Устройство для контроля состояния критической ситуации Советский патент 1988 года по МПК G08G5/00 

; Изобретение относится к средствам автоматического управления и контроля сложных технических систем,- в частности летательных аппаратов, и может быть использовано для повыше- ия безопасности их функционирования в критических ситуациях, имеющих несколько состояний.

Цель изобретения - повьппение ин- |формативности устройства путем выдачи оператору последовательности команд, соответствующих каждому состоянию критической ситуации.

На фиг.1 изображена функциональ- ная схема устройства; на фиг.2 - распределение информации в блоках j памяти.

Устройство содержит блок 1 памяти, регистр 2, блок 3 памяти, блок 4 датчиков, блок 5 памяти, з адатчики 6 и 7 кода, коммутатор 8, элементы 9-13 задержки, .счетчики 14-16, генератор 17 тактовых импульсов, мент ИЛИ 18, компаратор 19, элементы

И 20-26, компараторы 27 и 28, цифро- аналоговый преобразователь 29, элемент ИЛИ 30.

Информационные-разряды.блока 1 памяти (фиг.2) разбиты на две части: А1 и А2, выходы которых соответствуют первой и второй группам VI и V2 информационных выходов (фиг.1). При этом А1 - адреса начал списков кодов смежных состояний, в которые возмо- жен переход из текущего состояния, код которого хранится в регистре 2j А2 - адреса начал списков кодов команд, отвечающих указанным состояния ситуации.

Информационные разряды блока 3 памяти (фиг.2) разбиты на пять частей: В1, В2, ВЗ, В4 и В5. При этом их выходы соответствуют первой V1, второй V2, третьей V3 группам инфор- мационных выходов и отдельным информационным выходам U1 и 112 (фиг.1). При этом В1 - код смежного состояния переход в которое возможен из тёкуще

го состояния (КОДЬ смежных состояний

записываются в последовательности, соответствующей приоритетам датчиков блока 4, определяющих переход в данное состояние)j В2 - адрес датчика, определяющего переход в данное смежное состояниеj ВЗ - двоичньш код величины порога для контрольного датчика; В4 - указатель логического значения (нуль или единица), свидетельствующего о переходе состояния ; В5 - указатель конца списка (единица указьшает на конец списка). Например, из текущего (начального) состояния ситуации (адрес ООП 000 начала списка смежных состояний) возможе переход в три новых состояния 000011 000101, 000001. Переходы в эти состояния определяются соответственно датчиками блока 4 датчиков с адресами 000011, 000001, OOOjOI. При этом Р (000011)Р (000001 )Р (00010.1), где Р - приоритет датчиков, определяющих переходы в данные состояния.

При определении перехода состояни сигналы датчиков блока 4 датчиков сравниваются с соответствующими порогами: 125 (двоичный код 0111 1101), 77 (двоичный код 0100 1101), 43 (двоичный код 0010 1011). При этом в соответствии со значениями В4 фиксируется переход состояния, если сигнал датчика с адресом 000011 превышает порог, а си.гналы датчиков с адресами 000011, 000101 не превьппают соответствующие пороги.

Единица в пятой графе блока 3 памяти указьшает на конец списка смежных состояний, в которые возможен переход из данног о состояния. Если, например, ситуация находится в состоянии, которому соответствует адрес 001100.начала списка смежных состояний, то возможен переход в состояния 001100 и 001001. Переходы обнаруживаются соответственно датчиками с адресами 000111 и 000101. При этом Р (000111) Р (000,101).

Информационные разряды блока 5 памяти (фиг.2) делятся на две части: С1 и С2, выходы которых соответствуют группе выходов V и выходу U (фиг.1). При этом С1 - код команды, вьщаваемой в данном текущем состоянии (коды команд, отвечающих текущему состоянию, записываются в определённой последовательности, например по степени значимости) С2 - указатель конца списка (единица указывает на конец списка команд). Например, если ситуация находится в текущем (начальном) состоянии (адрес 000000 начала списка смежных состояний и адрес 0000 0001 начала списка команд), то с информационных выходов устройства последовательно поступают

коды 00001101 и 00011011, соответствующие двум некоторым командам.

