 30. Коды на выходах регистров 4 адр са и регистра 3 шин. обеспечивают выборку реле, соединяю1цего заданны вход и шину коммутатора. За счет введения регистра 5 раз ряда предлагаемое устройство позво ляет осуществлять параллельную во времени выборку группы реле коммут тора. При наличия разрешающего сиг нала (сигналов) на выходе(выходах регистра 5 разряда через элементы 6, 7, 8 и (или) 9, 10, 11 в блок 2 адресации поступают сигналы, соот, ветствукшцие значениям О, 1 и 2 первого и (или) второго разряд адреса. Обозначим мноясёство значений троичного кода как , 1, 2 а соответствуюошй сигнал .с выхода регистра разряда - 3. Тогда, напр мер, после передачи информации с блока 18 a выходе регистра 3 шин появляется сигнал 40, на выходе первого разряда регистра 4 адреса сигнал 2, а на втором выходе регастра 5 разряда - сигнгш 3. В соответствии с состоянием этих регйстров в коммутаторе выберутся все реле, соединяющие шину 30 с входами 20, 21. Отметим, что состоя ние второго разряда регистра 4 адреса при этом безразлично. В дальнейшем из блока 18 в пороговый блок 15 поступает информация о величине уставок на контролируемый параметр изоляции. . Взаимное состояние цепей изделия, распределенных по шинам коммутатора, определяется параллельно по величине тока в цепях: выходы источника испытательного напряжения - шины 28, 29,30 - сопротивление изоляции (избыточные связи) между группами цепей, распределенных по шинам. Равная попарная разность эффективных напряжений между шинами 28, 29 и 30,симметричность режима -измерения (испытания) параметров изоляции обеспечивается использованием в качестве источника 13 испытательного напряжения источника 3-фаэного напряжения. В случае допустимого значения параметра изоляции (отсутствия избыточных связей) величина тока через шины 28, 39 и 30 и следовательно, через датчики 14 тока не превышает заданного установкой значения. При этом на выходе блока 15 появляются три положительных сигнгша. В случае недопустимого значения параметра изоляции (наличия избыточных связей) на выходах блика 15 появляются два или три отрицательных сигнала, свидетельствующие о превьвиении величины тока через любые две или через все три шины . тора заданного установкой значения. После поступления из блока 12 команды опроса в блок 15 сигналы с его выходов передаются в блок 16, на выходе которого появляется один из пяти сигналов результата контрол:я, соответствующих следующим альтернативньв выражениям (3 а, б, в, г): 31 - наличие связи,между шинами 28 и 29и. отсутствие связи между шкнамк 28, 30 и 29, 30; 32 - наличие связи между шинами 28 и 30 и отсутствие связи межлу шинами 28, 29 и 29, 30; 33 - наличие связи между шинами 29 и. 30 и отсутствие связи между шинами 28,30 и 28, 29; 34 - наличие связи между шинами 28, 29 и 30; 35 - отсутствие связи между шинами 28, 29 и 30. На этой же фигуре представлен адреса первой неисправной цепи первой избыточной связи. При работе предлагаемого устройства в режиме поиска неисправностей на первом такте контроля к шинам 28, 29 и 30 подключаются все входы коммутатора 1,,имеющие в первом разряде адреса, соответственно, значение О, 1, 2, а в остальных разрядах . На втором такте поиска неисправностей к шинам 28, 29 и 30 подключаются все входы коммутатора 1, имеющие во втором разряде адреса, соответственно, значение О, 1, 2, а в остальных разрядах и т.д. Таким образом, в примере на фиг. 1 на первом такте проверки неисправности к шинам 28, 29 и 30 подключаются цепи, соответственно, с адресами 03, 13, 23, на втором такте - 30, 31, 32. ПРИ отсутствии в изделии избыточных связей после проведения все тактов контроля блок 18 выдает заключение о состоянии изделия Годе При наличии в изделии избыточных связей на одном из тактов проверки появляется один из результатов 31, 32, 34, 33, при этом блок 18 выдает заключение Брак. Одновременно в блоке 18 фо мируется один разряд кода адреса первой неисправной цепи 36 первой избыточной связи. Для этого пр результатах 31, 32, 34 в раз ряд накопительного регистра блока (на фиг. 1 не показан), соответств щий нсииеру такта контроля, записывается значение О, а при результате 33 - значение 1. При проверке изделия на фиг. 2а этап поиска неисправности заканчивается на первом такте контроля (фиг. 26), при этом в первый разря накопительного регистра блока 18 записывается значение О, так как результат контроля 34, т.