Устройство для многоканального контроля Советский патент 1990 года по МПК G08C19/28 

Предлагаемое устройство относится к телемеханике, может быть использовано для многоточечного контроля параметров различного оборудования по

- амплитудно-частотным сигналам датчиков и является усовершенствованием известного устройства по автосв № 426236

Устройство по авт.свв № 426236, содержит многоканальный коммутатор переменного т.ока, первые два входа которого соединены соответетвенно с выходами распределителя первой координаты матрицы и распределителя второй координаты матрицы, первый вход распределителя первой координаты матрицы соединен с выходом генератора тактовых импульсов, вход которого

подключен к одному из выходов схемы , дистанционного управления, второй вход которой соединен с вторыми выходами распределителей первой и второй координат матрицы, третьи входы котоСОрых соединены между собой, а вторые

)& Еыходы их подключены к первым двум

00 входам индикатора, третий выход распределителя первой координаты матрицы соединен с первым входом распре, делителя второй координаты матрицы, анализатора подключен к первоN) му входу узла аварийной защиты и вхо; ду вьщачи отклонений информа1Ц1И, выход по.следнего соединен с вто-.

/рым входом схемы автоматического контроля работы, второй выход которого связан с вторым входом узла аварийнойзащиты, распределитель третьей координаты натрицЫ| первый вход коIторого соединен с третьим выходом расйределителя второй координаты матpatQii второй вход - с вторым входом распределителя второй координаты, третий - с третьим входом распределителя второй координаты матрицы и.вторьм выходом схемы автоматического контроля работы, второй вход кото рой соединен с третьим выходом распределителя третьей координаты мат гнцы, второй рыход распределителя третьей координаты .матрнць подключен к третьему входу коммутатора, выход которого, а также третий выход cxej-ш дистанционного управления и первый выход схемы автоматического контроля соединены соответственно с тремя вхо.дами анапизатора

Недостаткам прототипа является то, что случайное .изменение сигнала датчика вследствие кратковременного ис|чезновения контакта в цепи датчиквход устройства или вследствие появления помех на одном из входов устройства фиксируется .блоком вьщани OTKJSOнений информации как действительь.1 отклонение сигналов датчиков и трЗбует обработки обслуживающим персоиаЛОМо

Цель изобретения - повышение достоверностио

Это достигается тем, что в уст ройство для многоканального контроля :по автоСВо № 426236.введен узел блокировки, который подключен между выходом анализатора и объединенными входами блока вьвдачи отклонений информации и узла аварийной запщты, управляющий вход узла блокировки подключен к первому выходу распределителя третьей координаты матрицы

Узел блокировки выполнен на триггерах и элементах ИЛИ-НЕ, выходы первого и второго элементов соединены с входами.сброса соответственно первого и второго триггеров, инверсный выхо; ; первого триггера и прямой выход второго триггера подключены соответственно к первому и второму входам , третьего элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым .входом первого элемента ИЛИ-НЕ, прямой выход первого триг1 ера соединен со счетным входом .второго триггера и первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, вторые входы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ

объединены и подключены к управляющему входу узла блокировки, счетный вход первого триггера и выход третьего элемента ИЛИ-НЕ являются соответственно информационным входом и выходом узла блокировкив

Введение дополнительного узла блокировки позволяет фиксировать появление сигналов отклонений параметров сигналов датчиков и разрешает выдавать их во внешние цепи только после подтверждения при повторном подключении датчиков, что устранит случайные ложные сигналы, так как появившиеся ложные сигналы при первом цикле подключения не будут подтверждаться при втором циклео При этом работа устройства-прототипа не будет нарушена,все функции будут сохранены, единственным следствием будет увеличение времени выдачи сигнала отклонения, которое может быть компенсировано повышением СКОрОСТИс

На фиго1 представлена структурная схема устройства; на фиг о 2 - пример выполнения узла блокировки; на фиг ,3временные диаграммы, поясняющие работу узла блокировки; на фиг,4-- пример выполнения анализатора; на фиг„5пример выполнения блока вьщачи отклонений в информации; на фиг.6 - пример выполнения схемы автоматического контроля; на фиг о7 - пример выполнения схемы дистанционного управления.

