Устройство для контроля Советский патент 1988 года по МПК G06F11/30 

113889032

Изобретение относится к автомати- В момент начала контроля устройство ке и контрольно-измерительной техни- устанавливается в начальное состоя- ке и может быть использовано при создании систем контроля функционирования объектов и диагностирования нарушений правильности функционирования объектов.

Цель изобретения увеличение полноты контроля, ,1,1,1,1,1, который подается На фиг. 1 изображена структурная на первый 40 и.второй 41 блоки постоние импульсом с управляющего выхода блока 1. При этом на нулевых выходах триггеров первой (34-38) и второй (18-23) групп устанавливаются уровни 1. В соответствии с сигналом на информационных выходах блока

В момент начала контроля устройство устанавливается в начальное состоя-

,1,1,1,1,1, который подается на первый 40 и.второй 41 блоки посто

ние импульсом с управляющего выхода блока 1. При этом на нулевых выходах триггеров первой (34-38) и второй (18-23) групп устанавливаются уровни 1. В соответствии с сигналом на информационных выходах блока

Изобретение относится к автоматике и контрольно-измерительной технике и может быть использовано при создании системы контроля функционирования объектов и диагностирования нарушений правильности функционирова Г ния объектов. Целью изобретения является увеличение полноты контроля. Устройство содержит блок триггеров 1, первьй 28 и второй 6 элементы НЕ, группу элементов ИЛИ-НЕ 7-11, группу элементов ИЛИ 12-17, первую и вторую группы элементов И-НЕ 29-33 и 24-27, блок индикации 39, генератор меток времени 5, счетчик 4, блок сравнения 3, задатчик временных уставок 2 первую и вторую группы триггеров 34-38 и 18-23. Устройство позволяет выявлять все события, нарушившие не только очередность наступления событий, но и заданные временные соотношения между моментами их наступления. 4 кл. is 9 и . :лд эо эо х

схема устройства для случая контроля

последовательности наступления шести

событий, отражающих функционирование

янной памяти задатчика 2 временных уставок, на выходах блоков 40 и 41

появляются сигналы, соответствую- объекта на фиг. 2 - временные диаг- . щие кодам t, и t, соответственно, раммы; на фиг. 3 л 4 - структурные которые соответствуют нижней и

верхней границам допустимого интервала времени t , t 3 наступления первого события и подаются на первые входы первого 44 и второго 45 цифровых компараторов блока 3. Импульс с управляющего выхода блока 1 вместе с кодом с информационного выхода блока 1, подаваемый на импульссхемы задатчика временных уставок и блока сравнения.

Устройство содержит блок 1 триггеров (группа триггеров фиксирующих 20

; наступление событий), задатчик 2

I временных уставок, блок 3 сравнения,

: счетчик 4, генератор 5 меток време; ни, второй элемент НЕ 6, группу эле: ментов ИЛИ-НЕ 7-11, группу элементов 25 элемент ИЛИ 42 задатчика 2, ко- ИЛИ 12-17, вторую группу триггеров торый реагирует на 1 с управляю- 18-23, вторую группу элементов И-НЕ щего выхода блока 1 или на любое 24-27, первый элемент НЕ 28, первую группу элементов И-НЕ 29-33, первую группу триггеров 34--38 и блок 39

; индикации.

На фиг. 3 обозначены первый 40 и йторой 41 блоки постоянной памяти,

элемент ИЛИ 42 (представляющий собой последовательно соединенные элемент

изменение сигнала с информационных выходов блока 1, формирует на управ- эд ляющем выходе элемента ИЛИ 42 сигнал 1. Этот импульс, воздействуя на вход сброса счетчика 4, устанавливает его в нулевое состояние. После этого счетчик 4 начинает заполняться импульсами, поступающими на

40

45

ИЛИ и одновибратор); на фит. 4 - эле- его счетный вход с генератора 5 мёi мент ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛ1 1 43, первый 44

I и второй 45 цифровые компараторы. Устройство работает следующим

, образом.

До начала контроля на информационных выходах блока 1 триггеров присутствуют уровни 1. Правильное функционирование контролируемого объекта характеризуется последовательным появлением на информацион- ных выходах блока 1 уровней О, причем для каждого 1-го ( 6) события, состоящего в смене уровня 1 на уровень О на 1-м информационном выходе (блока 1,, границы промежутка времени .t , tg 3, в течение которого это событие должно наступить, строго фиксированы и отсчитываются от момента появления (1-1)-го события. Первое событие

Г К

должно наступить в интервале t, „ t, границы которого отсчитьшаются от момента начала контроля tg (фиг.2),

ток времени. Код сосчитанного интервала времени с выхода счетчика 4 подается на вторые входы первого 44 и второго 45 цифровых компараторов блока 3 сравйения. Сигнал с выходов цифровьрс компараторов 44 и 45, формируемый: по результатам сравнения кодов времени t , t, и текущего кода времени t, подается на элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 43, на выходе которого уровень 1 появляется лишь в том случае, когда для кодов времени выполняется условие t t t, .

