Коммутатор Советский патент 1986 года по МПК H03K17/00 

мутационное поле 7, группы элементов И 8, 9, 10, 11, 14, введены блоки контроля 15, 17, блоки резерва 16, 18, пятая и шестая группы элементов И 12, 13, Коммутатор содержит адресные шины 36 - 47, шину 48 данных, выходную шину 49 контроля, выходные информационные шины 50, входные шины 51 контроля, входы 52, 53 первого блока контроля, выходы 54-57 блока контроля, входы 58, 59 и выходы 60, 61 блока резерва, шину 62 сброса, вьгкоды первого блока контроля, вход коммутационного элемента, В материалах заявки представлены схемы: пер1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах коммутации сигналов в широком диапазоне токов и напряжений.

Цель изобретения - повьш ение надежности устройства путем обеспечения выполнения коммутатором функций при возникновении неисправности в одном из двух регистров за счет минимально введеннвй избыточности.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства: на фиг.2 - с.хема первого блока контроля; на фиг.З - схема первого блока резерва на фиг.4 схема коммутационно.го элемента; на фиг.5 - схема дешифратора на фиг.6 - схема коммутационного поля; на фиг.7 - временная диаграмма работы блока управления при исправной работе коммутатора; на фиг.8 - временная диаграмма работы блока управления при возникновении первой неисправности в первом регистре; на фиг.9 - временная диаграмма работы блока управления при отказе первого регистра и блока резерва; на фиг.10 временная диаграмма работы блока управления при отказе первого и второг регистра.

Устройство содержит (фиг.1) блок 1 управления, первый регистр 2, второй регистр 3, третий регистр 4, четвертый регистр 5, дешифратор 6, коммутационное поле 7, первую группу

вого 15 блока контроля, первого блока 16 резерва, коммутационного элемента 28, дешифратора 6, коммутационного поля 7. Технический эффект от использования коммутатора заключается в том, что при минимально вводимой избыточности повышается его надежность работы и устройство продолжает исправно функционировать при возникновении неисправности в одном из двух регистров. Т.е. надежность работы повышается на величину, про- порциональную вероятности появления неисправности в регистрах. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

элементов 8 И, вторую группу элементов 9 И, третью группу элементов 10 И, четвертую группу, элементов 11 И, пятую группу элементов 12 И,

шестую группу элементов 13 И, седьмую группу элементов 14 И, первый блок 15 контроля, первый блок 16 резерва, второй блок 17 контроля, второй блок 18 резерва. ,

Первый 15 блок контроля (фиг.2) содержит первый элемент 19 И, первый счетчик 20 импульсов, второй элемент 21 И, третий элемент 22 И, второй счетчик 23 импульсов, четвертый

элемент 24 И, первый элемент 25 ИЛИ, пятый элемент 26 И, второй элемент 27 ИЛИ, первый оммутационный элемент 28, второй коммутационный элемент 29.

I

Первый блок 16 резерва (фиг.З) содержит первую группу элементов ЗОИ, вторую группу элементов 31 И, первую группу элементов 32 ИЛИ, регистр 33,

третью группу элементов 34 И, четвертую группу элементов 5 И.

Коммутатор содержит также адресные шины 36-47, шину 48 данных, выходную шину 49 контроля, выходные

информационные шины 50, входные шины 51 контроля, входы 52 и 53 первого блока контроля, выходы 54 - 57 блока контроля, входы 58 и 59 первого блока резерва, выходы 60 и 61 блока резерва, шину 62 сброса, выходы

. . 3126

63 - 65 первого блока контроля, вход . 66 коммутационного элемента.

Коммутационный элемент 28 (фиг.4) содержит реле 67, первый контакт 68 реле 67, второй контакт 69 реле 67, 5 третий контакт,70 реле б7. Дешифратор 6 (фиг.5) содержит реле 71-79, диоды ВО и 81, контакт 82 реле 71, контакт 83 реле 72, контакт 84 ре- ле 73, контакт 85 реле 74, контакт ТО 86 реле 75, контакт 87 реле 76, контакт 88 реле. 77, контакт 89 реле 78, контакт 90 реле 79.

Коммутационное поле 7 (фиг.6) содержит реле 91, рабочую обмотку 92 15 реле 91, отбойную обмотку 93 реле 91, реле 94, рабочую обмотку 95 реле 94, отбойную обмотку 96 реле 94, реле 97, рабочую обмотку 98 реле 97, отбойную обмотку 99 реле 97, реле 100, 20 рабочую обмотку 101 реле 100, отбойную обмотку 102 реле 100, контакт 103 реле 91, контакт 104 реле 100 контакт 105 реле 91,контакт 106 реле 94, контакт 107 реле 97, контакт 108 ре- 25 ле 100, диоды 109, контакт 110 реле 91. .. .

