Устройство для многоточечной сигнализации аварийных состояний Советский патент 1986 года по МПК G08B25/00 

Устройство содержит л каналов 1 сш нализации, блок 41 сбора, информации, блок 33 сигнализации, генератор 39 сигнала, кнопки 34,40, переключатели 35-38. В каждом канале 1 сигнализации датчики 2,3 выполнены в виде переключающих контактов, соединенных через линии 4-6 связи, блок 7 согласования, элементы 9- 11 И и элементы 15,16 ИЛИ с входами дешифратора 26, который осуществляет дешифрацию состояний контактов датчиков 2,3 и линий 4-6 связи. ИнИзобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах централизованного контроля и сигнализаций параметров и состояний различных объектов, линий связи и датчиков сигналов.

Цель изобретения - повышение информативности и функциональной на- дежност1 устройства путем обеспечения возможности распознавания аварийных состояний контролируемых объ ектов, линий связи и датч1жов сигналов одновременно и независимо для каждого канала сигнализации.

. На фиг.1 представлена схема устройства для многоточечной сигнализации аварийных состояний; на фиг.2 - схема блока согласования; на фиг.З - схема блока сигнализации.

Устройство (фиг,) содержит каналы 1 сигнализации, каждьй из ,которых имеет датчики 2 и 3, линии 4-6 связи,, блок 7 согласования, блок 8 формировани-я сигналов управления, содержащий элементы 9-14И, элементы 15-24 ИЛИ, кнопку 25 селективного сброса, дешифратор 26, узел 27 временной задержки переднего фронта сигнала, состоящий из одиовиб ратора 28, элемента 29 НЕ и триггеро 30-32 памяти (D -триггеры), блок 33 сиг пализации, кнопки 34 | и 34/, переключатель 35 (режима работы), переключатели 36-38 проверки сигна- лизации, генератор 39 сигнала, кнопку 40 контроля пеисправности линии, блок 41 сбора информации, гсдержа- щий элемент 42 Ш1И, элемент 43

формация с вь(хода дешифратора 26 поступает на триггеры 30-32 памяти, а с выходов последних - на входы блока 33 сигнализации и блока 41 сбора информации. При отличии состояния датчиков 2 5 3 и линий 4-6 связи о

нормального триггеры 30-32 запоминают это состояние, а блок 33 сигнализации выдает общий звуковой и световой сигнал, соответствующий каналу сигнализации, в котором произошло отклонение от нормального состояния. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

управления и кнопку 34 блокировки звука.

Блок согласования (фиг.2) состоит из резисторов 44-49 и диодов 50-52, Блок 33 сигнализации (фиг.З) содержит узлы 53 световой сигнализации по числу каналов 1 сигнализации, состоящие из усилителей 54-57 и элементов 58-61 индикации, и общий для всех каналов i сигнализации зву ковой сигнализатор 62.

Устройство работает следующим образом.

Перек:почателек 35 режима работы

обеспечивается два режима . Функционирования: Рабоча и Профилактика.

В рабочем режиме после включения устройства сигнал единичного уровня с переключателя 35 режима работы

подается на вторые входы элементов И всех каналов сигнализации и открьюает ключи. При отсутствии аварийных состояний нажатием кнопки 34 осуществляется установка в нулевое

состояние триггеров 30-32 памяти всех каналов I сигнализации устройства. В этом случае сиг нал нулевого уровня с кнопки 34( через элемент 24 ИЛИ поступает на R -входь триггеров 30-32 памяти и сбрасывает их в нулевое состояние. Одновременно сигнал поступает на второй вход элемента 4 И, которьш при отсутствии авар1 йных состояний закрыт

уровнем нулевого сигнала на первом входе, поступающим с вьиода элемента. 18 ИПИ не вызывает срабатывания одновибратора 28, который запуска3

ется только по фронту сигнала единичного уровня. Поэтому на выходе элемента 29 НЕ сохраняется сигнал единичного уровня, который поступ на С -входы триггеров 30-32 памяти