Рассмотрим работу устройства при контроле объекта, функционирующего правильно. Временные соотношения для этого случая иллюстрируются на фиг. 2. В пределах временного интер- 55 вала t , t на выходе элемента 43 блока 3 присутствует уровень 1, а на выходе элемента НЕ 6 - уровень О. При наступлении в пределах это50

янной памяти задатчика 2 временных уставок, на выходах блоков 40 и 41

верхней границам допустимого интервала времени t , t 3 наступления первого события и подаются на первые входы первого 44 и второго 45 цифровых компараторов блока 3. Импульс с управляющего выхода блока 1 вместе с кодом с информационного выхода блока 1, подаваемый на импульс элемент ИЛИ 42 задатчика 2, ко- торый реагирует на 1 с управляю- щего выхода блока 1 или на любое

изменение сигнала с информационных выходов блока 1, формирует на управ- ляющем выходе элемента ИЛИ 42 сигнал 1. Этот импульс, воздействуя на вход сброса счетчика 4, устанавливает его в нулевое состояние. После этого счетчик 4 начинает заполняться импульсами, поступающими на

ток времени. Код сосчитанного интервала времени с выхода счетчика 4 подается на вторые входы первого 44 и второго 45 цифровых компараторов блока 3 сравйения. Сигнал с выходов цифровьрс компараторов 44 и 45, формируемый: по результатам сравнения кодов времени t , t, и текущего кода времени t, подается на элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 43, на выходе которого уровень 1 появляется лишь в том случае, когда для кодов времени выполняется условие t t t, .

Рассмотрим работу устройства при контроле объекта, функционирующего правильно. Временные соотношения для этого случая иллюстрируются на фиг. 2. В пределах временного интер- вала t , t на выходе элемента 43 блока 3 присутствует уровень 1, а на выходе элемента НЕ 6 - уровень О. При наступлении в пределах это

го же интервала первого события на первом информационном выходе блока 1 появляется уровень О. Это приводит к появлению на выходе элемента ИЛИ 12 уровня О, который изменяет состояние триггера 18. Уровень О с выхода триггера 18 поступает на первьй вход элемента И-НЕ 29, обеспечивая фиксацию исходного состояния триггера 34, которое теперь ха- рактеризует своевременность наступления первого события. Одновременно

Рассмотрим работу устройства в случае нарушения очередного наступления событий. Пусть нарушение, про исшедшее в объекте контроля, хара теризуется следующей последователь ностью событий: 1,4,2,3,5,6. При контроле наступления первого события работа устройства протекает аналогично описанному и никаких нарушений блок. 39 не регистрирует. Пр наступлении события 4 на третьем ин формационном выходе блока 1 присутствует уровень 1, а на выходе эл

уровень О с первого информационного выхода блока 1, поступая на соот- |с мента Ш1И-НЕ 9 - уровень О, по- ветствующий вход задатчика 2 времен- этому независимо от того, в какой

ных уставок, заменяет через первый 40 и второй 41 блоки постоянной памяти коды нижней и верхней границ на первых входах первого 44 и второго 45 . 2Q цифровых компараторов на новые, соответствующие временному интервалу , в течение которого допустимо наступление второго события. Поскольку произошло изменение кода на 25 информационных выходах блока 1, то возникает импульс на управляющем выходе элемента ИЛИ 42 задатчика 2,. который вновь устанавливает счетчик

момент времени наступило четвертое событие, на выходе элемента ИЛИ 15 по является уровень О и состояние триг гера 21 изменяется.Уровень О с выхо триггера 21 поступает на первый вхо схемы элемента И-НЕ 26, после чего на ее выходе появляется уровень 1 Так как третье событие еще не насту пило, то на выходе триггера 20 присутствует также уровень 1, поэтому на выходе элемента И-НЕ 31 появляется уровень О и состояние три гера 36 изменяется. Уровень О с нулевого выхода триггера 36 поступ ет на второй вход элемента И-НЕ 25 после чего на его выходе появляется уровень 1, а на выходе элемента И-НЕ 30 - уровень (последнее обусловлено тем, что второе событи

