Устройство для многоточечного контроля Советский патент 1989 года по МПК G08B23/00 G08B29/00 

Изобретение относится к области автоматического контроля и может быть использовано для контроля и индикации состояния нетэграниченного количества элементов или контактов электрических цепей, соединенных по матричной схеме.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности вь1бора диапазона контролируемых элементов,

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для многоточечного .контроля; на фиг.2 - пример выпол- шения блока останова; на фиг.З - пример вьшолнения распределителя импульсов; на фиг.4 - пример выполнения блока управления; на фиг.5 - пример выполнения -первого блока ограничения опроса; на фиг.6 - пример выполнения второго блока ограничения опроса.

Устройство для многоточечного контроля содержит генератор 1 импульсо со о:

О)

сов, распределитель 2 импульсов, конрольную матрицу с вертикальными шинами 3 и горизонтальными шинами 4, датчики, вьтолненные в виде контактов 5, разделительные элементы, выполненные в виде диодов 6, блок 7 элементов ИЛИ, блок 8 элементов И- ШШ, первый блок 9 ограничения опроса, первый задатчик 10 номера датчи- ка, второй блок 11 ограничения опроса, второй задатчик 12 номера датчика, блоки 13 и 14 сравнения, задатчик 15 кода группы, блок 16 индикации, блок 17 останова, блок 18 уп- равления, задатчик 19 кода группы, шину 20 сброса, шину 21 импульсов.

Блок 17 останова содержит элемент НЕ 22, М-входовый элемент И 23, JK- триггер 24, элемент НЕ 25, элемент И-ИПИ-НЕ 26, элемент И-НЕ 27,-двух- входовый элемент И 28, элемент И- шта 29, RS-триггер 30.

Распределитель 2 импульсов содержит счетчик 31 импульсов с предвари- тельной установкой, дешифратор 32, элемент ИЛИ 33.

Блок 18 управления содержит эле- .мент ИЛИ-НЕ 34, элемент И 35, узел 36 установки в исходное состояние, элемент И-НЕ 37, элемент ШШ-НЕ 38, JK-триггер 39, элемент НЕ 40, элемент И 41, JK-триггер 42, узел 43 записи кода начальной группы, элемент И 44.

Первый блок 9 ограничения опроса содержит элементы ИЛИ 45.

Второй блок 11 ограничения опроса содержит элементы ИЛИ 46.

В качестве задатчиков 10,12,15 и 19 могут быть использованы промьш - ленно выпускаемые переключатели типов ПМП.

Устройство для многоточечного контроля работает следующим образом.

Пусть имеется N.M датчиков, выполненных в виде контактов 5, причем они разбиты на N групп по М контактов 5. Необходимо циклически контролировать с-M-i-контакта 5 N-j-rpyn- пы по М-К-контакт 5 N-i-группы. Пе- ред запуском устройства задатчиком 19 задается код группы N-j, задатчиком 10 - номер M-i-контакта 5 в этой группе, задатчиком 15 - код группы N-i, задатчиком 12 - номер М-К-контакта 5 в этой группе. Таким образом, задается начало и конец диапазона конч роля. При включении

Q 5

0

5

о

Q

5

питания на прямом выходе узла 36 установки в исходное состояние появляется импульс логической единицы, вызывающий появление на шине 20 сигнала сброса (импульс логического нуля) . Логический нуль на инверсном выходе узла 36 через элемент 41 устанавливает JK-триггер;42 в состояние, при котором на инверсном выходе JK- триггера 42 появляется логический нуль, запрещающий прохождение импульсов через элемент И 44.