Первый задатчик 6 кода предназначен для хранения кода исходного состояния устройства, второй задатчик кода - для хранения числа, по которому список команд, отвечающих данному состоянию ситуации, последовательно выдается пользователю указанное количество раз,

Коммутатор 8 производит коммутацию аналоговых сигналов датчиков блока 4 датчиков в соответствии с адресом, поступающим с второй группы информационных выходов блока 3 памяти.„Элементы 9-13 задержки необходимы для согласования работы счетчиков 14-16. Генератор 17 тактовых импульсов синхронизирует работу устройства.

Устройство работаетследующим образом.

При включении устройства по сигналу Z, поступающему с входа устройства, в регистр 2 записывается начальный код, хранящийся в задатчике 6 кода. Тот же сигнал Z через цепь: элемент ИЛИ 18 - элемент 9 задержки, поступает на вход установки счетчика 14, приводя его в исходное состояние.

При поступлении сигнала Z на ус- : . тановочньй вход счетчика 1 б содержимое последнего принимает максимальное значение, равное содержимому второго задатч|1ка 7 кода.

На основании сигналов С и С с прямого и -инверсного выходов компаратора 27 вьщеляют два режима работы устройства: режим отрлежива- ния состояний критической ситуации ,,(С 1, С 0)i режим выдачи команд (С 0, С 1).

После установки по сигналу Z максимального значения содержимого счетчика 16 сигналы С и С с выходов компаратора 19 равны соответственно логической единице и логическому нулю, и устройство начинает отраба10

20

25

равляющий сигнал, сообщающий об обр ботке режима отслеживания.

Код текущего состояния из регист 2 поступает на входы блока 1 На первой группе выходов блока 1 па мяти формируется код начала списка сменных состояний (в которые возмож переход из текущего состояния),котр рьй поступает на группу входов счет чика 14. Выходной код последнего ме няется при поступлении сигнала логической един1щы на его установочны вход и noc jT,rnaeT на входы блока 3 п 15 мяти. С помощью кодов, поступающих с второй группы выходов блока 3 пам ти на адресные входы коммутатора 8, производится опрос соответствующих блока 4 дат11шсов. Код состояния, в которое переходит ситуаци поступает с первой группы информаци онных выходов блока 3 памяти на пер вую группу информационных входов ре гистра 2.

Управление работой устройства в режиме отслеживания состояний произ водится на основании сигнала перехода М, формируемого компаратором 2 При формировании сигнала М произво дится сравнение сигнала ка первом в ходе блока 3 памяти с сигналом на выходе компаратора 2В. Последний формирует выходной сигнал на основании сравнения сигнала одного из датчиков блока 1 датчиков,.выбранно го коммутатором 8, н аналогового си нала с выхода цифроаналогового пре- образователя 29, полученного на основании двоичного кода, присутствую щего на третьей группе выходов блока 3 памяти,

В соответствии с сигналом М рассмотрим два случая работы устройства: переход не обнаружен и переход обнаружен. .

При М О (переход в новое состо яние не обнарз ен) и U2 О (равенство нулю сигнала с второго выхода блока 3 памяти означает, что список

30

35

40

45

тывать первый режим отслеживания сое- gg смежных состояний до конца не прос

тояний критической ситуации.

В этом режиме сигнал С логической единицы отпирает элементы И 20-22, а сигнал С логического нуля запирает элементы И 23 и 24,. Элемент И 25 запирается сигналом у логического нуля с выхода блока 5 памяти. Сигнал логической единицы с выхода элемента И 26 может быть использован как уп55

мотрек), сигналы логического куля U2 и М поступают при этом на инвер ные входы элемента И 20, сигнал логической единицы с выхода которого (при поступлении на вход тактового импульса с генератора 17 тактовых импульсов) поступает на счетный вхо счетчика 14. На выходе последнего формируется код следующего состояни

0

5

равляющий сигнал, сообщающий об ботке режима отслеживания.

