Устройство для сигнализации о работе рассредоточенных объектов Советский патент 1989 года по МПК G08B23/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении автоматизированных систем управления функционированием рассредоточенных объектов управления.

Цель изобретения - повышение функциональной надежности устройства.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для сигнализации о работе рассредоточенных объектов; на фиг, 2 -.пример соединения двух устройств с помощью каналообразующей аппаратуры.

Устройство содержит счетчики 1 и 2, RS-триггеры 3-7, группы RS-триггё- ров 8, счетный триггер 9, дешифраторы 10 и П., регистры 12 и 13, генератор lA импульсоа, индикатор 15, блок 16 сравнения, блоки 17 и 18 формирователей импульсов в элементы И 19-27, первая группа элементов И 28, вторая группа элементов И 29, группа элементов НЕ 30, элементы ИЛИ ЗТ З ,

00

00

3151

блок 3f) элементов ИЛИ, элементы 36 - 38 задоржки. На фиг. 1 также обозначены входы устройства, группа (5 входов, выходы 6-48.

На фиг. 2 представлены объекты 49 и 50 управления, на которых размещены устройства для сигнализации о работе рассредоточенных объектов, и каналообразующая аппаратура 51 и 52,

Устройство работает следующим образом.

В систему управления могут входит несколько объектов, каждый из кото- р|ых оснащается данным устройством. Объекты в системе ранжируются по определенному уровню и каждому-из них присваивается соответствующий порядковый номер, В каждый данный момент времени управляющим (или основным) объектом может быть лишь один из совокупности объектов, ранг которого является наивысшим, остальные объекты в этом случае являются резервными и находятся в готовности к тому, что бы взять на себя функции управления при выходе основного объекта из строя

Устройство может работать в следующих четырех .режимах;: в режиме управляющего объекта, когда с этого объекта осуществляется выполнение функций управления; в режиме резервного объекта, когда объект, оснащенный данным устройством,, находится в дежурной готовности к принятию управ ления на себя, т.е. перейти в первый режим; в режиме передачи функций управляющего объекта, который переходи в режим работы резервного объекта.

Работу устройства представляется целесообразным рассматривать с момента перевода какого-либо из рассредоточенных объектов из режима резервного объекта в режим управляющего, В этом случае оператор на одном из объектов набирает на пульте управления код номера своего объекта и нажимает на клавишу Работа (не пока- . .заны).

. Набранный код номера объекта с входа 39 поступает в регистр 12, а оттуда передается на вход формирова.- телей 17 и 18 сигналов управления, которые срабатывают только при подаче управляющих сигналов на их управляющие входы.

При нажатии на клавишу Работа формируется импульс запуска, который с входа 0 поступает на вход тригге

Q

s 0 5

0 s

0 5

0

5

Ра 3, устанавливая его в единичное состояние, сигнал с выхода которого поступает на второй вход элемента И 19, и после задержки на элементе 3 задержки, пройдя элемент ИЛИ 31, поступает на первый вход элемента И 19. Поскольку на его третьем входе уже присутствует сигнал 1, импульс запуска .проходит через него и через элемент И 21, открытый высоким потенциалом с инверсного выхода триггера k (последний находится в исходном состоянии), и запускает блок 18 формирователей импульсов. Последний формирует сигнал вида Объект fP XX является управляющим, который выдает- ся на выход 7 и через каналообразу- ющую аппаратуру передается на входы 42 и 43 аналогичных устройств всех остальных объектов системы управления.

Одновременно с этим импульс запуска поступает в тактирующую цепочку, образованную элементом 37 задержки, элементом ИЛИ 31 и открытым элементом И. 19, и через определенный период времени, определяемый временем задержки на элементе 37 задержки, вновь зайускает.блок 18 формирователей .импульсов и, таким образом, процесс выработки сигнало управления продолжается.

Сигнал Объект № XX является управляющим с выхода 47 данного объекта поступает на вход 43 - вход три1- гера 5 всех остальных объектов, фиксирующего факт поступления сигнала, и на вход 42 регистра 13, фиксирующего код номера управляющего в данный момент объекта.

