Устройство для контроля электропитания электронных вычислительных машин Советский патент 1985 года по МПК G06F11/22 

гера управления соединены соотвётст кий ус тройства, выход распредевенно с входными шинами Контроль лителя импульсов соединен с ну 1евыми ручной и Контроль автоматичес- входами триггеров индикации группы.

1164714

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬШХ МАШИН, содержащее узел нормализации, входами подключенный к входным шинам контролируемых питающих напряжений положительной и отрицательной полярностей и к входной шине источника стабилизированного напряжения устройства-, узел согласования, i-м входом подключенный к i-м выходам узла Нормализации и распределителя импульсов (,М) и к первому входу i-го элемента И-НЕ группы, второй вход которого соединен через датчик состояния с выходом узла согласования, группу триггеров индикации, единичными входами соединенных с выходами соотйетствующих элементов И-НЕ группы, а единичными выходами - с соответствующими входами узла индикации, эле-. мент И, элемент ИлИ, генератор импульсов, отличающееся ;тем, что, с целью повьнпения надежности эа счет обеспечения анализа случайных отклонений напряжения и автоматической перекоммутации питаю-, щих напряжений, в устройство введены четыре регистра, регистр сдвига, три схемы сравнеяия, дешифратор, триг гер управления, коммутатор источников питания, причем нулевые выходы триггеров индикации, группы подключены к информационным входам первого-четвертого регистров, синхровходы записи первого-третьего регистров соединены соответственно -с первым-третьим выходами регистров сдвига, выход первого регистра соединен с первыми входами первой и третьей схем сравнения, выход второ- , го регистра соединен с первым входом второй схемы сравнения и с вторым входом первой схемы сравнения, выход третьего регистра соединен с вторым входом второй и третьей схем сравнения, выходы схем ера(Л внения соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к синхровходу записи четвертого 1зегистра и к входу Сброс ;регистра сдвига, входом продвижения соединенного с М+1-м выходом распределителя импульсов, инверсные выходы четвертого регистра подО5 ключены к входам дешифратора, вы vj ходы которого подключены к адресным входам коммутатора источников пита i ния, управляющий вход которого соединен с нулевым выходом триггера управления, входыисточников питания подключены к входным шинам контролируемых питающих напряжений устройства, а выходы являются выходами нагрузки устройства, единичный выход триггера управления соединен с первым входом элемента И, вторым входом подключенного к выходу генератора импульсов, а выходом к тактовому входу распределителя импульсов, первый и второй входы триг-.

I

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля систем электррпитания радиоэлектронных элементов и устройств,

Известно устройство для ко нтроля электропитания цифровых вычислительных машин, содержащее узел согласования сигналов, источник стабилизированного напряжения, датчик состояния узел индикации, исполнительное .реле, выходы которого являются выходами устройства, генератор импульсов элементы И-НЕ, узел нормализации и распределитель J .

Однйко известное устройство не обеспечивает контроля питакяцих напряжений при обнаружении отклонений от нормы любого контролируемого питакяцего напряжения,кроме того, недостаточно диагностических данных для выявления неисправности и ограничено число контролируемых источников питания.

Наибопее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для контроля электропитания электронных вычислительных машин, содержащее узел нормализации, входами подкгаоченный соответствеино к группе входных шин контролируемых напряжений и к входной шине источника стабилизированного напряжения, узел согласования, распределитель импульсов, группа элементов И-НЕ, датчик состояния, ге нератор импульсов, узел индикации, исполнительное реле, соединенное с нагрузкой, группу триггеров индикации, группы элементов И, ИЛИ, задержки, rpjmny триггеров блокировки 2.

Недостаток этого устройства состоит в ограниченном классе решаемых задач, устройство не обеспечивает анализа случайных разовых отклонений от заданных пределов контролируемых напряжений, что приводит к отключениям нагрузки и снижает надежность работы в целом, не имеет возможности автоматической коммутации питающих вторичных напряжений.