е.,пере проведением следующего этапа - лок лизации неисправностей, очередным неизвестным разрядом кода головной цепи является второй разряд (на фиг. 26 обозначен прочерком). При необходимости идентификации избыточных связей устройство переводится в режим локализации неисправностей.. На первых тактах локализации не правностей формируется код адреса головной цепи. Для этого на каждом такте в последовательности, ааалог ной такту проверки неисправности в блоке адресации кокмутатора, пос тупают сигналы, по которым подключ ются к шинам 28, 29, 30 цепи с адресами, начиная со старшего. Кроме того, к шине 30 подключаются все другие цепи. Для рассматриваемого нами на фиг. 2 случая к шинам 28, и 30 должны быть подключены цепи, ответственно 20, 21 и 22. К шине 3 подключены также цепи 23-27. В процессе формирования кода гол ной цепи при-результатах контроля 31, 32, 34 в очередной неизвестный разряд формируемого кода адреса записывается О, при результа те 33 - 1, при результате фиг. 2в результат контроля 33, следовательно во второй раз+ряд кода адреса головной цепи запис .вается значение 1. Поскольку это был неизвестный разряд, то локализация первой головной цепи в рассматриваемом случае заканчивается, и содержимое накопительного регистра паспортизируется в блоке 18. Конец формирования кода головной цепи является признаком, по которому из блока 12 подается команда на включение блока 17 анализа результата контроля. На последующих тактах локализа-. ции, неисправности формируются кода всех других цепей первой избыточной связи. Для этого из блока 18 в блок 2 адресации коммутатора поступают сигналы, по кторым к шине 30 подключается одна (уже идентифицированная) цепь и остается подключенной до конца локализации соответствующей ей избыточной связи. К шинам 28 и 29 подключаются цепи с.адресами, старшие разряды которых имеют уже найдваные значения, а очередной неизвестный разряд, начиная со старшего, имеет значение соответственно О, 1. Все другие цепи остаются неподключенными (пунктирная линия на фиг. 2 и 3). Ери этом порядок формирования очередного неизвестного разряда в накопительном регистре блока 18 остается таким же, как и при локализации головной цепи. Однако блок 17 теперь пропускает нз блока 16без каких-либо преобразований только результаты контроля 35 33, результат 31 преобразовывается в результат 35. Результат контроля с блока 16 - 34 - формирует в блоке 18 две тестовые кс 1андл. Первая из них ©локирует в блоке адресации выходи яе ключи исполнительных реле шины 8 и тем осуществляет кратковременный цепей изделия с шины 28, а в блок 17 с блока 16 поступает первь частный результат. Затем во второй тестовой команде снимается блокировка с элементов памяти.вшны 28 и блокируются выходные ключи исполнительных реле ШИНЫ 29, а в блок 17 поступает второй частный результат из блока 16.. В блок 18 поступают из блока 17 следующие окончательные результаты контроля (фиг. 3): 33, если первый и второй частные результаты контроля, соответственно равны 33, 32, если первый и второй частные результаты - 34, если первый и второй частные результаты - 33, 32. На очередном такте (фиг. 2г) начинается формирование 1-го (старего) разряда адреса цепи, связаной с первой головной, для этого к инам 28 и 29 подсоединяются цепи .адресами, соответственно, 03, 13, к шине же 30 - головная цепь с уже установленным адресом 21. Фактический результат контроля в данном случае - 34, поэтому блок 17 форми рует две тестовые команды, при которых первый и второй частный результа ты контроля равны соответственно 33 и 35. Окончательный (истинный результат контроля, поступакиций из блока17 в блок 18 - (фиг. За) т.-е. в первый разряд очередного формируемого кода в накопительном регистре блока 18 (предварительно очиiqeHHoro от кода грловнбй цепи) записывается значение 1. К следукшему такту (фиг. 2д) неизвестным очередншм (И последним) разрядом кода является второй разряд Следовательно, к шинам 28 и 29 подсоединяются цепи с соответст венно 10 и 11. На шине 30 остается головная цепь. Все цепи не подключаются. Результат контроля 35 ,с блока QS9 каких-либо преобразований через блок 17 поступает в блок 18. Во вто рой разряд накопительного регистра блока IS записывается значение 2. т.