Первая адресная шина 36 блока 1 управления через вторую адресную шину 37 подключена к управляющему входу пер- вого регистра 2 и первому входу первого блока 15 контроля, через вторую адресную шину 38 - к первым входам первой группы элементов 8 И, через третью адресную шину 39 - к управляю-35 щему входу второго регистра 3 и второму входу первого блока 15 контроля, через четвертую адресную шину 40 - к первым входам второй группы элементов 9 .И, через пятую адресную ши- ну 41 - к управляющему входу третьего регистра 4 и к первому входу второго блока t7 контроля, через шестую адресную шину 42 - к первым входам третьей группы элементов 10 И, через 5 седьмую адресную шину 43 - к управляющему входу четвертого регистра 5 и к второму.входу второго блока 17 контроля, через восьмую адресную шину 44 - к первым входам четвертой 50 группы элементов 11 И, через девятую адресную шину 45 - к первым входам пятой группы элементов 12 И, через десятую адресную шину 46 к первым входам шестой группы элементов 13 И, 55 через одиннадцатую ад ресну-ю шину 47 - к nejpBbiM входам седьмой группы, элементов 14 И.

1014

Шина 48 данных блока 1 управлени соединена с информационными входами первого 2, второго-3, третьего 4 и четвертого 5 регистров, с первым 58 и вторым 59 информационным входом первого блока 16 резерва и с первым и вторым информационным входом второго блока 18 резерва. Выходная шина 49 контроля блока 1 управления подключена к третьим входам 53 первого 15 и второго 17 блоков контроля. Выходная шина 62 сброса блока 1 управления соединена с четвертым входом 52 первого 15 и второго 17 бло- ков контроля. Выходы первой 8, вто-. рой 9, третьей 10, четвертой 11, седьмой 14 групп элементов И через входную шину 51 контроля подключены

к блоку 1 управления. Выходы первого регистра 2 соединены с вторыми входами первой группы элементов 8 И и с первь ми входами дешифратора 6.. Выходы второго регистра 3 подключены к вторым входам второй группы элементов 9 И и к вторым входам дешифратора 6. Выходы третьего регистра 4 соединены с вторыми входами третьей 10

и пятой 12 групп элементов И. Выходы четвертого регистра 5 подключены к вторым входам четвертой 11 и шестой 13 групп элементов И. Выходы дешифратора 6 подключены к первым входам коммутационного поля 7, вторые выходы которого соединены с выходами пятой группы элементов 12 И, а третьи входы - с выходами шестой группы элементов 13 И. Выходн1 е информационньге шины 50 коммутационного поля 7 являются выходами коммутатора,а вторые выходы подключены к вторым входам седьмой группы элементов 14И.Первый выход 54 первого 15 и второго 17 блока контроля связан через входные шины 51 контроля с блоком 1 управления, второй выход 55 - с выходом управления подачей питания на первый регистр 2, третий выход 57 - с управляющим входом первого блока 16 резерваj четвер тый выход 56 - с входом управления подачей питания на второй регистр 3, Первые выходы 60 первого блока 16 резерва подключены к первым входам дешифратора 6 и к вторым входам .первой группы элементов 8 И. Второй выход 61 первого блока 16 резерва сое динен с вторыми входами дешифратора 6 и второй группы элементов 9 И. Вто- рой вЬход второго блока 17 контроля

связан с входом управления подачей питания на третий регистр 4,, третий выход с управляющим входом второго блока 18 резерва, четвертый выход - с входом управления подачей питания на четвертый регистр 5. Первый выход второго блока 18 резерва подключен к вторым входам третьей 10 и пятой 12 групп элементов И, а второй выход

к вторым входам четвертой 11 и шестой ю реса по второй адресной шине 38 для 13 групп элементов И.проведения анализа информации, запи20

Первый вход первого 19 и второго 21 элементов И подключен к первому входу блока. Второй вход первого элемента 19 И соединен третьим входом 53 блока, а выход элемента 19 И подключен к информационному входу первого счетчика 20 импульсов, управляющий вход которого соединен с четвертым 52 входом блока. Первый выход первого счетчика 20 импульсов подключен к второму входу второго элемента 21 И, к первому входу четвер, того элемента 24И и К входу 66 первого коммутационного элемента 28, первый выход 55 которого является вторым выходом блока. Второй выход пер- вого счетчика импульсов соединен с первым входом первого элемента 25 ИЛИ, второй вход которого подключен к вы- эо ходу четвертого элемента 24 И, а третий вход - к второму выходу второго счетчика 23 импульсов, первый выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента 24 И, с вторым входом пятого элемента 26 И и с входом второго коммутационного элемента 29, первый выход которого является четвертым выходом 56 блока. Второй вход блока связан с первым входом третьего 22 и пятого 26 элеменсанной в первом регистре 2, которая поступает с него на шины 51 контроля} производит сравнение информации,

