Коммутатор с самоконтролем Советский патент 1986 года по МПК H03K17/00 

Изобретение относится к автоматике и коммутационной технике, а именно к автоматическим системам контроля электронного оборудования.

Цель изобретения - повышение оперативности контроля и помехоустойчивости за счет одновременности контроля состояния всех коммутационных элементов коммутатора путем измерения

сопротивлении датчиков замкнутых кон- Ю ментов ИЛИ, вторые входы которых сотактов при замкнутых и разомкнутых состояниях коммутационных элементов коммутатора.

На чертеже представлена функциональная схема коммутатора с самокон- тролем.

Коммутатор с самоконтролем содержит блок 1 управления, N блоков 2.1- 2.N датчиков замкнутых контактов, N блоков 3.1-3iN коммутации, каждый из которых содержит М коммутационных элементов 4.1-4.М, нормально замкнутые контакты которых соединены с со ,ответствунлцими входами 5.1-5.М со- ответствующих блоков 2.1-2.N дат- чиков замкнутых контактов, а нормально разомкнутые контактны коммутационных элементов 4.1-4.М блоков 3.1- 3.N коммутации соединены с выходами

6.N 1 - 6.N М коммутатора, якори ком-30 10.N блока. Каждый блок 2.1 - 2.N

мутационных элементов 4.1 - 4.М каждого блока 3.1 - 3.N коммутации соединены между собой и с соответствующими входами 7.1 - 7.N коммутатора информационная щина 8 соединена с информационной шиной 9 блока 1 управления, N групп выходов 10.1 - 10, которого соединены с сигнальными входами 11.1 - 11.М соответствующих коммутационных элементов 4.1 - 4„М бло- ков 3,1 - 3.N коммутации. Кроме того, коммутатор с самоконтролем содержит измерительный коммутатор 12 и преобразователь 13 сопротивление- код, вьгход которого соединен с кон- трольной шиной 14, а его вход соединен с выходом измерительного коммутатора. 12, первая группа входов 15,1 - 15,N которого соединена с выходами блоков 2.1 - 2.N датчиков замкнутых контактов, вторая группа входов 16.1 - 16.N - с входами 7.1 - 7.N коммутатора, а группа управляющих входов 17.1 - 17.N - с группой выходов 18.1 - 18.N блока управле- ния, входы 19, 20, 21 и 22 которого соединены соответственно с входами ,23, 24, 25 и 26 коммутатора. Блок

1 управления содержит дешифраторы 27 и 28, входы которых соединены с информационной шиной 9 блока 1 управления, входы 19 и 21 которого соединены соответственно со стробирующими входами дешифраторов 27 и 28, выходы дешифратора 27 соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ 29.1 - 29,,N первой группы элеединены между собой и с входом 20 блока 1 управления, вход 22 которого соединен с вторыми входами элементов ИЛИ 30.1 - 30.N второй группы элементов ИЛИ, первые входы которых соединены с соответствующими выходами дешифратора 28, выходы элементов ИЛИ 30,1 - 30.N через узел 31 усилителей соединен с группой выходов 18.1 - 18.N блока 1 управления, выходы каждого элемента ИЛИ 29.1 - 29.N соединен с входом записи соответствующих регистров 32.1 32.N узла регистров информационные входы которых соединены с информационной шиной 9 блока, выходы каждого из регистров 32,1 - . 32.N через соответствующие узлы 33.1 - 33.N усилителе й соединены с одной из групп выходов 10.1 датчиков замкнутых контактов содержит М резисторов, соединенных одними клеммами между собой и подключенных к выходу, вторая клемма каждого резистора соединена с соответствующим входом 5.1 - 5.М блока датчиков замкнутых контактов. Измерительный коммутатор 12 содержит две группы ключей 34.1 - 34.N и 35.4 - 35.N, выходы ключей в каждой группе объединены и соединены с соответствующим выходом измерительного коммутатора 12, вход каждого из ключей 34.1-34. соединен с соответствующим входом 15.1 - 15.N., каждый вход 16.1- 16.N соединен с входом соответствующего ключа 35.1 - 35.N, входы 17.1 - 17.N управления соединены с соответствующими входами управления ключей.

Коммутатор с самоконтролем работает в двух режимах: в режиме управления и в режиме контроля.

Работа устройства в режиме управления .