Коды с выходов задатчиков 19 и 15 поступают на входы блоков 13 и 14 сравнения соответственно, а с за- датчика 19 - также в блок 18 управления. На M-i-выходе задатчика 10 появляется логическая единица, вызывая формирование логических единиц на выходах 1, ... ,М - (i+1) блока 9. На остальных выходах этого блока 9 сохраняются логические нули. На выходе М-К задатчика 12 также появляется логическая единица, вызывая появление логических единиц на выходах М-К+1, ... , М блока 11. На остальных выходах блока 11 сохраняются логические нули. При исчезновении сигнала Стоп и появлении сигнала Контроль на выходе элемента ИЛИ-НЕ 34 появляется логическая единица, разрешающая прохождение импульса от генератора 1 через элемент И 35 и элемент И-НЕ 37. Логический нуль, появляющийся на выходе элемента И-НЕ 37 при наличии импульса от генератора 1, переключает JK- триггер 39 (на прямом выходе появляется единица) и через элемент НЕ 40 разрешает прохождение кода с узла 43 в распределитель 2 импульсов (сигнал Контроль равен логической единице) . По окончании импульса JK- триггер 42 переключается, разрешая прохождение следующих во временной последовательности импульсов генера- Тора 1 через элемент И 44. Следует отметить, что на J-входы JK-триг- геров 39 и 42 подается постоянно логический нуль, а на К-вхоДы - логическая единица. При прохождении импульса от блока 14 сравнения на С- вход JK-триггера 39 на инверсном выходе этого JK-триггера 39 появляется логическая единица, формирующая сигнал Сброс на шине 20, которым счетчик 31 распределителя 2 устанавливается в нулевое состояние. На пряMOM выходе JK-триггера 39 появляется логический нуль, вызывающий переключение JK-триггера 42. При появлении следующего во временной последователь- .ности, за импульсом на С-входе импульса генератора 1, JK-триггер 39 переключается, а по окончании импульса переключается JK-триггер 42, разрешая прохождение последующих импульсов через элемент И 44. При поступлении на вход элемента ИЛИ-НЕ 34 сигнала Останов запрещается прохождение импульсов генератора 1 через элемент И 35. Таким образом, при подаче сигнала Контроль в блоке 18 управления в узел 43 записывается код с выхода задатчика 19, и вьфаба- тывается сигнал Сброс по шине 20, приводящий блок 17 останова и распределитель 2 в исходное состояние. В блоке 17 останова по сигналу Сброс, приходящему по шине 20 на вход элемента И-ИЛИ-НЕ 26, на выходе RS-триггера 30 устанавливается логический нуль, определяющий состояние выхода элемента И 28. Если при наличии импульсов на входе элемента НЕ 22 и входах элементов И-ИЛИ-НЕ 26, И-НЕ 27, И-ИЛИ 29 импульс поступающий на вход М-входового элемента И 23, равен нулю, то прохождение импульса через элемент И-ИПИ 29 на вход счетчика 31 распределителя 2 запрещается, а RS-триггер 30 через элемент И 27 пер ебрасывается в противоположное состояние. По окончании импульса на выходе элемента И 28 появляется сигнал останова. Подача импульса Продолжение контроля на вход JK-триг-гера 24 вызывает переброску RS-триггера 30, снятие сигнала останова на выходе элемента И 28, а также прохождение импульса через элемент И-ИЛИ 29 на вход счетчика 31 распределителя 2. Первьй им- , пульс, поступаюшдй от генератора 1, вызывает появление на группе выходов блока 18 управления кода N-j-группы.

10

20

другой вход элемента ИЛИ 33 поступает сигнал останова. На тактовьш вход счетчика 31 поступают импульсы из блока останова. Если какой-либо из контактов 5, подсоединенных к этой шине 3, разомкнут, то на соответству ющую горизонтальную шину 4 импульс не проходит. На выходе блока 13 срав нения появляется логическая единица, дающая разрешение на прохождение информации от блока 9 через блок 8 элементов И-ИЛИ на элементы ИЛИ блока 7. На выходах элементов ИЛИ блока

15 7, входы которых соединены с первой по (М-1-1)-ю горизонтальную шины 4 формируются логические единицы (эквивалентно тому, что с первого по (М-1-1)-й контакты 5 N-j-группы замк нуты согласно сигналам на выходе бло ка 9, На остальных выходах очередног ИЛИ блока 7 формируются сигналы, соответствующие состоянию с (M-i) п М-й контактов 5 группы. Если какой25 либо из этих контактов 5 не замкнут то на выходе соответствующего элеме та ИЛИ блока 7 сохраняется логический нуль при наличии импульса;на (N-j)-и вертикальной шине 3. При