не оказьшая влияния на состояние последних, поскольку В -триггеры реагируют на информационный

сигнал только в момент изменения сигнала-на С-входе от О к 1 Сигналы нулевого уровня с прямых выходов триггеров 30 и 31 памяти поступают соответственно на входы усилителей 55 и 56 соответствующего узла 53-световой сигнализации блока 33 сигнализации а с прямого выхода триггера 32 памяти сигнал О через элемент 13 И поступает на вход усилителя 57 соответствующего данному каналу 1 сигнализации узла 53 световой сигнализации блока 33 сигнализации В этом случае элементы индикации блока 33 сигнализации не горят Устройство готово для работы с датчиками 2 и 3 сигналов. Информация о состоянии каждого контролируемого объекта, поступающая из каналов 1 сигнализации, собирается в блоке 41 сбора информации и поступает на звуковой сигнализатор 62 в блоке 33 сигнализации. Состояние каждого объекта характеризуется информацией, поступающей от контактных датчиков 2 и 3 сигналов по трехпроводной линии связи. Информация на выходе датчиков

2и 3 представляется в виде двух дискретных значений: 1 и/или О. Переключение состояний датчиков 2 и

3осуществляется одновременно и только При наличии управляющего воздействия или после его снятия (возврат в исходное состояние),

В устройстве возможны следующие виды контроля, определяемые состояниями контактов датчиков 2 и 3 и соединительных линий 4-6 связи независимо от состояний контактов датчиков 2 и 3:

-контроль исходного состояния датчиков, при котором Разомкнута 4- замкнута 5 - замкнута

-контроль аварийного состояния объекта, при котором Замкнута 4 - замкнута 5 - разомкнута .

-контроль неисправности датчиков, при котором Разомкн,ута 4 - замкнута 5 - разомкнута 6 или Зам- кнута 4 -разомкнута 5- замкнута

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

-контроль неисправности линии связи, при котором Разомкнуты 4 - 6 (обрьш линий связи вне объекта) или Замкнуты 4 - 6 (короткое за- мьжание линий связи вне объекта) ,

Исходное состояние датчиков 2 и 3, при котором разомкнута 4 - замкнута 5 - замкнута 6, характеризуется двоичным кодом 100,. поступающим от датчиков 2 и 3 через линии

4-6 связи на входы блока 7 согпа сования (фиг.2), В блоке 7 соотношения величин сопротивлений резисторов 44 и 45, 46 и 47, 48 и 49 обеспечивает при заданном напряжении источника питания 4 ормирование в зависимости от состояния контактов датчиков 2 и 3, единичного или нулевого уровней сигналов, которые через элементв 9-11 И и 15-17 ИЛИ поступают на входы дешифратора 26, При наличии на входе дешифратора кода 100 на шестом его выходе формируется сигнал управления единичного уровня, который поступает на второй вход блока 33 сигнализации и через элемент 54 вызывает свечение элемента 58 индикации Исходное состояние датчиков.

Аварийное состояние объекта, при котором Замкнута 4 - замкнута 5.- разомкнута 6, характеризует код 001 поступающий от датчиков 2и 3 на входы дешифратора 26 по цепям, аналогичным прохождению сигналов при контроле исходного состояния датчиков 2 и 3. В этом случае на первом .выходе дешифратора 26 появляется сигнал единичного уровня, который .через элемент 19 ИЛИ поступает на вход С -триггера 30 памяти (аварии) и одновременно через открытый элемент 1.2 И, на втором входе которого в данньй момент присутствует разрешающий сигнал единичного уровня с инверсного выхода триггера 30 памяти, через элемент 18 ИЛИ на элемент 14 И, на втором входе которого присутствует сигнал единичного уровня с выхода элемента 24 ИЛИ,- По положительному фронту сигнала единичного уровня с выхода элемента 14 И запускается одновибратор 28, на выходе которого формируется импульс положительной полярности с длительностью, определяемой необходимой задержкой для предотвращения ложных срабатьша НИИ тригг еров 30-32 памяти от дребе« зга контактов датчиков 2 и 3 в пере

5

ходном режиме и, кроме того, обеспе чення защиты триггеров 30-32 от возможных импульсных помех в линиях 4-6 связи. По заднему фронту импуль са, сформированного одновибратором

28и проинвертированного элементом.