Код текущего состояния из регистра 2 поступает на входы блока 1 . На первой группе выходов блока 1 памяти формируется код начала списка сменных состояний (в которые возможен переход из текущего состояния),котр- рьй поступает на группу входов счетчика 14. Выходной код последнего меняется при поступлении сигнала логической един1щы на его установочный вход и noc jT,rnaeT на входы блока 3 па™ 5 мяти. С помощью кодов, поступающих с второй группы выходов блока 3 памяти на адресные входы коммутатора 8, производится опрос соответствующих блока 4 дат11шсов. Код состояния, в которое переходит ситуация, поступает с первой группы информационных выходов блока 3 памяти на первую группу информационных входов регистра 2.

Управление работой устройства в режиме отслеживания состояний производится на основании сигнала перехода М, формируемого компаратором 27, При формировании сигнала М произво дится сравнение сигнала ка первом выходе блока 3 памяти с сигналом на выходе компаратора 2В. Последний формирует выходной сигнал на основании сравнения сигнала одного из датчиков блока 1 датчиков,.выбранного коммутатором 8, н аналогового сигнала с выхода цифроаналогового пре- образователя 29, полученного на основании двоичного кода, присутствующего на третьей группе выходов блока 3 памяти,

В соответствии с сигналом М рассмотрим два случая работы устройства: переход не обнаружен и переход обнаружен. .

При М О (переход в новое состояние не обнарз ен) и U2 О (равенство нулю сигнала с второго выхода блока 3 памяти означает, что список

0

5

0

5

смежных состояний до конца не прос

мотрек), сигналы логического куля U2 и М поступают при этом на инверсные входы элемента И 20, сигнал логической единицы с выхода которого (при поступлении на вход тактового импульса с генератора 17 тактовых импульсов) поступает на счетный вход счетчика 14. На выходе последнего : ормируется код следующего состояния

из списка смежных состояний, в соответствии с которым происходит опрос cjneдующего датчика.

: При М О (переход не обнаружен) и: U2 1 (конец списка) с сигнал логи- ч|еской единшЦ) U2. через цепь: эле- MJeHT И 21 (при поступлении тактовог ийпульса Хо на прямой вход и сигнала Ц на инверсный) - элемент ИЛИ 18 - элемент 9 задержки, поступает на ус- т|ановочный вход счетчика 14 и работа Устройства повторяется в режиме отслеживания состояний для того же (писка смежньк состояний.

I При М:01 (обнаружен переход) и Ц2 О или 1 сигнал М через элемент if 22 (при поступлении тактового им- фгльса Х) поступает на вход запи- 4и регистра 2. По этому сигналу код

Нового состояния с первой группы ВЫ

одов блока 3 памяти записывается в lientCTp 2, а из него поступает на йходы блока 1 памяти. На второй груп

5

0

и 26, а сигнал С логической единиць отпирает элементы И 23 и 24.

Выходной код приведенного в исходное состояние счетчика 15 поступает на группу входов блока 5 памяти. На труппе выходов блока 5 памяти, которые являются информационными выходами устройства, формируется код первой команды из списка команд, отвечающих новому текущему состоянию.

Управление работой устройства в режиме выдачи команд производится на основании сигнала U с выхода блока 5 памяти, свидетельствующего о конце списка команд.

В соответствии с этим сигналом возможны два сяучая работы устройства: и О (список до конца не просмотрен) и и 1 (конец списка). При и О сигнал логического нуля U пос- туп ает на инверсный вход элемента И 24. При поступлении тактового импульса элемент И 24 открьгаается, сиг

Изобретение относится к средствам автоматического управления и контроля сложных технических систем, в частности летательных аппаратов, и может быть использовано для повык I // I го ГТТ ТП. f/fC tflHitC . IfHtflf шения безопасности их функционирования в критических ситуациях. Целью изобретения является повышение информативности устройства путем выдачи оператору последовательности команд, соответствэтощкх каждому состоянию критической ситуации. После перехода в очередное состояние ситуации ни второй группе выходов блока t памяти появляется код начала списка команд, который записьшается в счетчик 15, по записанному адресу из блока 5 памяти «а выход устройства поступает первая команда из списка данной ситуации. С приходом очередного импульса с выхода генератора 17 код на выходах с -сетчика 15 возрастает на единицу, что вызьшает появление на выходе устройства очередной команды. 2 ил. 1X7 сл Ю ;о 4ik acat.l