4 в нулевое состояние. Под воздействием кодов границ интервала t и t на первых входах компараторов 44 и 45, поступающих со счетчика 4, на выходе элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 43 блока 3 уровень 1, появляется лишь

30

момент времени наступило четвертое событие, на выходе элемента ИЛИ 15 появляется уровень О и состояние триггера 21 изменяется.Уровень О с выхода триггера 21 поступает на первый вход схемы элемента И-НЕ 26, после чего на ее выходе появляется уровень 1. Так как третье событие еще не наступило, то на выходе триггера 20 присутствует также уровень 1, поэтому на выходе элемента И-НЕ 31 появляется уровень О и состояние триггера 36 изменяется. Уровень О с нулевого выхода триггера 36 поступает на второй вход элемента И-НЕ 25, после чего на его выходе появляется уровень 1, а на выходе элемента И-НЕ 30 - уровень (последнее обусловлено тем, что второе событие

, - - - , г

в случае выполнения условия еще не наступило). Состояние тригге- t , где t - значение двоичной ком- бин,ации, соответствующей содержимому разрядов 4. Б пределах временного интервала , выходе элемента ИЛИ-НЕ 7 присутствует уровень О, поэтому наступление второго события в пределах этого интервала (появление О На втором информационном выходе блока 1) вызывает появление

40

45

ра -35 изменяется. Других изменений состояний триггеров не происходит, так как первое событие наступило своевременно и состояние триггера 34 измениться уже не может.

После наступления четвертого события блоки 2-4, подготавливаются аналогично описанному -к проверке по-

45

уровня О на выходе элемента ИЛИ 13, падания момента наступления пятого

что приведет к изменению состояния триггера 19. Уровень О с выхода триггера 19 поступает на первый вход элемента И-НЕ 30 и обеспечивает фиксацию состояния триггера 35.

Аналогично устройство обрабатывает сигналы об остальных событиях.

После окончания цикла контроля со50

события в интервал . , t. После дующее наступление нарушивших очередность второго и третьего события никаких изменений состояния всего устройства не вносит. При своевремен ном наступлении 5-го и 6-го событий состояние триггеров 37 и 38 не изменяется. Таким образом, после окончания контроля уровня 1, поступая

-,. , i J J ±J ii. пIJ Jl4.V4-Ijriitl7

стояния триггеров 34-38 остаются с единичных выходов триггеров 35 и неизменными и блок 39 индикации не 36 на вход блока 39 индикации, ука- фиксирует никаких нарушений в функционировании объекта контроля.

зывают номера события, нарушивших требуемую очередность.

0

Рассмотрим работу устройства в случае нарушения очередного наступления событий. Пусть нарушение, происшедшее в объекте контроля, характеризуется следующей последовательностью событий: 1,4,2,3,5,6. При контроле наступления первого события работа устройства протекает аналогично описанному и никаких нарушений блок. 39 не регистрирует. При наступлении события 4 на третьем информационном выходе блока 1 присутствует уровень 1, а на выходе элес мента Ш1И-НЕ 9 - уровень О, по- этому независимо от того, в какой

Q 5

0

момент времени наступило четвертое событие, на выходе элемента ИЛИ 15 появляется уровень О и состояние триггера 21 изменяется.Уровень О с выхода триггера 21 поступает на первый вход схемы элемента И-НЕ 26, после чего на ее выходе появляется уровень 1. Так как третье событие еще не наступило, то на выходе триггера 20 присутствует также уровень 1, поэтому на выходе элемента И-НЕ 31 появляется уровень О и состояние триггера 36 изменяется. Уровень О с нулевого выхода триггера 36 поступает на второй вход элемента И-НЕ 25, после чего на его выходе появляется уровень 1, а на выходе элемента И-НЕ 30 - уровень (последнее обусловлено тем, что второе событие

- - - , г

еще не наступило). Состояние тригге-

ра -35 изменяется. Других изменений состояний триггеров не происходит, так как первое событие наступило своевременно и состояние триггера 34 измениться уже не может.

После наступления четвертого события блоки 2-4, подготавливаются аналогично описанному -к проверке по-

падания момента наступления пятого

события в интервал . , t. Последующее наступление нарушивших очередность второго и третьего события никаких изменений состояния всего устройства не вносит. При своевременном наступлении 5-го и 6-го событий состояние триггеров 37 и 38 не изменяется. Таким образом, после окончания контроля уровня 1, поступая

-,. , i J J ±J ii. пIJ Jl4.V4-Ijriitl7

с единичных выходов триггеров 35 и 36 на вход блока 39 индикации, ука-

с единичных выходов триггеров 35 и 36 на вход блока 39 индикации, ука

зывают номера события, нарушивших требуемую очередность.