29НЕ осуществляется тактирование по С -входу триггеров 30-32 памяти.

В результате этого присутствующая и на D -входе триггера 30 памяти инфо мация i проходит на его выход, запоминается и одновременно производится самоблокировка триггера 30 сигналом нулевого уровня с инверсного -выхода по З-входу установки в 1. Этот же сигнал нулевого уровня через элемент 12 И поступает нА первый вход элемента 18 ИЛИ, обеспечивая его переключение при других аварийных ситуациях - неис- правности датчиков 2,3 или линий 4-6 связи, возникающих после аварии Сигнал единичного уровня с прямого выхода триггера 30 памяти через элемент 23 ИЛИ поступает в блок 41 сбора информации, где через элемент 42 ИЛИ и элемент 43 управления поступает на первый вход блока 33 сигнализации и вызьшает срабатьшани звукового сигнализатора 62. Одновременно сигнал единичного ур овня с прямого выхода триггера 30 памяти поступает на третий вход блока 33 сигнализации и через усилитель 55 зажигается элемент 59 индикации Авария объекта. Выключение звука осуществляется нажатием кнопки 342 блокировки звука блока 41 сбора информации. Рассмотренная структура связей и организация работы триггера 30 памяти обеспечивает запоминание и сохранение информации об аварийном состоянии при отсутствии оператора. Аналогично работают триггеры 31 и 32 памяти. Если зафиксиро 1занная авария объекта устранена, то при этом изменяется состояние датчиков на исходное. В этом случае в блоке 33 сигнализации наряду со свечением индикатора 59 аварии загорается индикатор 58 Исходное состояние датчиков. При этом оператор нажимает кнопку 25 селективного сброса блока 8 формирования сигналов управления данного канала 1 сигнализации и сигналом нулевого уровня через элемент 24 ИЛИ и по цепям, аналогичным прохождени с сигнала общего сброса, -устанавлива

Q s

0

5

0

5

63 .6

ет триггер 30 памяти в нулевое состояние. В этом случае гаснет элемент 59 индикации Авария объекта в ,блоке 33 сигнализации и прекращается работа звукового сигнализатора 62, если он предварительно не был выключен. Схема готова к приему следующего аварийного сигнала. Если в промежутке времени действия селективного сброса, длительность которого может быть несколько секунд, после установки триггера 30 памяти в нулевое состояние возникает очередное аварийное состояние объекта, то в этом случае на U -входе триггера 30 памяти и на первом входе элемента 14 И будут присутствовать .сигналы единичного уровня. В этом случае по окончании сигнала селективного сброса (по заднему его фронту ) осуществляется запуск одновиб- ратора 28 и формирование импульса задерлски. По заднему фронту инвертированного элементом 29 НЕ импульса задержки производится занесение новой информации об аварии в триггер 30 памяти и в блок 33 сигнализации.

Неисправности датчиков 2 и 3, при которых разомкнута 4 - замкнута 5 - разомкнута 6 или замкнута 4 - разомкнута 5 - замкнута 6 характеризуется кодами соответственно 101 или 010, которые возникают при об- рьше линий связи 4 и 6 или при их коротком замыкании на объекте за счет неразрешенных состояний контак- тньк групп датчиков Z и 3 при их деформации. Указанные неразрешенные состояния переключающих контактных групп датчиков 2 и 3 могут возникнуть после исходного состояния при наличии управляющего воздействия в момент аварии объекта и после аварии в момент снятия управляющего воздействия, В первом случае, если после исходного состояния датчиков 2 н 3 в момент аварии объекта вместо кода аварии 001 возникнет код 101 или , поступающий на входы дешифратора 26, на его втором или третьем выходе формируется сигнал управления, который через элемент 20 ИЛИ поступает на D-вход триггера 31 памяти не1 справности датчиков, а через элемент 8 ИЛИ, элемент 14 И н узел 27 задержки переднего фронта сигнала - i-ra его С -вход, обеспечивая запоминание информахщи о не7