30 этом в блоке 17 останова формируется сигнал останова, поступающей в блоке 18 управления и запрещающий прохождение второго импульса от генератора 1 через блок 18 управления

25 и блок 17 останова на вход распреде лителя 2. Кроме того, сигнал остано ва проходит в распределитель 2, под держивая наличие сигнала на N-j-и вертикальной шине 3, а также в блок

40 16 индикации, вызывая индикацию

группы N-i, а также разомкнутых кон- .тактов 5 (из диапазона M-i, ... М) в этой группе. Следует отметить, чт информация в блоке 16 индикации выс вечивается только при наличии сигна ла останова. Для продолжения контро ля необходимо послать в блок 16 останова сигнал Продолжение контро ля. При этом сигнал останова на вы

45

записьтаемого в счетчик 31 распреде- 50 ходе блока 17 снимается, с выхода

лителя 2 импульсов. Второй импульс генератора 1 проходИ:т на выход блока 18 управления и по шине 21 поступает в распределителе 2 импульсов на вход дешифратора 32 через элемент ИЛИ 33, вызывая появление импульса на соответствующем выходе дешифратора 32, т.е. появление импульсов (N-j) на вертикальной шине 3. На

0

другой вход элемента ИЛИ 33 поступает сигнал останова. На тактовьш вход счетчика 31 поступают импульсы из блока останова. Если какой-либо из контактов 5, подсоединенных к этой шине 3, разомкнут, то на соответствующую горизонтальную шину 4 импульс не проходит. На выходе блока 13 сравнения появляется логическая единица, дающая разрешение на прохождение информации от блока 9 через блок 8 элементов И-ИЛИ на элементы ИЛИ блока 7. На выходах элементов ИЛИ блока;

5 7, входы которых соединены с первой по (М-1-1)-ю горизонтальную шины 4 формируются логические единицы (эквивалентно тому, что с первого по (М-1-1)-й контакты 5 N-j-группы замкнуты согласно сигналам на выходе блока 9, На остальных выходах очередного ИЛИ блока 7 формируются сигналы, соответствующие состоянию с (M-i) по М-й контактов 5 группы. Если какой5 либо из этих контактов 5 не замкнут, то на выходе соответствующего элемента ИЛИ блока 7 сохраняется логический нуль при наличии импульса;на (N-j)-и вертикальной шине 3. При

0 этом в блоке 17 останова формируется сигнал останова, поступающей в блоке 18 управления и запрещающий прохождение второго импульса от генератора 1 через блок 18 управления

5 и блок 17 останова на вход распределителя 2. Кроме того, сигнал останова проходит в распределитель 2, поддерживая наличие сигнала на N-j-и вертикальной шине 3, а также в блок

0 16 индикации, вызывая индикацию

группы N-i, а также разомкнутых кон- .тактов 5 (из диапазона M-i, ... М) в этой группе. Следует отметить, что информация в блоке 16 индикации высвечивается только при наличии сигнала останова. Для продолжения контроля необходимо послать в блок 16 останова сигнал Продолжение контроля. При этом сигнал останова на вы5

блока 17.на вход счетчика 31 распределителя 2 проходит импульс, изменяющий содерзкимое счетчика 31 на +1 . Таким образом, следующими импульс, проходящий от генератора 1 через блок 18 управления в распределитель 2 по шине 21, вызывает появление импульса на вертикальной шине 3 N-j+1. Если все контакты 5 этой группы замкнуты, то соответствующая информация, поступающая с выходов элементов ИЛИ блока 7 в блок 17 останова, разрешает прохождение очередного импульса от генератора 1 через блок 18 управления, шину 21, блок 17 останова на вход счетчика 31 распределителя 2, вызывая изменение содержимого счетчика 31 на +1. При равенстве содержимого счетчика 31 распределителя 2 коду группы, задаваемому за- датчиком 15, на выходе блока 14 срав нения появляется логическая единица, проходящая в блок 18 управления, подготавливая его к формированию сигнала сброса распределителя 2. По окончании импульса на N-i вертикальной шине 3 логическая единица на выходе блока 14 и на соответствующем входе блока 18 управления исчезает, вызывая тем самым появление сигнала Сброс на шине 2С. Следующий импульс вызывает запись кода N-1 группы в счетчик 31 распределителя 2 и цикл контроля повторяется. Контроль состояния контактов 5 в конечной групе N-i происходит аналогично контролю в начальной группе согласно информации, поступающей с выходов блока 11 через блок 8 элементов И-ШШ на входы элементов ИЛИ блока 7, Прохождение этой информации разрешается сигналом с выхода блока 14 сравнения