По информационной щине 8 в блок 1 управления на регистры 32.1 - , и дешифваторы 27 и 28 поступает 16- разрядный код, причем на регистры

32.1 - 32.N поступает восемь разря- дов информации, а на информационный вход дешифратора 27 - четыре разряда информации.

При поступлении на стробирующий вход дешифратора 27 сигнала с входа 23 возбуждается один из выходов дешифратора 27, соответствующий входной информации, поступающей на информационный вход дешифратора 27. Через соответствующие элементы ИЛИ 29.1 - 29.N происходит управление записью информации (1р - 8р) в соответствующие регистры 32.1 - 32.N, с выхода которого информация через со- ответствующие узлы 33.1 - 33.N усилителей поступает на соответствующие блоки 3.1 - 3.N коммутации, осуществляя включение коммутационных элементов 4.1 - 4.М в соответствии с записанной информацией.

Таким образом осуществляется управление всеми коммутационными элементами в блоках 3.1 - 3.N коммутации. Блоки 2.1 - 2.N датчиков замкну тых контактов не влияют на передачу. сигналов через коммутационные элементы 4.1 - 4.М, поскольку входы Ьло- ков 2.1 - 2.N подключены в режиме управления к нормально замкнутым кон- тактам коммутационных элементов 4.1 - 4.М. В устройстве предусмотрен режим одновременного включения или отключения всех коммутационных элементов

4 в блоках 3.1 - 3.N коммутации,Этотj чиков замкнутых контактов совпадает

режим осуществляется при одновременной подаче на стробирующие входы регистров 32.1 - 32.N. через элементы ;Ш1И 29.1 - 29.N сигнала параллельной I записи с входа 24. В этом случае во все регистры 32.1 - 32.N записывается информация, присутствующая на их информационных входах. Так, при наличии всех нулей в разрядах 1р - 8р происходит отключение всех коммутационных элементов 4.1 - 4.М, а при наличии всех единиц - включение коммутационных элементов 4.1 - 4.М. Обычно этот режим используется при самоконтроле устройства или при на- чальной установке (обнуление).

Работа предлагаемого устройства в режиме контроля.

При поступлении на стробирующие входы регистров 32.1 - 32.N через элементы ИЛИ 29.1 - 29.N сигнала параллельной записи с входа 24 при наличии на информационной шине всех нулей регистры 32.1 - 32.N обнуляются, и коммутационные элементы 4.1 - 4,М в блоках 3.1 - 3.N коммутации отключаются. Сигнал параллельного опроса с входа 26, поступая через элементы ИЛИ 30.1 - 30.N и узел 31 усилителей, включает все коммутационные элементы - ключи 34.1 -34.N и 35.1 - 35.N в измерительном коммутаторе 12. При этом замыкаются все нормально разомкнутые контакты коммутационных элементов - ключей 34.1 34.N и 35.1 - 35.N, тем самым подключая выходы всех блоков 2.1 - 2.N датчйКсов замкнутых контактов к измерительному входу преобразователя 13 сопротивление - код.

Блоки 2.1 - 2.N датчиков замкнутых контактов оказываются подключен- ными паралельно и эквивалентное сопротивление их при правильной работе известно.

Преобразователь 13 сопротивление код осуществляет измерение сопротивления датчиков замкнутых контактов блоков 2.1 - 2.N и преобразует его в цифровой код, который с выхода контрольной шины 14 результата измерения поступает на вычислительный комплекс (не показан),где происходит сравнение результатов измерения с эталонным (известным) значением.

В случае, если измеренное сопротивление всех блоков 2.1 - 2.N датс эталонным, устройство переходит к второму этапу контроля. Если же измеренное сопротивление всех блоков 2.1 - 2.N датчиков замкнутых контактов отличается от эталонного, то это означает, что в блоках 3.1 - 3.N коммутации возникли неисправности - одни или несколько коммутационных элементов какого-либо из блоков 3.1 - 3.N находятся в замкнутом состоянии. При этом коммутатор обеспечивает режим работы по определению места неисправности. Сигнал параллельного опроса снимается с входа 26, при этом отключаются коммутационные элементы в измерительном коммутаторе 12.

На информационный вход дешифратора 28 поступает информация, возбуждающая его первый выход при наличии стробирующего сигнала на входе 25, что приводит к включению коммутационных элементов - ключей 34 и 35 в из10

15

25

мерительном к.оммутаторе 12. После этого преобразователь 13 сопротивление - код измеряет сопротивление блока 2.1 датчиков замкнутых контактов, и результат измерения на контрольной шине 1А сравнивается с эталонным значением в вычислительном комплексе. В случае совпадения сравниваемых результатов на вход дешифратора 28 поступает по ин(-ормационной шине 8 информация, возбуждающая второй его выход, при наличии стробирующего сигнала на входе 21.