исправности датчиков 2 и 3. При этом сигнал единичного уровня с прямого выхода триггера 31 памяти поступает на четвертый вход, а через элемент 24 ИЛИ и блок 41 сбора инфор мации на первый вход блока 33 сигнализации, где срабатывает звуковой сигнализатор 62 и загорается элемент 60 индикации Неисправность датчиков Одновременно сигнал единичного уровня выхода элемента 20 ИЛИ при отсутствии аварии объекта проходит через элемент 19 ИЖ, открытый сигналом нулевого уровня с первого выхода дешифратора ;26, на 3)-вход триггера 30 памяти и аналогично рассмотренному в случае аварии запоминается триггером 30 памяти, а в блоке 33 сигнализации загорается элемент 59- индикации Авария объекта. В блоке 33 сигнали зации в этом случае горят элементы 59 и 60 индикации Неисправность датчиков и Авария объекта. При наличии состояния аварии объекта, характеризуемого кодом 001 и сня- тии управляющего воздействия вместо кода исходного состояния 100 возникает код 101.или 010. В этом случае сигнал нулевого уровня с инверсного выхода триггера 30 памяти проходит через элемент 12 И на первый вход элемента 18 ИЛИ и обеспечивает прохождение через него сигнала управления с выхода элемента 20 ИЛИ на вход узла 27. В дальнейшем работа происходит аналогично рассмотрен- ному, при этом в блоке 33 сигнализации наряду с горением элемента 59 индикации Авария объекта загорается элемент 60 индикации Неисправность датчиков.

Неисправности линий связи 4 - 6, при которых Разомкнуты 4 - 6 или Замкнуты 4 - 6, представляют собой соответственно обрыв или корот

кое замыкание линий связи вне объекта (или на его выходе) и характеризуются кодами 111 или 000. При возникновении неисправностей линий 4-6 связи и поступлении соответствующих им кодов I 1 1 или 000 о т линий связи 4 - 6 на входы дешифратора 26, на его четвертом или пятом выходах формируется сигнал управления, который- через- элемент 21 ИЛИ поступает на второй D -вход триггера 32 памяти (неисправности линий связи), а через элемент 18 ИЛИ и узел 27 задержки переднего фронта сигнала

j ю is 20 25

30

5

5

163«

на его С -вход, обеспечивая запоминание информации о неисправности линий связи. Сигнал единичного уровня с прямого выхода триггера 32 памяти через элемент 23 ИЛИ и блок 41 сбора информации поступает на первый вход блока 33 сигнализации и вызывает звучание звукового сигнализатора 62. Одновременно сигнал единичного уровня с прямого выхода триггера 32 памяти, представляющий собой общий признак неисправности линий связи, проходит через элемент 13 И, открытьй сигналом единичного уровня с выхода элемента 22,ИЛИ, второй вход которого подключен к разомкнутому контакту кнопки 40 контроля неисправности линии и поступает на пятый вход блока 33 сигнализации, где высвечгшается элемент 61 индикации Неисправность линии связи. При этом для уточнения характера неисправности линий 4-6 связи оператор нажимает кнопку 40 контроля неисправности линий. При этом если имеет место код 000 (короткое замыкание линии связи), то на первом входе элемента 22 ИЛИ устанавливается сигнал единичного уровня с пятого выхода дешифратора 26 и сигналы низкой частоты с выхода генератора 39 сигналов не проходят через элемент 22 ИЛИ. В результате этого свечение элемента 61 индикации не меняется. Если в устройстве имеет место код 111 (обрьш линии связи), то на первом входе элемента 22 ИЛИ устанавл1шается сигнал нулевого уровня, пропускающий сигналы низкой частоты с генератора 39 сигналов на пятый вход блока 33 сигнализации через открытый элемент 13 И. При этом элемент 6 индикации горит с прерьшанием, что говорит оператору о наличии обрыва линий связи. При отпускании кнопки 40 индикатор 61 горит постоянным светом. Если неисправности линий 4-6 связи возникают после аварии объекта, то в этом случае в блоке 33 сигнализации наряду с горением индикатора 59 Авария объекта загорается индикатор 61 Неисправность линии связи. После устранения неисправностей датчиков 2 и 3 или линий 4-6 связи и возврата в исходное состояние производится селективньй сброс триггеров 30-32 памяти данного канала 1 сигнализации, в результате чего -гаснут соответству-г9