Рассмотрим работу устройства в случае нарушения временных соотно- п|ений между моментами наступления Событий. Пусть нарушение, происшедшее в контролируемом объекте, характеризуется тем, что второе и третье doбытия наступили несв;оевременно, т.е. моменты их появления не попали в заданные интервалы t, t|, t tl|3 (при этом очередность наступления событий нарушена не была), Фа;кт н аступления второго события в мо- времени, не принадлежащий ин- т ервалу t , t, не производит н{икаких изменений состояния тригге- р|ов устройства. Действительно, за переделами интервала t , t блок 3 сравнения со своего выхода выдает у|ровень О. Это обеспечивает на в кодах элемента ИЛИ-НЕ 7 и элемента ИЦИ 13 уровни 1. Поэтому состояние триггера 19 и остальных тригге- рЬв не изменяется. После фиксации фа та наступления второго события блоки подготавливаются к контролю по- п дания момента наступления третье- г| события в интервал t , t, J . TftK как третье событие наступает (ijio предположению) вне пределов за- д нного интервала, то, как и в пре- дЬщущем случае, состояние триггеров устройства также не изменяется. После фиксации наступления третьего события блоки 2-4 опять подготавливаются к контролю момента наступления четвертого события. Наступившее сво- е ременно четвертое событие фиксиру- et состояние триггера 37 и изменяет с(стояния триггеров 35 и 36. Далее работа устройства протекает, как в случае контроля объекта, функционирующего правильно. После окончания контроля блок 39 индицирует на- РЗЙпение вторым и третьим событиями заданных временных состояний.

Устройство может быть выполнено с использованием стандартных логи- элементов.

Формула изобретения

Устройство для контроля, содержащее блок триггеров, блок индикации, первый элемент НЕ, иерв;ую группу из п элементов И-НЕ, вторую группу из п-1 элементов И-НЕ, первую группу из п триггеров, выходы элементов И-НЕ группы соединень: .с входами

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

установки в 1 соответствующих триггеров первой группы, входы сброса триггеров первой группы соединены с управляющим выходом блока триггеров, выходы элементов И-НЕ второй группы и первого элемента НЕ соединены с первыми входами соответствующих элементов И-НЕ первой группы, единичные выходы триггеров первой группы соединены с соответствующими входами блока индикации, нулевые выходы (п-1) триггеров первой группы соответственно соединены с вторыми входами элементов И-НЕ второй группы, отличающееся тем, что, с целью увеличения полноты контроля, в него введены генератор меток времени счетчик, блок сравнения, со-, стоящий из первого цифрового компаратора, второго цифрового компаратора и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, задат- чик временных уставок, состоящий из первого и второго блоков постоянной памяти и элемента ИЛИ, группа из п элементов ИЛИ-НЕ, второй элемент НЕ, группа из п+1 элементов ИЛИ, вторая группа из п+1 триггеров, выход генератора меток времени соединен со счетным входом счетчика, выходы которого соединены с первыми входами первого и второго цифровых компараторов блока сравнения, вторые входы первого и второго цифровых компараторов соединены с соответствующими выходами первого и второго блоков постоянной памяти задатчика временных уставок, выходы.первого и второго цифровых компараторов соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами элементов ИЛИ-НЕ группы и с входом , второго элемента НЕ, адресные входы первого и второго блоков постоянной памяти п входов элемента ИЛИ задатчика временных уставок, вторые входы п элементов ИЛИ-НЕ группы и первые входы (п+1)-х элементов ИЛИ группы соединены соответственно с информационными выходами блока триггеров, выходы п-х элементов ИЛИ-НЕ группы и выход второго элемента НЕ соответственно соединены с вторыми входами элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с входами установки в.1 соответствующих триггеров второй группы, входы сброса которых соединены с управляющим выходом блока триггеров и (п+1)-м входом элемента ИЛИ задатчика временных уставок, выход которого соединен с входом сброса счетчика, выход установки в О каждого из (п-1)-х триггеров второй группы подключен к вторым входам соответствуюL

.ff

щих элементов И-НЕ первой и второй групп, выход п-го триггера второй группы соединен с входом первого элемента НЕ, выход (п4|)-го триггера второй группы соединен с BTOIMJM входом соответствующего элемента И-НЕ первой группы.

J.H

/ .1

tl

t

-

f .B

Фие.2

tl

фиг.З

- ««

SSr- Я