Устройство содержит коммутатор 1, генератор 2 тактовых импульсов, распределители первой, второй и третьей координат 3-5 матрицы соответственно, индикатор 6, анализатор 7j блок 8 выдачл отклонений информации, узел 9 аварийной сигнализации, схему 10 автоматического контроля, схему 11 дистанционного управления, узел 12 блоКИрОВКИо

Узел 12 блокировки содержит триггер 13 двойного обхода, триггер 4 памяти, элементы 15, 16, 17 ИЛИ-НЕ„

Датчики, амплитуда и частота сигнала которых определяются соответствующими параметрами контролируемого оборудования, подсоединены к ключевым ячейкам коммутатора 1 Коммутатор I состоит из нескольких двухкоординатных переключающих матриц,вертикальные шины которых управляются распределителем первой координаты 3, горизонтальные шины - распределитеем второй координаты 4„ Выход ключе.5п

вой ячейки, находящейся на пересечении горизонтальной и вертикальной шин матрицы, выбранной распределителем третьей координаты 5, подключается на вход анализатора 7, который содержит амплитудный и частотный детекторы, счетчики количества отклонений ив случае отклонения частоты или амплитуды сигнала датчика от заранее заданной величины выдает качественную и количественную информацию об отклонении частоты и амплитуды сигналов в узел 12 блокировки,которьй передает эту информацию в случае ее подтверждения при повторном цикле контроля в блок 8 вьрачи отклонений информации и узел аварийной сигнализации 9 Блок выдачи отклонений информации 8 и узел аварийной сигнализации 9 вьадают сигналы во внешнюю цепь в случае накопления информации об отклонении амплитуды и частоты сигналов датчиков в количестве, равном или большем заданного, и только после подтверждения информации узлом 12 при повторном контроле датчиков. Стирание ложной информации в узле 12 осуществляется в момент подключения последнего датчика по сигналу с распределителя третьей координаты 5 Работа узла 12 иллюстрируется временной диаграммой (сМоФиГоЗ), на которой введены обозначения: а - импульсы конца обхода с выхода распределителя третьей координаты 5; б сигнал отклонения с выхода анализатора 7; в - ммпульсы на прямом выходе триггера 13; г - импульсы .на прямом выходе триггера 14 памяти; д импульсы .с выхода элемента 16 ШШ-НЕ; е - импульсы с выхода элемента 17 ИЛИ-НЕ; ж -, сигнал с выхода элемента 15 ИЛИ-НЕо

На временной диаграмме -рассмотрены два случаяо

А - при подтверждении сигнала -с выхода анализатора (б) при повторном обходе (действительный сигнал), Ti,eo после следующего сигнала конца обхода (а) вьздается сигнал с выхода схемы совпадения (ж) на вход блока выдачи отклонений информации 8;

Б - при однократном появлении сигнала с выхода анализатора (б) сигнал на выходе схемы совпадения (ж) не формируется, а схема блока подтверждения устанавливается в исходное со03136

стояние следующим импульсом конца обхода (а)о

Ла фиго4 изображена структурная схема анализатора 7, который содержит

формирователь 18, генератор 19 сиг-, налов имитации, частотньй детектор 20, амплитудный детектор 2I, счетчик 22 количества отклонений по частоте,

1Q счетчик 23 количества отклонений по амплитуде

На фиго 5 изображена структурная схема блока 8 выдачи отклонений информации, который содержит триггер

5 24 одиночного отклонения по частоте, триггер 25 одиночного отклонения по амплитуде, триггер 26 группового отклонения по частоте, триггер 27 группового отклонения по амхшитуде, эле20 мент И 28

На фиго6 изображена структурная схема схемы 10 автоматического контроля, которая содержит пересчетную схему 29, триггер 30 памяти, одновиб25 ратор - формирователь 31,

На фиг о 7 изображена структурная схема 11 дистанционного управ- ления которая содержит одновибратор - селектор 32, формирователь 33

30 импульсов, детектор 34, одновибратор 35,

Устройство работает следующим образом

Частотньй сигнал с датчика, подключенного коммутатором 1 на вход

35 анализатора 7 (фиго4), поступает на формирователь 18, формирующий из синусоидального сигнала датчика -импульсный сигнал, который поступает

4Q на входы частотного 20 и амплитудного 21 детекторов для анализа и выда-. чи сигнала при отклонен1Ш частоты и амплитуды от заданных параметров на счетчики количества отклонений по час45 тоте 22 и амплитуде 23 и на выход блока.