ющие индикаторы блока 33 сигнализации. Аналогичным образом работают и другие каналы l cигr aлизaции. Для каждого канал а используется общее звуковое оповещение и индивидуаль- ная световая индикация в составе отдельных узлов 53 блока 33 сигнализации, обслуживающих каждый канал, что обеспе 1ивает одновременную и независимую работу каналов с игнали- зации.

Контроль I функционирования устройства осуществляется в режиме Профилактика, который устанавливается переключателем 35 режима ра- боты путем подачи сигнала нулевого уровня на вторые входы элементов 9- 11 И всех каналов сигнализации. В этом случае обеспечивается воз-, можность задания необходимых комбина дни на вторые входы элементов 15- 17 ИЛИ и одновременная проверка функционирования всех элементов канаУюв сигнализации при соответствующих видах контроля.

Формула изобретения

1. Устройство для многоточечной сигнализации аварийных состояний содержащее каналы сигнализации, блок сбора информации,, блок сигнализации, первую и вторую кнопки, первый вы-.- вод которой соединен с общей шиной питания, а второй - с первыми входами всех каналов сигнализации, первые выходы которых соединены с соответствующими входами блока сбора информации, выполненного на элементе управления и элементе ИЛИ, входы которого являются соответствующими входами блока сбора информации,а выход соединен с первым входом элемента управления, выход которого является выходом блока сбора информации и соединен с первым входом блока сигна лизации, вторые и третьи выходы каналов сигнализации также соединены с соответствуюпщми входами блока .сигнализации, отличающее - с я тем, что, с целью повышения информативности и функциональной надежности устройства путем обеспечения возможности распознавания аварийньгх состояний контролируемых объектов линий связи и датчиков сигналов одновременно и независимо для каждого канала сигнализации, в него введень retiepaToi) сигнала,

5 Q 5

0

5

0 5

63 О

выход которого через первую кнопку соединен со вторыми входами :всех каналов сигнализации, первый, второй, третий и четвертый переключатели, первые вьшоды которых соединены с обп1;ей шиной питания, а вторые - соответственно с третьим, четверть ;, пятым и шестым входами каждого канала сигнализации, в блок сбора информации введена кнопка с замыкающим контактом, первы вьшод которого соединен с общей шиной питания, а второй - с вторым входом элемента управления, четвертый и пятый вькоды каждого канала сигнали зации соединены с соответствующими входами блока сигнализации.

2.Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый канал сигнализации содержит цервую, вторую и третью линии связи, блок согласования, блок формирования сигналов управления и первый и второй датчики, выполненные в виде переключающих контактов, первые выводы которых через первую и вторую линии связи соединены соответственно

с первым и вторым входами блока согласования , вторые вьшоды датчиков соединены с общей шиной питания, третий вьгоод первого датчика соединен с первым вьшодом второго датчика, третий вьшод которого через третью линию связи соединен с третьим входом блока согласования, пер- второй и третий зькоды которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока формирования сигналов управления, четвертый, пятьп 5 шестой, седьмой, восьмой и девятый входы которого являются со.ответственно первымэ вторым, третьим И четвертым,пятым и uiecTbiM входами канала сигнализации, а первый., второй, третий, четвертый и пятый вьпсоды блока формирования сиг- иалов управления являются соответственно первым, вторьм, третьиь5, четвертым и пятым выходами канала сигнализации.