Целью изобретения является повышение .надежности за счет обеспечения анализа случайных отклонений напряжения и автоматической перекоммутации питающих напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что в усфройство для контроля электропитания электронных вычислительных машин, содержащее узел но мализации, входами подключенный к входным шинам контролируемых питающих напряжений положительной и отрицательной полярностей и к входной ошне источника стабиЛизирОван-т иого напряжения устройства, узел согласования, i-м входом подключённый к i -М выхода1У1 узла нормалйзации и распределителя импульсов 1 ,М) и к первом; входу i -го элемента И-НЕ группы, второй вход которого соединен через датчик состояния с выходом узла согласования, группу триггеров индикации, единичными входами сое;(иненных с выходами соответствукщих элементов И-НЕ группы, а единичными выходами - с соответствующими входами узла индикации, элемент И, элемент ИЛ генератор импульсов, введены че-плре регистра, регистр сдвига, три схемы сравнения, дешифратор, триггер управления, коммутатор источников питания, причем нулевые выходы триггеров индикации группы подключены к информационным входам первого-четвертого регистров,синхровходы записи первого-третьего регистров соединены соответственно с первым-третьим выходами регистров сдвига, выход первого регистра соеднен с первьми входами первой и трет схем сравнения, выход второго регист ра соединен с первым входом второй схемы сравнения и с вторым входом первой схемы сравнения,выход третьего регистра соединен с вторым входом второй и третьей схем сравнения, выходы схем сравнения соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к синхровходу записи четвертого регистра и к входу Сброс регистра сдвига, входом продвижения соединенного с. М+1-М выходом распределителя импульсов, инверсные выходы четвертого регистра подключены к входам дешифратора, выходы которого подключены к адресным входам коммутатора источников, питания, управляющий вход которого соединен с нулевым выходом триг гера управления, входы источников питания подключены к входным шинам контролируемых питающих напряжений устройства, а выходы являются выходами нагрузки устройства, единичный выход триггера управления соединен с первым входом элемента И,вторым входом подключенного к выходу генератора импульсов, а выходом - к тактовому входу распределителя импульсов, первьй и второй входы триггера управления соединены соответственно с входными шинами Контроль ручной и Контроль автоматический устройства, М+2-Й выход распределителя импул сов соединен с нулевыми входами триг геров индикации группы. На чертеже приведена функциональная схема устройства. Схема содержит узел 1 нормализаци распределитель 2 импульсов, элементы И-НЕ 3 группы, узел 4 согласования, датчик 5 состояния, триггеры 6 индикации группы, узел 7 индикации, первый 8.Г, второй 8.2, третий 8.3,четвертый 8.4 регистры, регистр 9 сдвига, первая 10.1, вторая 10,2 и треть 10.3 схемы сравнения, элемент ИЛИ П дешифратор 12, коммутатор 13 источни ков питания, элеме г 14 нагрузки, триггер 15 управления, генератор 16 импульсов, элемент И 17, входная вшна 18 источника стабилизированного напряжения устройства, входные шины 19 контролируемых напряжений положительной и отрицательной полярностей устройства, входные шины 20 и 21 Контроль автоматический, Контроль ручной. Узел 1 нормализации, М-выходов которого объединены с М-выходами распределителя 2 импульсов и подключены к первым входам элементов И-НЕ 3 и к М-входам узла .4 согласования предназначен для приведения различных по величине и.полярности контролируемых питающих напряжений (входные шины 19) источников электропитания к одному нормализованному уровню уровню дополнительного стабилизированного источника напряжения (входная шина 18) и может быть выполнен с помощью точных резисторных делителей. Распределитель 2 импульсов предназначен для вцделения одиночных импульсов на соответствующих выходах для последовательного возбуяэдения соответствующего контролируемого напряже ния на выходе узла 1. Узел 4 согласования предназначен для развязки контролируемых напряжений. Датчик 5 состояния предназначен для улавливания отклонений контролируемых напряжений от нормы и может быть выполнен на базе триггера Шмитта. Триггеры 