15 записанной в первом регистре 2 с информацией, на него поступившей. Если в результате сравнения они совпадают, то блок переходит к выполнению следующего оператора, если нет, то на первый блок 15 контроля по шине 49 выдается сигнал Отказ ; вьщает код адреса по третьей адресной шине 39 для выбора второго регистра 3 (регис ра десятков) и одновременно

25 на первый блок 15 контроля; выдает двоичную информацию на шину данных 48, которую необходимо записать во второй регистр 3; выдает код адреса по четвертой адресной шине 40 для проведения анализа информации, записанной во втором регистре 3., которая поступает с него на шины 51 контроля вЪщает код адреса по пятой адресной шине 41 для выбора третьего регистра 4 (регистра включения единиц) или по седьмой шине 43 адреса для выбора четвертого регистра 5 (регистра отключения единиц) и одновремен но по шине 41 или 43 на второй блок 17 контроля; вьщает двоичную информацию на шину 4в данных, которую необходимо записать в регистр 4 (или в регистр 5); выдает код адреса по шестой адресной шине 42 (или по вось 55 мой адресной шине 44) для проведения анализа информации, записанной в тре тьем регистре 4 (или в четвертом регистре 5), которая поступает с него

35

4Q

тов И. Выход третьего элемента 22 И подключен к информационному входу второго счетчика 23 импульсов, а уп равляющий вход - к четвертому входу 52 блока. Выход второго 21 и пятого 26 элементов И соединен с входами второго элемента 27 ИЛИ. Второй выход 63 первого 28 и второй 65 выход

25 на первый блок 15 контроля; выдает двоичную информацию на шину данных 48, которую необходимо записать во второй регистр 3; выдает код адреса по четвертой адресной шине 40 для проведения анализа информации, записанной во втором регистре 3., которая поступает с него на шины 51 контроля; вЪщает код адреса по пятой адресной шине 41 для выбора третьего регистра 4 (регистра включения единиц) или по седьмой шине 43 адреса для выбора четвертого регистра 5 (регистра отключения единиц) и одновременно по шине 41 или 43 на второй блок 17 контроля; вьщает двоичную информацию на шину 4в данных, которую необходимо записать в регистр 4 (или в регистр 5); выдает код адреса по шестой адресной шине 42 (или по вось- 55 мой адресной шине 44) для проведения анализа информации, записанной в третьем регистре 4 (или в четвертом регистре 5), которая поступает с него

тпна шины 51 контроля; производит сраввторого 29 кр№1утационных элементов, м

а также выход 64 второго элемента 27 ИЛИ составляют третий выход 57 блока. Выход первого элемента 25 подключен к первому выходу 52 блока.

Блок 1 управления работает в соответствии с временными диаграммами, представленными на фиг.7 - 10. Алгоритм работы блока 1 управления при

55

нение информации, записанной в третьем регистре 4 (или в четвертом регистре 5) с информацией, на него поступившей. Если в результате сравнения они совпадают, то блок 1 управления переходит к выполнению следующего оператора, если нет, то на второй блок 17 контроля по шине 49 поступает команда Отказ ; выдает код

исправной работе регистров 2, 3, 4, 5 заключается в том (фиг.7), что он: выдает код адреса по первой адресной шине 37 для выбора первого регистра 2 (регистра сотен) и одновременно на первый блок 15 контроля; выдает двоичную информацию на шину 48 данных, которую необходимо записать в первый регистр 2; выдает код ад20

эо

санной в первом регистре 2, которая поступает с него на шины 51 контроля} производит сравнение информации,

15 записанной в первом регистре 2 с информацией, на него поступившей. Если в результате сравнения они совпадают, то блок переходит к выполнению следующего оператора, если нет, то на первый блок 15 контроля по шине 49 выдается сигнал Отказ ; вьщает код адреса по третьей адресной шине 39 для выбора второго регистра 3 (регис ра десятков) и одновременно

25 на первый блок 15 контроля; выдает двоичную информацию на шину данных 48, которую необходимо записать во второй регистр 3; выдает код адреса по четвертой адресной шине 40 для проведения анализа информации, записанной во втором регистре 3., которая поступает с него на шины 51 контроля; вЪщает код адреса по пятой адресной шине 41 для выбора третьего регистра 4 (регистра включения единиц) или по седьмой шине 43 адреса для выбора четвертого регистра 5 (регистра отключения единиц) и одновременно по шине 41 или 43 на второй блок 17 контроля; вьщает двоичную информацию на шину 4в данных, которую необходимо записать в регистр 4 (или в регистр 5); выдает код адреса по шестой адресной шине 42 (или по вось- 5 мой адресной шине 44) для проведения анализа информации, записанной в третьем регистре 4 (или в четвертом регистре 5), которая поступает с него