е. очередная (за головной) цепь первой избыточной связи имеет адрес 12. В дальнейшем эта цепь до конц локализации всех избыточных связей изделии к шинсм 28, 29 и 30 не подключается. Содержимое накопительного регистра блока 18 паспортизируется, а сам он очищается. В коде следушаей цепи неизвестны все рязряды, в числе и перВЬ1Й, поэтому на очередном такте рас пределение (фиг. 2е) цепей по шинам 28 и 29 будет соответственно, 03, 13, на шине 30 по-щ)ежнему находается головная цепь с адресом 01. Результат контроля с выхода блока 16 31 преобразовывается (фиг. Зг) в блоке 17 в результат 35, в первый разр51Д накопительного регистра блока 18 записывается значение 2. На сяедукадем такте (фиг. 2ж) результат контроля с блока 16 32 без к ких-либо преобразований |В блоке 17 поступает в блок 18. В накопительном регистре блока 18 фо5 в€руется второй разряд кода 20, который паспортизируется в блоке 18. В дальнейшем цепь с адресом 20, также как и предыдущая 12 не подключается к шинам 28, 29 и 30 яо конца локализации всех из&лточных связей изделия. а течение следукяцих тактов (фиг. 2з и фиг. 2и) в накопительном регистрё формируется код 2, 2 (в данном случае двухразрядный). Адрес с кодом 2, ..., 2 в устрюйстве не используется, его появление означает конец локализации избыточной связи. По этому пр изнаку перечень ранее паспортнзованных;. цепей отделяется от последу ацих определенным символом, например, 01, 12, 20. На этом этап локализации неисправности заканчивается. На всех последующих тактах этапов поиска неисправности и локализации неисправности головная цепь 21, также как и две другие :цепи первой избыточной связи к шинам 28, 29, 30 не подключаются до конца локализации всех избыточных связей изделия. Для обнаружения второй избыточной связи устройство снова переводится в режим поиска неисправностей (второй этап). При этом поиск неисправности начинается с такта, иа котором появляется заключение Врак. На втором этапе поиска неисправности (фиг. 26), Распределение цепей на . втором этапе поиска неисправности отличается от распределения на первом этапе поиска неисправности только тем, что цепи первой избыточной связи к шимам 28, 29 и 30 не подключается. Затем следует этап локализации неисправности на котором идентифицируются адреса избыточной связи и т.д. Для примера на фиг, 2 последним этапом будет поиск неисправности (фиг. 2к и фиг, 2л). Результаты контроля иа этих тактах 35, ониявляются признаком, по которому блок 18 выдает заключение Годен. Следовательно третья избыточная связь была последней в изде-. ЛИИ и необходимость в проведении дальнейших этапов локализации и поиска неисправности отпадает. Предлагаемое устройство позволяет повысить быстродействие контроля при поиске и локализации неисправности, в частности, за счет napatnлельной выборке исполнительных реле ко1Ф4утатора, подключенных к данной шине, а также параллельного измерения параметров изоляции между группами цепей на шинах 28, 29 и 30. Кроме того, устройство в отличие от прототипа, который дает список неисправностей,-локализует избыточные связи.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ РАЗОБЩЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ, содержащее пороговый Олок, ВЕЛход которого соединен с блоком логической обработки, источник испытательного напряжения переменного тока, каждая фаза которого соединена с соответствующей выходной шиной коммутатора, каждая фаза источника испытательного напряжения переменного тока соединена с соответствуюцим, датчиком тока, первые выводы вторичных обмоток котоЕ«ых соединены с соответствукщими входами порогового блока, вторые выводы датчиков тока соединены между собой и с одним из входов порогового бЯока, блок ввода-вывода информации, выход которого соединен с соотвётстByioiiilHM входом блока управления, первый выход которого соединен с входом блока ввода-вывода информации, а второй - с соответствующим входом порогового блока, блок адресации коммутатора, выход которого соединен с входом коммутатора, а один из входов которого через регистр шин соединен с третьим выходом блока управления, четвер±ый выход которого соединен с регистром адреса, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия контроля при поиске и локализации неисправности, пороговый блок, источник испытательного напряжения переменного тока и коммутатор выполнены соответственно трехканальными, трехфазными и трехсе1кционньши, кроме того, в устройство введены регистр разряда, блок анализа результатов контроля, шесть элементов ИДИ, при этом первый выход регистра разрядов соединен с первыми входами первого, второго и третвь его элементов ИЛИ, второй выход ре- S гистра разрядов соединен с первыми входами четвертого, пятого и шестого элементов ИЛИ, вторые входы элементов ИЛИ соединены с соответствуюп ми выходами регистра адреса, а выходы элементов ИЛИ соединень; с соответствующими входа ш блока адресации ко в4утатора, вход регистра разряда соединен с пятым выходом ; блока управления, шестой выход кото- рого соединен q одним из входов блока айализа результатов контроля,. другой вход которого соединен с выходом блока логической обработки, а первый и второй выходц: блока реэо зультатов контроля соединены соответственно с одним из выходов блока управления и одним из входов блока адресации коммутатора.