6 индикации и узел 7 . индикации предназначены для приема, запою1нания, хранения, отображения (сигнализации) и выдачи на параллельные М-разряднь1е регистры 8.1-8.4 информации об аварийном отклонении от заданных параметров контролируе «ых источников электропитания . Регистры 8.1-8,4 предназначены для приема, хранения и выдачи информации в виде параллельного М-разрядного двоичного кода. Регистр 9 сдвига предназначен для приема управлякяцих сигналов с распределителя 2 импульсов и формирования синхросигналов для управления записью информации в первый, второй или третий регистры 8.1-6.3. Схемы 10 сравнения предназначены для лоразрядного сравнения двух воичных параллельных кодов. . Дешифратор 12 предназначен для приема обратного кода состояния с инверсных выходов четвертого регистра 8.4, его дешифрации и форирования на выходе сигналов Кода ивучести для коммутатора 13. Коммутатор 13, выходами подлюченный к элементам 14 нагрузки. предназначен для коммутации входных контролируемых питающих напряжений на элементы 14 нагрузки в зависимости от кода дешифратора 12, Триггер 15 управления предназначен для запоминания и вьщачи команд вида контроля, поступающих со входны шин 20 и 21 устройства: Контроль автоматический и Контроль ручной Генератор 16 импульсов предназначен для формирования непрерывной последовательности импульсов для тактирования и синхронизации распределителя 2 импульсов, на вход которого они поступают через элемент И 1 7. . Устройство работает следукицим об разом. Управляющий сигнал, поступающий по шине 21 на нулевой вход триггера 15, сбрасывает его в нулевое сос тояние, снимая сигнал разрешения с элемента И 17 и блокируя вход распр делителя 2. В этом состоянии контроль питающих напряжений не произво дится. Сигнал с нулевого выхода три гера 15 поступает на управляющий вход коммутатора 13 и фиксирует основное распределение.питающих напря жений по закрепленнь1М нагрузкам. При включении режима контроля пи тающих напряжений управляющий сигна по шине 20 поступает на единичный , вход триггера 15. Сигнал с нулевого выхода триггера 15 снимается, тем самым разрешает прием коммутаторам 13 управляюш;их сигналов от дешифратора 12. Сигнал с единичного выхода триггера 15 поступает на вход элемента И 17 и разрешает подачу импульсов на вход распределителя 2 с генератора 16, Контролируемые напряжения положи тельной и отрицательной полярности подаются по шинам 19 на входы узла I и на входы коммутатора 13. В у ле 1 с помощью точных рези,сторных делителей и дополнительного стабили зированного напряжения, поступающего по щине 18, производится приве дение контролируемых напряжений к одному нормапизовайному уровню. Выходы узла.1 шунтируются соответству ювщми выходами распределителя 2 таКИМ образом, что возбужденным остается только один канал. Генератор 16 через элемент И 17 сиюфонизирует работу (продвижение 1) расп4ределиталя 2 для поочередного возбуж дения одного из контролируемых каналов. Нормализованное напряжение с возбужденного канала подается через соответствующий диод узла 4 на вход датчика 5 состояния. При отклонении нормализованного напряжения возбужденного канала, а следовательно, и входного контролируемого напряжения за допустимь1е пределы на выходе датчика 5 появится сигнал аварии. Этот сигнал дает разрешение на срабатывание соответствующего элемента И-НЕ 3, причем срабатывает тот элемент И-НЕ 3, который в данный момент подсоединен к возбужденному каналу. На выходе этого элемента И-НЕ 3 появится сигнал, который переведет соответствующий триггер 6 индикации в единичное состояние, тем самым возбудит соответствующий элемент узла 7 индикации. Таким образом осуществляется сигнализация об аварийном отклонении от заданных параметров контролируемых источников электропитания. Далее устройство осуществляет контроль очередного канала. В конце первого цикла контроля напряжений контролируемых источников электропитания сигнал с выхода распределителя 2 поступает на вход регистра 9 и осуществляет сдвиг на единицу. Сигнал с первого выхода регистра 9, поступая на синхровход записи регистра 8.1, разрешает запись результата первого цикла контроля питающих напряжений, т.