Подобным образом .происходит опрос всех блоков 2.1 - 2.N датчиков замкнутых контактов путем последовательного подключения их при помощи коммутационных элементов к преобразователю 13, измерения сопротивления блоков 2.1 - 2.1 и сравнения результатов 20 измерения с эталонным в вычислительном комплексе. Если при опросе блоков 2.1 - 2.N измеренное сопротивление не соответствует эталонному,значит соответствующий блок (3.1 -3.N) коммутации неисправен.

После определения отказавшего блока (3,1 - 3.N) коммутации может быть проведено определение отказавшего коммутационного элемента (4.1- 4.N). При этом к преобразователю 13 сопротивление - код Подключается при помощи коммутационных элементов - ключей 34 и 35 только блок (2,1 - 2.N) датчиков замкнутых контактов, который соответствует неисправному блоку (3.1 - 3.N) коммутации. В этом случае на соответствующий один из регистров 32.1 - 32.N, управляющих неисправными блоками 3.1 - 3.N комму- 40 тации, последовательно и поразрядно на информационный вход поступают сигналы управления - единицы по восьми разрядам. Управление записью информации в соответствующие регистры 45 32,1 - 32.N осуществляется при помощи дешифратора 27 через соответствующие элементы ИЛИ 29.1 - 29,N путем подачи на информационный вход дешифратора 27 кода, соответствующего вы- 50 убранному регистру.

Управление записью осуществляется подачей стробирующего сигнала с входа 23 при каждом изменении информации на входе выбранного регистра 55 (32,1 - 32,N), Преобразователь 13 сопротивление - код осуще ствляет измерение эквивалентного сопротивления

30

35

127J3736

и результат измерения выдает на щи- ну 14, на вычислительный комплекс для сравнения с эталонными значениями « При подаче сигнала управления на неисправный коммутационный элемент (4,1 - 4.М) состояние его не изменится, а следовательно, не изменится эквивалентное сопротивление, так как неисправный коммутационный элемент находится в нормально разомкнутом состоянии, и соответствующий резистор будет отключен,

На втором этапе контроля определяется правильность управления всеми коммутационными элементами 4.1 - 4.М блоков 3,1 - 3,N коммутации,При этом по информационной шине 8 на входы регистров 32 , 1 - 32.N подаются все единицы в разрядах 1р - 8р, При поступлении с входа 24 устройства сигнала параллельной записи во все регистры 32,1 - 32.N записываются единицы, которые через узлы 33.1 - 33.N усилителей включают все коммутационные элементы 4.1 - 4.М в блоках 3,1 - 3.N коммутации. При поступлении сигнала параллельного опроса с входа 26 через элементы ИЛИ 30.1 - 30.N и узел ЗЬ усилителей вкТхюча ют- ся все коммутационные элементы измерительного коммутатора 12, тем самым обеспечивая подключение всех блоков 2.1 - 2,N датчиков замкнутых контактов к преобразователю 13 сопротивление - код. При правильной работе устройства все коммутационные элементы 4,1 - 4,М в блоках 3,1 - 3,N установятся в нормально разомкнутом состоянии и произойдет отключение резисторов в блоках 2.1 - 2,N датчиков замкнутых контактов, В результате измерения сопротивления преобразователь 13 сопротивление - код выдаст результат, соответствующий сопро- тивлению разомкнутой цепи, В случае неисправности одного или нескольких коммутационных элементов 4,1 - 4,М в блоках 3,1 - 3,N коммутации устройство перейдет в режим отыскания не- исправност и. При этом снимается сигнал параллельного опроса с входа 26 и обнуляются коммутационные элементы в измерительном коммутаторе 12, При последовательном изменении информации управления дешифратором 28 осуществляется последовательное включение коммутационных элементов измерительного коммутатора 12 и погледо-

вательное подключение блоков 2.1 - 2.N датчиков замкнутых контактов к преобразователю 13 сопротивление - код. При каждом подключении блоков 2.1 - 2.N контролируется их сопротивление, пока не будет определен неисправ-ный блок (3.1 - 3.N) коммутации. Далее устройство переходит к этапу определения неисправного коммутационного момента. При этом в соответствующий регистр (32.1 - 32.N) управляющий неисправный блоком (3.1 - 3.N), последовательно и поразрядно с 1р до 8р записываются нули, и преобразователь 13 производит измерение сопротивлений датчиков замкнутых контактов соответствующих блоков 2.1 - 2.