5

Q

- м

нение информации, записанной в третьем регистре 4 (или в четвертом регистре 5) с информацией, на него поступившей. Если в результате сравнения они совпадают, то блок 1 управления переходит к выполнению следующего оператора, если нет, то на второй блок 17 контроля по шине 49 поступает команда Отказ ; выдает код

7 1

адреса по девятой адресной шине 45 (или по десятой адресной шине 46), если в третий регистр 4 (или в четвертый регистр 5) информация записан правильно; проводит выдержку времени Т, где i t, + t ,где t , - время включения реле дешифратора 6; t - ремя включения реле коммутационного поля 7; выдает код адреса по одиннадцатой адрес ной шине 47 для прове- дения анализа информации, записанной в коммутацирнном поле 7, которая поступает с него на шины 51 контроля; производит сравнение.информации, записанной в коммутационном поле 7с эталонной информацией, хранящейся в блоке 1 управления. Если в результате сравнения они совпадают, то происходит переход к следующему оператору, если нет, го работа коммутато- ра прекращается; выдает сигнал Сбро по шине 62 для приведения в исходное состояние первого 15 и второго 17 блоков контроля.

п

При возникновении неисправности в

первом регистре 2 блок 1 управления реализует алгоритм в соответствии с временной диаграммой, представленной на фиг.8. Он заключается в том, что блок 1 управления выдает код ад- реса по первой адресной шине 37 для выбора первого регистра 2 (регистра сотен) и одновременно выдает эту же информацию на первый блок 15 контроля; выдает двоичную информацию на шину 48 данных, которую необходимо записать в первый регистр 2; выдает код адреса по второй адресной шине 38 для проведения анализа информации, записанной в первом регистре 2, которая поступает с него на шины 51 контроля; производит сравнение информации, записанной в первом регистре 2 с информацией на него поступившей; выдает сигнал на шину 49 контроля, так как выходная информация поступившая с регистра 2, не совпадает с информацией на него поступившей; выдает код адреса по первой адресной шине 37. При наличии двух по- следних команд происходит отключение неисправного регистра 2 и подключение вместо него первого блока 16 резерва вьщает двоичную информацию на шину 48 данных, которая теперь вместо перво- го регистра 2 записывается в первый блок 16 резерва; выдает код адреса по второй адресной шине 38 для . 8 ведения анализа информации, записанной в первом блоке 16 резерва, которая поступает с него на шины 51 контроля; производит сравнение информации, записанной в первом блоке 16 ре зерва, с информацией на него поступившей. В случае несравнения блок 1 управления перехЬдит к выполнению алгоритма, представленного временной диаграммой на фиг,9. В случае сравнения переходит к выполнению следующего операторд; выдает код адреса по третьей адр,&.сной шине 39 для выбора второго регистра 3 и одновременно на первый блок 15 контроля; вьщает двоичную информацию на шину 48 данных, которую необходимо записать во вто- рой регистр 3. Далее блбк 1 управления работает аналогично, согласно временной диаграмме, представленной на фиг.7. Аналогично работает блок 1 управления, если отказывает второй регистр 3.

Если после отказа первого регистра 2 или второго регистра 3 отказывает первый резервный 16 блок, то блок 1 .управления работает согласно временной диаграмме, представленной на фиг.9. По сигналу Отказ на выходе 54 блок 1 управления прекращает работу.

Если после отказа первого регит стра 2 происходит отказ второго регистра 3 или наоборот, то выдается сигнал Отказ К на выход 54, по которому блок 1 управления также прекращает работу. Аналогично блок 1 управления работает при отказах третьего 4 и четвертого 5 регистров, только в этом случае используется уже второй блок 18 резерва.

Блок-схема коммутационного поля 7 выполнена на двух обмоточных реле, т.е. каждое реле имеет рабочую и отбойную обмотку. Для того, чтобы реле сработало, подают напряжение на рабочую обмотку, а для того, чтобы привести реле в исходное состояние, подают напряжение на отбойную обмотку. Коммутационное поле обеспечивает коммутацию сигналов от единиц микроампер до единиц ампер, напряжений от десятков миливольт до сотен вольт, постоянного и переменного напряжений с частотами от единиц герц до сотен килогерц, а также, например, с помощью контакта 110 реле 91 обеспечивается выдача воздействия (напряжения)

на объект контроля. Все это обуслоа- ливает построение коммутацкок-кого поля электромагнитных реле „

Каждое реле 91, 94, 97, lOG коммутационного поля 7 содержит рабочую и отбойную обмотку. Так, для реле 91 рабочая 92 и отбойная 93 обмотки. Дл того, чтобы произвести необходимую коммутацию, целью которой может быть подача или прием с объекта контроля необходимой информации, в этом случае с блока 1 управления записывается информация в третий регистр 4 (при условии наличия кода адреса на пятой адресной шине 41), информация с которого поступает на выбранную рабочую обмотку реле 91 или 94, или 97,или 100.