При заполнении счетчиков до заданного знг. 1ения с их выходов выдаются сигналы о групповых отклонениях,

50 Все сигналы одиночных и групповых отклонений по одному разделенному каналу передаются на вход блока 12 для запоминания и обработки соответству- . ющими устройствами (фиг,2), после

5 подтверждения сигналов отклонения прц повторном обходе контролируемых датчиков они передаются на блок выдачи информации 8 также по одному разделенному каналуо При подаче команды

«о схемы дистанционного управлення ,11 на вход анализатора,7 осуществляется подача команды на вход форм11ро вателя 18, запрещающего прохозедение него сигналов датчиков, и на вход генератора сигналов имитации 19 разрешающего вьщачу с него на входы детекторов 20 и 21 сигналов, имитирующих сигналы отклонения с датчи кой по частоте, амплитуде и количеству, В результате этого происходит срабатывание детекторов 20, 2 и ; :гЧиков 22 и 23о

Таким образом осуществляется дистанционная проверка работы устройства. формирования всех сигналов отклонения. Аналогичная проверка периодически производится .автоматически при поступлений команды со схемы 10 автоматического контроля

В исходном состоянии оба тригге™ ра 13 и 14 (фиго2) установлены в состояние наличия нулей на их прямых выходах, на входах элемента 5 сигналы 1 и О, при этом-на его выходе сигнал О, который поступает на первьй вход элемента 16, на первом входе элемента 17 также сигяг с прямого выхода триггера 13 появлении.на вторых входах элементов 16 и 17 нулевых импульсов конца обхода (а) на их выходах возникают единичные импульсы, которые поступают на сбросные входы триггеров 13 и 14«

При поступлении с выхода анализатора 7 на счетный вход триггера двойного обхода 13 единичных импульсов отклонения (б) происходит срабатывание триггера 13, а вместе с ними триггера 1Д так как на его счетный вход поступит единичный импульс с прямого выхода триггера 53, который однрвременно запретит прохождение импульсов конца обхода (а) . на сбросный вход триггера 14о На входах элемента 15 будет комбинация сигналов О и 1, а-на его выходе сохранится сигнал О импульс конца обхода (а) перед началом нового цикла измерения пройдет через элемент 16 на сбросной вход триггера 13 и вернет его в исходное состояние При этом, если во втором цикле контроля не будет подтверткдения наличия сигнала отклоненя с выхода анализатора (случай Б на фигоЗ) то следующий импульс конца обхода (а)

пройдет на сбросной вход триггера 1А, и схема установится в исходное состо- . яние Если же сигнал отклонения с выхода анализатора будет подтвержден во втором цикле контроля (случай А), то трнггер 13 снова сработает и вызовет срабатывание триггера 14, при этом на входах элемента 15 будет комбинация сигналов О и О, а на его выходе появится сигнал 1 (ж), который поступит на вход блока 8 выдачи отклонений информации для выдачи во внешние схемыо

На первых входах элементов 1б и 17 при этом будут сигналы 1, запрещающие прохозвдение импульсов конца обхода на сбросные входы тригге-, ров 13 и 14, что обеспечит запоминание наличия.сигнапа отклонения оВозвращение схемы узла 12 блокировки в сходное состояние оуществляется посе обработки сигналов отклонения поачей импульсов на дополнительные установочные входы триггеров 13 и 14 (на схеме эта связь не показана).,

Сигналы отклонений с выхода узла 12 f фиго5 } поступают на вход соответствующего из триггеров отклонений 24- . 27, которые при срабатывании вьздают сигналы во внешние цепм по одному разделенному каналу и на входы элемента К .8. При срабатывании всех тригге- . ров отклонений с выхода элемента ,, 28 выдается сигнаа на вход схемы 50 автоматического контроля для возвращения ее в.исходное состояние

По окончании цикла контроля всех атчиков с распределителя третьей координаты 5 матрицы выдается импульс на вход пересчетной схемы 29 (фиг„6), по заполнении которой срабатывает триггер 30 памяти, который выдает сигнал на вход анализатора 7 для запрета прохождения сигналов датчиков через формирователь 18 и для раэреения формирования сигналов имитации генератором 19 сигналов имитации, а также на установочные входы исполнительных элементов узла 9 аварийой сигнализации для запрета выдачи сигналов с схему аварийной защиты После набора всех сигналов отклонения элемента И 28 выдается сигнал на установку схемы 29 и триггера 30 памяти в исходное состояние, при этом с выхода триггера 30 памяти вьщается сигнал на вход одновибратора-формирователя 31, который формирует импульс установки исходного состояния распределителей координат 3, 4, 5, а также снимается сигнал запрета на работу узла 9 аварийной защиты и исходного состояния о