Применение коммутатора с самоконтролем позволяет сократить время самоконтроля блоков коммутации и свести к минимуму время на поиск неисправностей в блоках коммутации, а также повысить помехоустойчивость, поскольку исключается влияние на коммутируемые параметры.

Формула изобретения

1. Коммутатор с самоконтролем, содержаний блок управления, N блоков датчиков замкнутых контактов,N блоков коммутации, каждый из которых содержит М комт утационных элементов нормально замкнутые контакты которых соединены с соответствующими входами соответствующего блока датчиков замкнутых контактов, а нормально разомкнутые контакты коммутационных элементов блоков коммутации соединены с выходами коммутатора с самоконтролем, якори коммутационных элементов каждого блока коммутации соединены между собой и с соответствующими входами коммутатора, информационная шина соединена с информационной шиной блока управления, N групп вы- .ходов которого соединены с сигнальными входами соответствующих коммутационных элементов блоков коммутации, отличающийся тем, что, с целью повышения оперативности контроля состояния коммутатора и помехоустойчивости, в него введены измерительный коммутатор и преобразователь сопротивление - код, выход которого соединен с контрольной шиной, а его вход соединен с выходом измерительного коммутатора, первая

, N

2773738

группа входов которого соединена с выходами блоков датчиков замкнутых контактов, вторая группа входов - с входами коммутатора, а группа управ- 5 ляющих входов - с (N + 1) группой выходов блока управления, первый,второй, третий и четвертые входы которого соединены с соответствующими входами коммутатора.

10 2. Коммутатор по п.1, о т л и - чающийся тем, что блок управления содержит первый и второй дешифраторы, входы которых соединены с информационной шиной блока управ15 ления первый и третий входы которого соединены соответственно со стро- бирующими входами первого и второго дешифраторов,- выходы первого дешифратора соединены с первыми входами со20 ответствующих элементов ИЛИ первой группы элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены между собой и вторым входом блока управления, четвертый вход которого соединен с вторы25 ми входами элементов ИЛИ второй группы элементов ИЛИ, первые входы которых соединены с соответствующими выходами второго дешифратора, выходы элементов ИЛИ второй группы элемем30 тов ИДИ через соответствующий узел усилителей соединены с (N + 1) группой выходов блока управления, выход каждого элемента ИЛИ из первой группы элементов ИЛИ соединен с входом

35 записи соответствующего регистра из , узла регистров, информационные входы которых соединены с информационной шиной блока, а выход каждого регистра через соответствующий узел

40 усилителей соединен с одной из N групп выходов блока.

3.Коммутатор по п.1, о т л и - чающийся тем, что каждый блок датчика замкнутых контактов со45 держит М резисторов, соединенных одними из клемм между собой и подключенных к выходу блока, вторая клемма каждого резистора соединена с соответствующим входом блока датчи50 ков замкнутых контактов.

4.Коммутатор по п.1, о т л и чающийся тем, что измерительный коммутатор содержит две группы ключей, выходы ключей в каждой группе объединены и соединены с соответствующим выходом измерительного коммутатора, вход каждого ключа первой группы соединен с соответ91277373 0

ствукнцим входом первой группы входов управления соответствуюших ключей измерительного коммутатора, каждый обеих групп ключей соединены вход второй группы входов которого с соответствующими управляющи- соединен с входом соответствующего ми входами измерительного комму- ключа второй группы ключей, входы 5 татора.

Изобретение относится к автоматике и коммутационной технике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля электронного оборудования. Нель изобретения - повышение оперативности контроля состояния коммутатора и помехоустойчивости. Устройство содержит блок 1 управления, N блоков 2.1-2.N датчиков замкнутых контактов, N блоков 3.1-3.N коммутации. В устройство введены измерительный коммутатор 12 и преобразователь 13 сопротивления - код. Это позволяет осуществлять последовательно-параллельное управление коммутационными элементами в N блоках 3.1-3.N коммутации, обеспечивать одновременный контроль состояния коммутационных элементов в N блоках 3.1-3.N коммутации и определять неисправные коммутационные элементы методом последовательного при- блюкения. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. с & (Л