В блоке индикации номер группы индицируется цифровыми лампами, а номера элементов в группе - М-сиг- нальными элементами.

Формула изобретения

1. Устройство для многоточечного контроля, содержащее генератор импульсов, N вертикальных и М горизонтальных шин контрольной матрицы, между которыми включены последовательно соединенные одноименные датчики и разделительные элементы, блок индикации и распределитель импульсов, первая группа выходов которого соединена с вертикальными шинами контрольной матрицы, отличающееся тем, что, с целью расширения фунциональных возможностей устройства путем обеспечения возмож- ности выбора диапазона контролируемых элементов, в него введены блок управления, блок останова, первый и второй блоки сравнения, блок элементов ИЛИ, блок элементов И-ИЛИ, первый и второй блоки ограничения опроса, первый и второй задатчики номера датчика и первый и второй задатчики кода группы, выход генератора импульсов соединен с первым входом блока управления, первый и второй выходы которого соединены с первыми и вторыми входами распределителя импульсов и блока останова, третий вход которого является входом продолжения контроля устройства, горизонтальные шины контрольной матрицы соединены с первыми входами элементов ИЛИ блока элементов ИЛИ, выходы первого и второго задатчиков номера датчика соединены с входами соответственно первого и второго блоков ограничения опроса, одноименные входы первого и второго элементов И первого элемента И-ИЛИ блока элементов И- ШШ объединены, .одноименные входы первого и второго элементов И последнего элемента И-ИЛИ блока элементов И-ИЛИ объединены, выходы первого блока ограничения опроса соединены с певыми входами первых элементов И с первого по (М - 1)-и элементов И-ШШ блока элементов И-ИЛИ, выходы второго блока ограничения опроса соединены с первыми входами вторых элементов И с второго по М-й элементов И- ИЛИ блока элементов И-ИЛИ, выходы которого соединены с вторыми входами элементов ИЛИ блока элементов ИЛИ, выходы которого соединены с первой группой входов блока индикации и с группой входов блока останова, первый выход которого соединен с третьим входом распределителя импульсов, а второй выход - с входом блока индикации, четвертым входом р ас- пределителя импульсов и вторым входом управления, выходы первого задат чика кода группы соединены с первой группой входов первого блока сравнения и с группой входов блока управления, группа выходов которого соединена с группой входов распределителя импульсов, вторая группа выходов которого соединена с вторыми группами входов блока индикации и первого блока сравнения, выход которого соединен с вторыми входами первых элементов И с первого по (м- 1)-й элементов И-ШШ блока элементов Ti-ИЛИ, выходы второго задатчика кода группы соединены с первой группой

15

входов второго блока сравнения, вторая группа входов которого подключена к второй группе выходов распределителя импульсов, а выход соединен с вторыми входами вторых элементов И с второго по М-й элементов И-ИЛИ блока элементов И-ИЛИ и с третьим входом, блока управления, четвертый