пе выходов блока 1 памяти формируется 25 нал логической единицы с его выхода

1|:од начала списка команд, соответст вующих новому состоянию, который пос- tynae.T на группу входов, счетчика 15 и записьгоается в него при поступлении сигнала М через цепь: элемент И 22 (при наличии тактового импульса ) - элемент ИЛИ 30 -.элемент 10 задержки, на установочньй вход счетчика 15. ; Сигнал М через цепь: элемент И 22 (при поступления тактового импульса) - Элемент 13 задержки, поступает на об- йулящий вход счетчика 16, содержимое которого при этом обнуляется.

Через цепь: элемент И 22-, (при наличии тактового импульса) - элемент ИЛИ 18 - элемент 9 задержки, сигнал логической единицы М поступает на установочный вход счетчика 14, приводя его в исходное состояние (на входах счетчика 14 формируется код первого состояния из нового списка смежных состояний),

После того, как содержимое счетчика 16 обнуляется, оно уже не совпадает с содержимым задатчика 7 кода и сигналы С и С выходов третьего компаратора 28 будут равны соответственно логическому нулю и логической единице. Следовательно, устройство на- чикает отрабатьгаать режим выдачи команд.

В этом режиме сигнал С логичес- кого нуля запирает элементы И 20-22

0

5

0

5

0

g

через элемент 11 задержки подается . на ,счетный вход счетчика 15. На выходе последнего формируется код следующей команды из списка команд, который затем поступает на входы блока 5 памяти.

При и 1 сигнал логической единицы и через цепь: элемент И 25 (при поступлении тактового импульса) - элемент 12 задержки, поступает на счетный вход счетчика 16, содержимое которого увеличивается при этом на единицу .

Далее сигнал U через цепь: элемент И 23 (при поступлении тактового импульса) - элемент ИЛИ 30 - элемент 10 задержки, поступает на установочный вхо д счетчика 15. Работа устройства в режиме вьщачи команд повторяется для того же списка команд.

Устройство отрабатьшает режим выдачи команд до тех пор, пока при очередном увеличении содержийого счетчика 16 на единицу не происходит выравнивание содержимого этого счетчика и содержимого второго задатчика 7 кода. В этом случае сигналы С и С с выходов компаратора 19 равны соответственно логической единице и логическому нулю. Устройство при этом начинает отрабатьшать режим отслеживания состояний.

Группа выходов блока 5 памяти является группой выходов устройства.

. 71А29149

Код команды, поступающий с группы выходов блока 5 памяти, может не- t пользоваться в системе сигнализации для оповещения оператора о необходимости выполнения данной команды в связи с изменением состояния ситуации или в системе автоматического управления для переключения режима работы в соответствии с данной ко- ю мандой.Сигнал с выхода элемента И 26 может использоваться как управляющий сигнал, сообщающий об отработке режима отслеживания состояний.

эл И эл ме вт эл эл ме эл со сч со тр по эл гр гр бл не KO ме с фо

Формула и.зобретения

Устройство для контроля состоянии критической ситуации, содержащее первый задатчик кода, регистр, группа 20 выходов которого соединена с группой входов первого блока памяти, первая группа выходов которого подключена к группе входов первого счетчика, групэлемента И, выход третьего элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход пятого элемента И соединен с входом второго элемента задержки, выход шестого элемента И подключен к входу третьего элемента задержки, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, группа выхо дов которого соединена с первой группой входов третьего компаратора, выход которого подключен к-второму входу седьмого элемента И, второй задатчик кода, группа выходов соединена с второй группой входов третьего компаратора, блок датчиков, выход которого соединен с информационной группой входов KONMyTaTopaj четвертьй и пятый элементы задержки, отличающее- с я тем, что, с целью повышения ин- формативности устройства, в него ввепа выходов которого соединена с груп- 25 дены третий счетч1Ж и третий блек папой входов второго блока памяти, первая группа, выходов которого соединена с первой группой входов регистра, вторая группа выходов второго блока