Так, если был П1ослан сигнал на рабочую 92 обмотку реле 91, то замк- нувшимся контактом 103 (при условии, что в дешифраторе 6 замкнут контакт 82) образуется цепь на объект контроля, а через контакт 105 этого реле и диод 109 выдается сигнал на седь- мую группу элементов 14 И. Для приведения коммутационного поля 7 в исходное состояние необходимо записать соответствующую информацию в четвертый регистр 5. Выходная инфор- мация с регистра 5 постулает на выбранную отбойнуй обмотку одного из реле 91, 94, 97, 100. Так, если в дешифраторе 6 замкнут контакт 90 и поступил сигнал с четвертого регистр 5 на отбойную обмотку 102 реле 100, то контакты 104 и 108 этого реле, если они были ранее замкнуты, возвра щаются в исходное состояние.

Таким образом, последовательность выбора реле (рабочей или отбойной обмотки) следующая: срабатывает одно из реле в дешифраторе 6, которое своими контактами 82 - 90 подготавливает к подаче напряжения на одно из реле 91, 94, 97, 100 коммутационного поля 7; для выбора рабочей обмотки одного из реле коммутационного поля 7 необходимо з.аписать соответствующую информацию в третий регистр 4. Срабатывает только то реле, которое стоит на пересечении возбужденно шины дешифратора и возбужденного вы- хо да регистра (для выбора отбойной обмотки отличие состоит только в том что соответствующая информация запи- сывавтся в четвертый регистр 5). Так например, если необходимо включить

реле 91 в коммутационном поле 7, то необходимо обеспечить замыкание контакта 82 реле 71 дешифратора 6 и записать в соответствующий разряд третьего регистра 4 информацию. В этом случае возбуждается рабочая обмотка 92 реле 91 (т.е. реле включается и при этом замыкает все свои нормально разомкнутые контакты и размыкает все свои нормально замкнутые контакты). Замкнувшийся в этом случае контакт 103 реле 91 коммутирует соответствующий сигнал.на объект контроля, а контактом 110 этого же реле выдается стимулирующее воздействие (в виде напряжения) на объект контроля. Одновременно замкнувшийся контакт 105 реле 91 обеспечивает подачу информации на седьмую группу элементов 14 И,

Блоки 15 и 17 контроля отключают питание с регистров в случае их отказа, подают на вход блока резерва команды Отказ и адреса отказавшего регистра, а в случае отказа двух регистров, а также в случае отказа первого регистра и первого блока резерва, или второго регистра и первого блока резерва, или третьего регистра и второго блока резерва, или четвертого регистра и второго блока резерва им выдается команда Отказ К на блок 1 управления.

Работа блоков 15 и 17 контроля идентична. Первый блок 15 контроля работает следующим образом. При отка- зе одного из регистров,например пер- в ого регистра 2,с блока 1 управления на вторые входы элементов 19, 22Й и на вход 53 поступает команда Отказ. На первые входы элементов 19, 21 И с первой адресной шины 37 поступает код адреса. Команда Отказ через открывшийся элемент 19 И поступает на информационный вход первого счетчика 20 «импульсов. С выхода первого счетчика 20 импульсов поступает сигнал на второй вход элемента 21 И и на первый вход элемента 24 И, на вход 66 коммутационного элемента 28. В последнем (фиг.4) срабатывает реле 67 и своим нормально замкнутым контактом размыкает цепь питания первого регистра 2 (т.е. снимает напряжение с выхода 55 первого 15 блока контроля) , нормально разомкнутым контактом 68 подает команду Отказ на выход 63 которая далее поступает на первый блок 16 резерва, а нормально разомк11

нутый контакт 70 реле 67 обеспечивает постановку его на самоблокировку

Код адреса через элемент 21 И и элемент 27 ИЛИ поступает на выход 64 блрка а с него - в первый блок 16 резерва и обеспечивает включение резервного регистра 33 вместо отказавшего первого регистра 2. В случае отказа сначала первого регистра 2, а затем второго регистра 3 с первого выхода первого счетчика 20 импульсов на элементы 21 и 24 И и первый коммутационный элемент 28 и с первого выхода второго счетчика 23 импульсов на элементы 24, 26 И и на второй 29 коммутационный элемент поступает команда Отказ, элемент 24 И открывается и через элемент 25 ИЛИ по выходу 54 на блок 1 управления выдается сигнал Отказ К.

В случае отказа сначала первого регистра 2 (или второго регистра 3), а затем резервного регистра 33 в первом блоке 16 резерва с блока 1 управления по входу 53 снова проходит сиг нал Отказ. С второго выхода первого 20 счетчика (или второго 23 счетчика) на элемент 25 ИЛИ вьщается сигнал Отказ, и первый блок 15 контроля по шине 52 на блок 1 управления выдает сигнал Отказ К.