и пятый входы которого являются COOT

ветственно входами Контроль и Стоп устройства,

2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что блок останова содержит два элемента НЕ, М-вхо- довый элемент И, двухвходовый элемент И, элемент И-НЕ, элемент И-ИЛИ, элемент И-ИЛИ-НЕ, JK-триггер и RS- триггер, входы М-входового элемента И являются группой входов блока, а выход соединен с первым входом первого элемента И элемента И-ИЛИ, с первым входом первого элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ и через первый элемент НЕ подключен к первому входу элемента И-НЕ, выход которого соединен с S-входом RS-триггера, инверс- ньй выход которого соединен с первым входом двухвходового элемента И, выход которого является вторым выхо- дом блока, входы второго элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ объединены и явля- датся первым входом блока, выход элемента И-ИЛИ-НЕ соединен с R-входом RS-триггера, вход второго элемента НЕ является вторым входом блока и соединен с вторыми входами элемента И-НЕ, первого элемента И, элемента И-ШШ-НЕ и первого элемента И элемента И-ИЛИ, выход которого являет- ся первым выходом блока, выход второго элемента НЕ соединен с вторым входом элемента И и с инверсным S- входом JK-триггера, инверсный, выход которого соединен-с входами третье- го элемента И элемента И-ИЛИ-НЕ, J- и К-входы JK-триггера соединены с шиной логической единицы, а С- вход является третьим входом блока и соединен с входами второго эле- мента И элемента И-ИЛИ.

3.Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что распределитель импульсов содержит элемент ИЛИ, дешифратор и счетчик с предваритель- ной установкой, вход установки в О которого является первым входом, тактовый вход - третьим входом, а информационные входы - группой входов

10

распределителя, выходы счетчика с предварительной установкой являются второй группой выходов распределителя и соединены с информационными входами дешифратора, выходы которого являются первой группой выходов распределителя, первый и второй входы элемента ИЛИ являются соответственно вторым и четвертым входами распределителя, а выход соединен с тактовым входом дешифратора.

4. Устройство по П.1, отличающееся тем, что блок управления содержит узел установки в исходное состояние, узел записи кода начальной группы, три элемента И, два элемента ИЛИ-НЕ, элемент И-НЕ, элемент НЕ и два JK-триггера, первый вход первого элемента И является первым входом блока, вторым входом которого является первый вход первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с С-входом первого JK-триггера, первым входом второго элемента И и первым входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с инверсным S-входом второго JK-триггера и через элемент НЕ - с первым управляющим входом узла записи кода ачальной группы, информационные входы которого являются группой входов, а выходы - группой выходов блока, С-вход второго JK-триггера является третьим входом блока, прямой выход второго JK- триггера соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с инверсным 5-входом первого JK-триггера, пряморЧ выход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ, а инверсный выход - с вторым входом второго элемента И, пьгход которого является вторым блока, второй вход третьего элемента И является четвертым входом блока и соединен с вторым управляющим входом узла записи кода начальной группы, второй вход первого элемента является пятым входом блока и соединен с первым входом второго элемента imi-HE, выход которого является первым выходом блока, прямой и инверсный выходы узла установки в исходное состояние соединены соответственно с вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ и третьим входо третьо го элемента И, J-входы JK-триггеров

Изобретение относится к автоматическому контролю и может быть использовано для контроля и индикации состояния неограниченного количества элементов или контактов электрических цепей, соединенных по матричной схеме. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности выбора диапазона контролируемых элементов. С этой целью в устройство, содержащее вертикальные и горизонтальные шины контрольной матрицы, между которыми включены последовательно соединенные датчики и диоды, генератор импульсов, распределитель импульсов и блок индикации, введены блок управления, блок останова, два блока сравнения, блок элементов ИЛИ по числу горизонтальных шин матрицы, блок элементов И-ИЛИ, два блока ограничения опроса, два задатчика номера датчика и два задатчика кода группы. Устройство обеспечивает циклический опрос контактных элементов в любом необходимом диапазоне номеров. Устройство содержит блок останова, обеспечивающий его автоматический останов при обнаружении разомкнутого контакта. Диапазон контроля задается задатчиками номера датчика, соединенными с блоками ограничения опроса. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

2/

Фиг.1

фае.

20

С 37

ZJ

M-J

M

V

n

fi

фиг.З

f1-l

M-1

Фиг. 5

Редактор В.Бугренкова

Составитель Е.Бударина

Техред А.Кравчук Корректор О.Кравцова L

Заказ 5817/50

Тираж 518

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

J

.В

Подписное