Дешифратор 10 расшифровывает этот код и высоким потенциалом, подаваемым на соответствующий элемент И 28 первой группы, подготавливает его к открытию. Одновременно с этим высоким потенциалом триггера 5 открывается элемент И 23 и первый же импульс серии от генератора, пройдя элемент И 23 и элемент ИЛИ 33, через соответствующий элемент И 28 первой группы устанавливает соответствующий триггер 8 группы в единичное состояние, которое отображается на экране индикатора 15 номером управляющего ,в данный момент объекта.

Кроме того, первый импульс из серии генератора Т4 поступает на R- вход триггера 5, возвращая его в исходное состояние и снимая тем самым

515

разрешение с элемента И 23, и через элемент 38 задержки на управляющий вход регистра 13, устанавливая его в исходное состояние.

При необходимости передачи управления другому объекту с управляющего в данный момент времени объекта опе- ратор на пульте набирает код номере объекта, которому передается управление, и нажимает на клавишу Передача (не показана). По сигналу Передача, поступающему на вход 1, триггер k устанавливается в единичное состояние, открывая элемент И 20 и закрывая элемент И 21. В этом случае импульс из упомянутой выше тактирующей цепи с выхода элемента И 19 поступает на вход элемента И 20 и, пройдя его и элемент ИЛИ 32, сбрасывает триггеры k и 3 в исходное состояние и запускает блок 17 формирователей импульсов, на входы которого поступает код номера объекта из регистра 12, Этот формирователь формирует сигнал Объекту № XX В зять управление , который передается на входы 42 и 44 устройств всех объектов (через каналообразующую аппаратуру) .

Триггер 7 по полученному сигналу с входа 44 фиксирует факт поступления сигнала передачи управления, открывая высоким потенциалом элемент И 24, Первый же импульс серии с генератора 14, пройдя этот элемент, возвращает триггер 7 в исходное состояние и поступает через выход 48 на пульт управления, где сигнализирует о наступлении факта передачи функций управляющим объектом одному из резервных. ,

Код номера объекта, поступивший с входа 42 в регистр 13, расшифровывается дешифратором 10 и импульсом с выхода элемента И 24 через элемент ИЛИ 33 один из триггеров 8 группы, соответствующий номеру объекта, которому передается управление, устанавливается в.единичное состояние, сигнализируя об этом на табло индикатора 15.

Оператор объекта управления, на котором зафиксирован его код, нажатием клавиши Работа и набором кода номера своего объекта переводит свой объект в режим работы управляющего объекта описанным выше образом.

4936 ,

Для исключения случаев несанкционированных действий по передаче сигналов управления с резервных объек™

J тов управления без разрешения (команды) с управляющего объекта предназначены элементы И 22 и 25, триггер 5 и элементы ИЛИ 32 и 34, которые обеспечивают блокировку цепей выдачи уп10 равляющих сигналов с резервных объектов на выходы 46 и 47 без выдачи разрешения (команды) с управляющего объекта.

С этой целью после выдачи управля5 ющим объектом сигнала с выхода 47, который поступает на входы 42 и 43 резервных объектов, (через каналообразующую аппаратуру) импульсом с

генератора 14 через элемент И 13,

20 открытый триггером 6, триггер 5 устанавливается в единичное состояние и низким потенциалом блокирует цепь прохождения импульсов запуска с входа 40 через элемент И 19.

5 Одновременно высоким потенциалом с прямого выхода триггера 5 открывается элемент И 22 и импульс запуска с входа 40 через элемент Зб задержки и элемент И 22 поступает на уп0 равляющий вход регистра 12 и через элемент ИЛИ 32 - на R-входы триггеров 3 и 4, возвращая их в исходное состояние после того, как оператор соответствующего объекта сделал по5 пытку выдать несанкционированные управляющим объектом сигналы.

В том случае, если управляющий объект передает управление одному из резервных, блокировка выдачи

0 управляющих сигналов с этого объекта снимается следующим образом.

С поступлением сигнала на вход 44 только того объекта, которому

с передается управление (через каналообразующую аппаратуру), триггер 7 открывает элемент И 24 и очередным импульсом с генератора 14 через элемент ИЛИ 34 триггер 5 сбрасывается

еп В исходное состояние,, снимая блокировку цепи прохождения импульса запуска, формируемого уже на этом объе кте, с элемента И 19, ибо на его третий вход будет подан высокий потенциал.