Блоки 16 и 18 резерва (фиг.З) включают резервный регистр 33 в рабо ту коммутатора при отказе одного из основных регистров. Так, например, первый блок 16 резерва обеспечивает нормальную работу коммутатора при отказе первого 2 или второго 3 регистра, а второй блок 18 резерва обеспечивает нормальную работу коммута- тора при отказе третьего или четвертого 5 регистра.

Работа первого 16 и второго 18 блоков резерва идентична.

Первый блок 16 резерва работает следующим образом. При отказе одного из регистров, например, первого регистра 2, на первьй блок 16 резерва по выходу 63 с первого блока 15 контроля на первые входы первой 30 и третьей 34 группы элементов И подается сигнал Отказ. На вторые входы группы элементов 30 И на вход 58 поступает информация с шины 48 данных. Эта информация через пер- вую группу элементов 30 И, первую группу элементов 32 ИЛИ поступает на регистр 33. На выход 64 с выхо

1261101

12

. 5 юt5 20

25

5 0 5

30

5

0

да 57 первого блока 15 контроля поступает код адреса на регистр 33. Записанная в регистр 33 информация через третью группу элементов 34 И поступает на выход 60, а с него - на вход дешифратора 6 и на вторые входы первой группы элементов 8 И. Аналогично работает первый блок 16 резерва и при отказе второго регистра 3,

В работе коммутатора возможны четыре случая: нормальная работа; отказ одного из основных регистров (2 или 3, 4 или 5); отказ одного из .- основных регистров и резервного ре- гистра в блоке резерва; отказ двух основных регистров (первого 2 и второго 3 или третьего 4 и четвертого 5) .

Первый случай. Коммутатор работает в соответствии с временной диаграммой, реализуемой блоком управления и представленной на фиг 7. Из I блока 1 управления по первой адрес- ной шине 37 поступает код адреса, разрешающий запись информации, с блока 1 управления по шине 48 данных в первый регистр 2. Записанная информация из первого регистра 2 поступд- ет на реле дешифратора 6, т.е. подготавливает к включению одно из реле дешифратора 6.

Кроме того, информация из первого регистра 2 поступает на вторые входы первой группы элементов 8 И. При поступлении на вторую адресную шину 38 кода адреса информация с выходов первой группы элементов 8 И поступает по входной шине 51 контроля в блок 1 управления ofia сравнения с эталонной информацией. В случае их совпадения блок 1 управления выдает код адреса по третьей Адресной шине 39, а по шине 48 данных с блока 1 управления записывается информация во второй регистр 3 (в регистры 2 и 3 информация записывается только в один разряд). Контроль правильности записи информации зо второй регистр 3 производится аналогично. Записанная информация со второго регистра 3 поступает на вторую группу входов дешифратора 6 и обеспечивает срабатывание в нем одного из реле, подготовленных к включению поступившей информацией с первого регистра 2. Сработавшее реле в дешифраторе 6 возбуждает в нем одну из выходных шин.

13

подготавливая этим в коммутационном поле 7 группу реле к включению или выключению. В зависимости от этого необходимо включать или выключать реле в коммутационном поле 7. Блоком 1 управления подачей кода адреса на пятую адресную шину 41 или на седьмую адресную шину 43 выбирается третий 4 или четвертый 5 регистры. Запись информации в эти регистры происходит в том случае, если происходит сравнение в блоке 1 управления информации, записанной во втором регистре 3 с информацией, на него поступившей (в третьем 4 и четвертом 5 регистрах, аналогично как и в регистры 2 и 3, информация записывается только в оди разряд). Принцип записи, отработки и сравнения информации, поступившей в третий 4 и четвертый 5 регистры, ана логичен указанному вьш1е.

После контроля записанной в регистре 4 (5) информации и ее сравнения с эталонной в блоке 1 управления им выдается команда по адресной шине 45 (46) , разрешая поступление информации с этих регистров на коммутационное поле 7. После включения реле дешифратора 6 и коммутационного поля 7 блок 1 управления делает вьщер- жку времени Т (см.временную диаграмму фиг.7), т.е. в это время с блока 1 управления сигналы не поступают. t, + tjj ( времен t, и Ц рассмотрены ранее). Такая выдерж- ка времени необходима, чтобы исключить ложное принятие решения о состоянии элементов коммутационного поля 7. После выдержки времени f блок 1

управления выдает код адреса на один

надцатую адресную шину 47. В этом случае информация с седьмой группы элементов 14 И поступает по шине 51 контроля в блок 1 управления для сравнения. В блоке 1 управления про- исходит вьщеление разряда, соответствующего включаемому (выключаемому) реле в коммутационном поле 7. При включении реле в коммутационном поле 7, если контакт реле замкнулся, то это соответствует норме включения, а если не замкнулся - отказу включения .