е. сигналь с нулевых выходов триггеров 6 запишутся в регистр 8.1. Код состояния с выходов регистра В,1 поступает на входы схем сравнения 10.1 и 10.3. Но так как со второго и третьего регистров 8.2 и 8.3 на соответствукяцие входы схем сравнения 10 поступают случайные коды, то сравнение кодов не происходит, сигналы с выходов схем сравнения 10 не поступают на элемент ШШ 11 и сигнал разрешения записи кода состояния в регистр 8.4 не поступает, а код с нулевых выходов триггеров 6 не записывается в регистр 8.4. Единичные сигналы кода состояния с инверсных выходов регистра 8.4 поступают на вход дешифратора 12, который г фиксирует код исправной работы и выдает на адресный вход коммутатора 1 3, .код основной коммутации источни7ков питания. Код основной коммутации не производит перераспределения источников питания по нагрузкам. Распределитель 2 сигналом с М+2 выхода осуществляет сброс триггеров 6 в нулевое состояние и устройство переходит к следующему циклу контроля . Сигналом с М+1 -го выхода распредел теля 2 во втором цикле контроля,поступившим на вход регистра 9, осуществляется сдвиг еще на одну един цу. Сигнал со второго выхода регис ра 9 разрешает запись результата вто рого цикла контроля питающих напряжений на второй регистр.8.2. Сигналы кода состояния с регистра 8.2 поступают на входы схем сравнения 10.2 и 10.1. Сравнение кодов состояний может произойти в схеме сравне1в1я 10. если произопшо отклонение от допустимых пределов одного (или нескольких) Контролируемого канала в обоих циклах контроля. Тогда сигнал с вЫхода схемы сравнения 10.1 через элемент ИЛИ 11 поступает на синхровход записи регистра 8.4 и дает разрешение на запись в него кода состояния и производит установку регистра 9 в начальное состояние. Инвертированный код.состояния с инверсных выходов регистра 8.4 посту пает на вход дешифратора 12 который преобразует входной код состояния в код живучести. Код живучести с выхода дешифратора 12 поступает на адресный вход коммутатора 13, который производит отключение неисправного канала электропитания и подключение элементов 14 нагрузки к другому источнику электропитания. Далее сигнал с М+2-го выхода распределителя 2 поступает на нулевые вко.ды триггеров 6 и переводит их и исходное состояние, и цикл контроля повторяется вновь. Если сравнение кодов состояния контроля не происходит, то не происходит и перекоммутация источников электропитания,.так как нет разрешающего сигнала с выхода элемента ИЛИ 14, и устройство пер еходит на третий цик;л контроля, В конце третьего цикла контроля сигнал с 148 М+)-го выхода распределителя 2 производит очередной сдвиг регистра 9 , на единицу и установку его в на чальное состояние. Сигнал с третьего выхода регистра 9 разрешает запись кода состояния в регистр 8,3. Теперь на все три схемы сравнения 10.1-10,3 поступают коды состояния для сравнения, и если, хотя бы в одной схеме сравнения 10 произойдет сравнение двух кодов .состояния, то на выходе элемента ИЛИ 11 появится сигнал, который зашйиет последний код состояния в регастр 8,4. Инвертированный код состояния с выходов регистра 8.4 поступает на дешифратор 12, Код живучести с выхода дешифратора 12 поступает на адресный вход коммутатора 1 3 и производит перераспределение источников электропитания среди ,элементов 14 нагрузки. Если же и в третий раз не произойдет сравнения кодов состояния, то циклы контроля повторяются до тех пор, пока не произойдет сравнение двух кодов состояния, записанных в любые два регистра 8.1, 8.2 или 8,3. Как только произойдет сравнение двух кодов состояния, содержимого любых двух из трех регистров 8.1, 8,2 и 8.3, в регистр 8.4 записывается код состояния, который с инверсных выходов поступает на вход дешифратора 1 2 . Код живучести с выхода дешифратора 12 поступает на управляющие входы электронного коммутатора 13 и производит перераспределение источников электропитания среди элементов 14 нагрузки, того, сигнал с выхода элемента ИЛИ i также поступает на вход Сброс регистра 9 и устанавливает его в исходное состояние. Таким образом, предлагаемое устройство исключает случайные отклонения контролируе1«;1х питающих напряжений от допустимых пределов и выбйает стабильные ошибки, которые повторяются как минимум дважды в трех иклах контроля. Устройство позволят расширить класс решаемых задач за счет выполнения мажоритарного контроя по методу 2 из 3 и автоматичекой коммутации питающих напряжений.