3.Устройство по п.,: о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что блок: сигнализации содержит звуковой сигнализатор и по числу каналов сигнализации узлы световой сигнализации, каждый из которых содержит четыре элемента индикации и четыре усилителя, входы которых являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым

11

входами узла световой сигнализации и подключены к соответствующим входам блока сигнализации, выходы первого, второго, третьего и четвертого усилителей соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым элементами индикации, вход звукового сигнализатора является первым входом блока сигнализации .

А. Устройство по ПП.1 и 2, о т - личающееся тем, что блок согласования содержит шесть резисторов и три диода, первые вьшоды первого, второго и третьего резисторов соединены с положительной шиной питания, а их вторые вьшоды являются соответственно первь м, вторым и третьим входами блока согласования и соединены соответственно с анодами первого, второго и третьего диодов, катоды которых являются соответствено первым-, вторым и третьим выходами блока согласования и соединены с первыми выводами соответственно четвертого, пятого и шестого резистров , вторые вьшоды которых соединен с общей шиной питания.

5. Устройство по ПП.1 и 2, о т - лича-ющееся тем, что блок формирования сигналов управления содержит шесть элементов И, десять элементов ИЛИ, элемент НЕ, кнопку, одновибратор, дешифратор и три триггера памяти, первые вьшоды первого, второго и третьего элементов И являются соответственно первым, вторьм и третьим входами блока формирования сигналов управления, а выходы соединены с первыми входами соответственно первого, второго и третьего элементов ИЛИ, вторые вход первого, второго и третьего элементов И объединены и являются шестым входом блока формирования сигналов управления, вторые вьшоды первого, второго и третьего элементов ИЛИ являются соответственно девятьм, восьмым и седьмым входами блока формирования сигналов управления, выходы первого, второго и третьего элементов ИЛИ соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами дешифратора, первый выход которого соединен с первыми входами четвертого элемента И и четвертого элемента ИЛИ, выход которого соеди- нен с Э -входом первого триггера памяти, прямой выход которого являет

0516312

ся третьим выходом блока формирования сигналов управления и соединен с первым входом пятого элемента Ш1И, выход которого является первым

5 выходом блока формирования сигналов управления, инверсный выход первого триггера памяти соединен с 5 -входом первого триггера памяти и вторым входом четвертого элемента И,

10 выход которого соединен с первым входом шестого элемента РШИ, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, выход которого соединен с одновибратором, выход

15 которого через элемент НЕ соединен с С-входами всех триггеров памяти, второй выход дешифратора соединен с первым входом седьмого элемента ИЛИ, вькод которого соединен с вторыми

20 входами четвертого и шестого элементов ИЛИ и О -входом второго триггера памятиS 1111 ерсньш. вькод которог о соединен с 5 -входом второго триггера памяти, а его прямой выход яв-.

25 ляется четвертым выходом блока форми,- рования сигналов управления и соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ, третий выход дешифратора соединен с вторым входом седьмого

,,, элемента Щ1И, четвертый выход де- ш 1фратора соединен с первым входом восьмого элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом шестого элемента ИЛИ иD-входом третьего триггера памяти, инверсный . выход которого соединен с S -входом третьего триггера памяти, а его прямой вьЕход соединен с третьим входом пятого элемента ИЛИ и с пер- вьп-1 входом шестого элемента И, выход которого является пятым выходом блока формирования сигналов управления, пятый выход дешифратора соединен со вторым входом восьмого элемента ИЛИ и первым входом девятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом шестого элемента И, шестой выход дешифратора является вторым выходом блока формирования сигналов управления,.

первый вход десятого элемента ШШ и второй вход девятого элемента ИЛИ являются соответственно четвертым и пятым входами блока формирования г:игналов управления,второй вход деся55 того .элемента ИЛИ через кнопку соединен с общей шиной питания,а его выход - с р --входами всех триггеров памяти ивторым входомпятого элемента И.

40

45

ВНИИТШ Заказ 8530/52 Тираж . Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

J

Изобретение относится к устройствам сигнализации и предназначено / для контроля технологических процессов и исправности линий связи. (Л to о ел Ot) со