Широкий спектр вьщаваемых в объек контроля напряжений, токов и частот не позволяет произвести проверку правильности включения реле 91, 94, 97, 100 рабочим контактом 103, 104, 110.

ю 15н - 20

25 зо

- ...

40

у.

т

101,4

С целью повьппения достоверности включения указанных реле их койтроль осуществляется по дополнительным контактам этих реле 105, 106, 107, 108.

После проверки отработки коммутационного поля 7 все регистры обнуляются.

Допустим, возникла неисправность в первом регистре 2, тогда при контроле отработки записанной в нем информации с блока 1 управления выдается команда Отказ, которая по шине 49 поступает на вход 53 первого, блока 15 контроля. С поступлением кода адреса, с блока 1 управления на первую шину 37 адреса первый блок 15 контроля снимает напряжение с. выхода 55, тем.самым информация отклнэчая пе.рвый регистр 2, в него теперь записываться не может. С выхода 57 первого блока 15 контроля в первый блок 16 резерва поступает адрес, соответствующий адресу первого регистра 2. Информация с шины - +8 данньк, которая должна быть записана в первый регистр 2, теперь записывается.в первый блок 16 резерва через вход 58. Выходная информация в этом случае снимается с выхода 60 первого блока 16 контроля и поступает на вторые входы элементов 8 И и на первые входы дешифратора 6. Контроль записи информации в первый блок 16 резерва производится при подаче кода адреса на вторую адресную шину 38 блока 1 управления.

Аналогично работают первый блок 15 контроля и первый блок 16 резерва в случае, если возникает неисправность во втором регистре 3. В зтом случае первый блок 15 контроля начинает работать по команде Отказ на входе 53 и при наличии кода адреса, поступающей на адресную шину 39. В этом случае информация с шины 48 данных записывается в первьй блок 16 резерва через вход 59, а снимается с него с выхода 61 и поступает на вторые входы элементов группы 9 И и на вторые входы дешифратора 6.

Дальнейшая работа коммутатора аналогична, что и при рассмотрении работы, представленной на фиг.7.

Для приведения в исходное состояние первого блока 15 контроля с блока 1 управления на шину 62 сброса вьщается команда Сброс, которая поступает на вход 52 первого блока 15 контроля.

15 .1261

Технический эффект от использования предлагаемого коммутатора заключается в том, что при минимально вводимой избыточности повышается его надежность работы, и устройство про- 5 должает исправно функционировать при возникновении неисправности в одном из двух регистров, т.е. надежность работы в данном случае повьппается на величину, пропорциональную вероятно- 10 сти появления неисправности в регистрах.

Формула изобретения

1.Коммутатор,содержащий блок управ-v ления, первый регистр, второй регистр третий регистр, четвертьп регистр, дшифратор, коммутационное поле, первую r ipynfty Элементов И,вторую группу элементов И, третью группу элементов И, четвертую группу элементов И, седьмую группу элементов И, выходы которых через входные шины контроля подключе

ны к блоку управления,а первые входык одиннадцатой адресной шине блока управления, вто рыё входы - к вторым выходам коммутационного поля, первые выходы которого соединены с выходными шинами коммутатора, первые входы коммутационного поля подключены к выходам дешифратора, первые входы которого связаны с выходами первого регистра, а вторые входы - с выходом второго регистра, информационные входы которого через шину данных подключены к блоку управления, а управляющий вход - к третьей адресной шине блока управления, информационные входы первого регистра через шину данных свя- заны с блоком управления, а управляющий вход подключен к первой адресной шине блока управления, выходы первого регистра подключены к вторым входам первой группы элементов И, первые входы которых соединены с второй адресной шиной блока управления, выходы второ го регистра подключены к вторым входам второй группы элементов И, первые входы которых соедине- ны с четвертой адресной шиной блока управления, информационные входы третьего и четвертого регистров через шину данных подключены к блоку управления, управляющий вход третье- го регистра соединен с пятой адрес- нрй шиной блока управления, выходы третьего регистра подключены к вто