При дистанционном управлении устройства на вход схемы (фиго.7) поступают импульсные сигналы, которые |Q опрокидывают на время их наличия селектор - одновибратор 32 в состояние, при котором он выдает сигнал на одновииратор 35 для формирования импульсов сброса в исходное состояние (5 распределителей координат 3, 4, 5 и дает разрешение на прохождение входных импульсов через формирователь импульсов 33 на генератор тактовых импульсов 2, который синхронизируется /20 этими импульсами. Таким образом осуществляется дистанционно точная адресация подключенных на контроль датчиков с аномальными сигналами При превышении входными импульсами час- 25 тоты срабатывания детектора ЗА с него выдается сигнал на вход анализатора 7, запрещающий прохождение сигналов датчиков через формирователь 18 и разрешающий формирование сигна- 30 ов имитации генератором 1 9. Так как при этом выдача сигналов во внешние стройства не запрещается, то по выаче сигналов- отклонения дистанционно проверяется формирование и выда- 35 ча сигналов отклонения о

Генератор 2 задает скорость переключения и время контроля датчиков актовые импульсы подаются на вход распределителя третьей координаты 5с, 40 Распределители первой, второй и третьей координат работают последовательно друг от друга, В случае дистанционного управления частота генератора актовых импульсов может быть задана 45 нешним генератором, а также возможна истанционная проверка настройки анаизатора во внешней команде на вход схемы 11 дистанционного управления

Для индикации адреса любого датчика в момент его контроля переключающие потенциалы с распределителей координат поступают в блок индикатора адреса 6о

Импульс с распределителя третьей ,координаты 5, подключающий последний контролирубмьй датчик, поступает на вход схемы 10 автоматического контроля, пересчетная схема которой обеспечивает выдержку времени, по .истечении ее на вход анализатора 7, подаются сигналы, имитирующие отклонения сигналов датчиков по амплитуде и частоте, а на вход узла аварийной сигнализации 9 поступает сигнал, запрещающий выход сигнала во внешню цепьо

При срабатывании всех элементов блока 8 выдачи отклонений информации в нем формируется схемой совпа- дения сигнал возврата схемы 10 автоматического контроля в исходное состояние, при этом в схеме 10 формируется сигнал установки исходного состояния распределителей первой,второй и третьей координат 3-5 и узла 9 аварийной сигнализации

Введение узла 2 блокировки и дополнительных связей в устройство для многоканального контроля повышает достоверность информации об откло- нениях параметров сигналов датчиков, исключает выдачу ложных сигналов аварийной защиты и позволяет сократить затраты обслуживающего персонала на обработку информации.

Устройство для многоканального котроля с блоком подтверждения информации выгодно отличается от базоззого устройства - прототипа, так как при этом случайно сформирова.нные сигналы отклонения не выдаются на выход устройства, повышается надежность сигналов аварийной защиты и уменьшаются трудозатраты на обработку информаЦИИо

ШШ

liiiiiT

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОКАНАЛЬНОГО КОНТРОЛЯ по авт.„св«-№ 426236, .отличающееся тем, что, с целью повьпиения достоверности, в устройство введен узел блокировки, выполненный на триггерах и элементах ИЛИ-НЕ, выходы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ соединены с входами сброса соответственно первого и второго триггеров, инверсный выход первого триггера и прямой выход второго триггера подключены соответственно к первому и второму входам третьего элемента ШШ-НЕ, выход Которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, прямой выход первого . триггера соединен со счетным входом второго триггера и первым входом второго элемента ИЛИ-ПЕ, вторые входы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ объединены и подключены к первому выходу распредалителя третьей координаты матрицы, счетный вход первого триггера и выход третьего элемента ИЛИНЕ подключены соответственно между выходом анализатора и объединенными входами блока вьщачи отклонений информяции и узла аварийной- защиты

Фиг.2

Фи2.3

a

11

SM

t

to CM

CSJ

Фиг.б

Фиг. 7