мяти, второй вход управления запи регистра объединен с третьим вход первого элемента ИШ1, входом уста ки второго счетчика и является уп

памяти соединена с группой входов уп- 30 ляющим входом устройства, вторая равления коммутатора, выхо;; которого подключен к первому входу первого компаратора, выход которого соединен с первьм входом второго компаратора, выход которого соединен с первым инверсным gg входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу управления записью регистра и первому входу первого элемента ИЛИ, выход до которого соединен с входом первого элемента задержки, вьлсод которого соединен с входом установки первого счетчика, выход первого элемента И подключен к счетному входу первого 45 счетчика,- третья группа выходов второго блока памяти соединена с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к второму входу первого компаратора, первьй 50 выход второго блока памяти соединен с вторым входом второго компаратора, второй выход второго блока памяти подключен к второму инверсному входу

группа выходов первого блока памя соединена с группой входов третье -счетчика, группа выходов которого соединена с грзттпой входов третье блока памяти, группа вьжодов кото го является группой выходов устро ва, выход третьего блока памяти п ключен к второму входу четвертого пятого и шестого элементов И, пря выход третьего компаратора соедин с вторыми входами первого и треть элементов И и третьим входом втор элемента И, выход которого подклю к второму входу второго элементй выход которого через четвертый эл мент- задержки соединен с входом у новки третьего счетчика, выход вт го элемента И через пятьп элемент задержки соединен с входом обнуле второго счетчика, группа выходов первого задатчнка кода соедикейа второй группок входов регистра, и версный выход третьего компаратор подключен к третьим входам четвер го и пятого элементов И, выход вт го компаратора соединен с инверсн входом третьего элемента И, второ выход второго блока памяти соед1ш с третьим входом третьего элемент

первого элемента И генератор такто- вых импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого, третьего, четвертого, пятого и седьмого элементов И и вторым входом второго

8

5

0

элемента И, выход третьего элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выход пятого элемента И соединен с входом второго элемента задержки, выход шестого элемента И подключен к входу третьего элемента задержки, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика, группа выхо дов которого соединена с первой группой входов третьего компаратора, выход которого подключен к-второму входу седьмого элемента И, второй задатчик кода, группа выходов соединена с второй группой входов третьего компаратора, блок датчиков, выход которого соединен с информационной группой входов KONMyTaTopaj четвертьй и пятый элементы задержки, отличающее- с я тем, что, с целью повышения ин- , формативности устройства, в него ввемяти, второй вход управления записью регистра объединен с третьим входом первого элемента ИШ1, входом установки второго счетчика и является управляющим входом устройства, вторая

группа выходов первого блока памяти соединена с группой входов третьего -счетчика, группа выходов которого соединена с грзттпой входов третьего блока памяти, группа вьжодов которого является группой выходов устройства, выход третьего блока памяти ключен к второму входу четвертого, пятого и шестого элементов И, прямой выход третьего компаратора соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И и третьим входом второго элемента И, выход которого подключен к второму входу второго элементй ИЛИ выход которого через четвертый элемент- задержки соединен с входом установки третьего счетчика, выход второго элемента И через пятьп элемент задержки соединен с входом обнуления второго счетчика, группа выходов первого задатчнка кода соедикейа с второй группок входов регистра, инверсный выход третьего компаратора подключен к третьим входам четвертого и пятого элементов И, выход второго компаратора соединен с инверсным входом третьего элемента И, второй выход второго блока памяти соед1шен с третьим входом третьего элемента

И выход второго элемента задержки г соединен со счетным входом третьего

Af

AZ

В1S203

Фиг.2

счетчика, выход седьмого элемента И является выходом устройства.

Cf С2