5 0

5

0

5

10116

рым входам третьей группы элементов И, первые входы которых соединены с шестой адресной шикой блока управления, управляющий вход четвертого регистра подключен к седьмой адресной фине блока управления, выходы четвертого регистра связаны с вторыми входами четвертой группы элементов И, первые входы которых соединены с восьмой адресной шиной блока управления, выходы первой,второй,третьей,четвертой группы элементов И через входные шины контроля подключены к блоку управления, отличающи й- с я тем, что, с целью повьшгения на- |Дежности, он дополнительно содержит первый блок контроля, первый блок резерва, второй блок контроля, второй блок резерва, пятую и шестую группы элементов И, причем первые входы пятой группы элементов И соединены с девятой адресной шиной блока управления, а вторые входы - с выходами третьего регистра, выходы пятой группы элементов И подключены к вторым входам коммутационного поля, первые входы шестой группы элементов И соединены с десятой адресной шиной блока управления, а вторые входы - с выходами четвертого регистра, выходы шестой группы элементов И подключены к третьим входам коммутационного поля, первый вход первого блока контроля соединен с первой адресной шиной блока управления, второй вход - с третьей адресной шиной блока управления, третий вход - с выходной шиной контроля блока управления, четвертый вход через шину; Сброс - к блоку управления, первый выход через входные шины контроля - к блоку управления, второй выход - с входом управления подачей питания на первый регистр, третий вьгход - с управляющим входом первого блока резерва, четвертый выход с входом управления подачей питания на второй регистр, первый и второй информационные входы первого блока резерва через шину данных подключены к блоку управления, первый вьгход первого блока резерва связан с первым входом дешифратора и вторым входом первой группы элементов И, второй выход первого блока резерва соединен с вторыми входами дешифратора и с вторыми входами второй группы элементов И, первый вход вто17

рого блока контроля соединен с пятой адресной шиной блока управления, второй вход - с седьмой адресной шиной блока управления, третий вход - с выходной шиной контроля блока уп- равления, четвертый вход через шину с.броса - с блоком управления, первый выход через входные шины контроля- с блоком управления, второй выход - с входом управления подачей питания на третий регистр, третий выход - с управляющим входом второго блока резерва, четвертый выход - с входом управления подачей питания на четвертый регистр, первый и второй информацион ные входы второго блока резерва через шину данных подключены к блоку управления, первый выход второго блока резерва соединен с вторыми входами третьей и пятой группы элементов И, второй выход второго блока резерва подключен к вторым входам четвертой и шестой группы элементов И.

2. Коммутатор по п.1 о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что блок контроля содержит первый элемент И, первый счетчик импульсов, второй элемент И, второй счетчик импульсов, третий, четвертый, пятый элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй коммутационные элементы, причем первый вход первого и первый вход второго элементов И подключены к первому входу блока, второй вход первого ,, выход первого элемента ИЛИ подключен элемента И соединен с третьим входом

к первому выходу блока. 66

5 (Отказ Kl

37 (Адрес)

JJ (Отказ

J9 (Адрес)

L.22

52(СВрос}

1261101

18

блока, а выход первого элемента И подключен к информационному входу первого счетчика импульсов, управляющий вход которого соединен с четвертым входом блока, первый выход первого счетчика импульсов подключен к второму входу второго элемента И, к первому входу четвертого элемента И и к входу первого коммутирующего элемента, первый выход которого является вторым выходом блока, второй выход первого счетчика импульсов соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, а третий вход - к второму выходу второго счетчика импульсов, первый выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, с вторым входом пятого элемента И и с входом второго коммутационного элемента, первый выход которого является четвертым выходом блока, второй вход блока связан с первым входом третьего и пятого элементов И, выход третьего элемента И подключен к информационному входу второго счетчика импульсов, а управляющий вход - к четвертому входу блока, выход второго и пятого элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ, второй выход первого и второго коммутационных элементов, а также выход второго элемента ИЛИ составляют третий выход блока.

выход первого элемента ИЛИ по

к первому выходу блока. 66

55

m

2t

28

63

25

27

6

23

i n

|4М

бГ

. uz.2

SB

jn

6tf (Адрес.

63 (Отказ)

58

50

30

59

Л

(

А n-J

-WTl I

65 (Отказ)

+

66

60,

J

I

J

33

Т j

4 л

j

,

67

68

ФигЛ

63

на Iff

Фиг.б

Код адреса. на шине 37

Индзормаиия : сотен на fS

Код адреса сотен на 38

Снимается

информ. сотен

8 1 по 51

Анализ Вкпю- /ения сотен в 1

Отказ на /9(53)

Код адреса, на шине J7

Нн рормаций сотен на. 18

Код адреса сотен на 38

Снимается

инд. сотен,

SlnoSI

Анализ Вкпю- чений сотен S1

Код адреса десятков на 33

Информаци,ч. dfcsmoK на iis

t

п аi

t

Код адреса на шине J7

Информация сотен на 48

Ы адреса на 38

Снимается инф сотен 81 по Si

Анапиз бкп. сотен 6 1

Отказ на ft9(55)

Иод адреса на 37

Информация сотен на fts

Код адреса сотен на 38

Снимается инф сотен 61 по 51

Анапиз Вкл. сотен S1

Отказ на 9(53)

Под адреса на 37

Отказ К на 52

тт

1

Фиг.9

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. Может быть использовано в устройствах коммутации сигналов-в широком диапазоне токов и напряжений. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Для этого в устройство, содержащее блок 1 управления, регистры 2, 3, 4, 5, дешифратор 6, комО) to сю