Признаком выхода управляющего объекта из строя является отсутствие поступления на входы остальных объектов сигнала Объект № XX является управляющим.

5

Для реализации этого режима каждый раз с приходом упомянутого сигнала на вход счетного триггера 9 поступает импульс с выхода элемента И 23. Триггер Э, переходя из одного состояния в другое, своим высоким . потенциалом поочередно открывает либо элемент И 26, либо элемент И 27, через которые на счетные входы счетчиков 1 и 2 поступают импульсы с генератора И, Если сигналы с управляющего объекта поступают с заданным периодом времени, то счетчики 1 и 2 фиксируют равные интервалы между этими сигналами. Если же поступление сигналов с управляющего объекта прекращается, то один из счетчиков фиксирует число импульсов, намного превышающее интервал между сигналами управляющего объекта. Показания счетчиков 1 и 2 через блок 35 элементов ИЛИ поступают на дешифратор 11. Последний фиксирует наличие такой ситуации и выдает высокий разрешающий потенциал в блок 21 сравнения, на другие входы которого поступает информация о состоянии остальных объектов.

Блок 21 сравнения на каждом объек- те системы проверяет условие: является ли данный объект наивысшим по ран™ ГУ из числа работоспособных. При выполнении этого условия на одном из объектов на табло его индикатора вы- свечивается сообщение: Объекту № XX взять управление. На остальных объектах это условие не выполняется, и они продолжают работу в резервном режиме.

Для того, чтобы снять блокировку цепей выдачи управляющих сигналов на этом объекте, высоким потенциалом на выходе блока 21 сравнения открывается элемент И 25, и очередной импульс ге- нератора И через элементы И 25 и ИЛИ З поступает на вход триггера 5 и переводит его в нулевое состояние, снимая тем самым запрещающий потенциал с третьего входа элемента И 19.

Формула изобретения

Устройство для сигнализации о работе рассредоточенных объектов, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с первым

Q 5 0 5

0 , 0

0

5

входом первого элемента ИЛИ, с входом первого элемента задержки, с входом счетного триггера и R-входом первого RS-триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, а S-вход которого является первым входом устройства, выход первого элемента задержки соединен с установочным входом первого регистра, информационные входы которого являются вторым входом устройства, а информационные выходы соединены с информационными входами первого дешифратора, каждый информационный выход которого соединен с входом соответствующего элемента НЕ группы и с первым входом соответствующего элемента И первой группы, выход которого соединен с S-входом соответствующего RS- триггера группы, прямой выход каждого из которых соединен с соответствующим входом индикатора, выход элемента НЕ группы соединен с первым входом соответствующего элемента И второй группы, выход каждого из которых соединен с R-входом соответствующего RS-триггера группы, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом каждого элемента И первой и второй групп, прямой и инверсный выходы счетного триггера соединены с первыми входами соответственно третьего и четвертого элементов И, выход третьего элемента И соединен со счетным входом первого и установочным входом второго счетчиков, выход четвертого элемента И - со счетным входом второго и установочным входом первого счетчиков, информационные выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока элементов ИЛИ, выходы которого соедине- .ны с информационными входами второго дешифратора, выход которого соединен с управляющим входом блока сравнения, информационные входы которого являются группой входов устройства, второй регистр, информационные входы которого являются третьим входом устройства, а информационные выходы соединены с одноименными входами первого и второго блоков формирователей импульсов, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами устройства, второй RS-триггер, В-вход которого является четвертым входом устройства, а прямой выход соединен с вторым входом второго элемента И,

выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, третий RS- триггер, S-вход которого является пятым входом устройства и соединен с входом второго элемента задержки, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, выход которого соединен с первыми входами шестого и седьмого элементов И и с входом третьего элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, прямой выход третьего RS-триггера соединен с вторым входом пятого элемента И, S-вход четвертого RS-триггера является шестым входом устройства, прямой и инверсный выходы четвертого RS-триггера соединены с вторыми входами соответственно шестого и седьмого элементов И, выходы которых соединены с управляющими входами.соответственно первого и второго блоков формирова- -телей импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения функциональной надежности устройства, в него введены пятый RS-триггер, восьмой и девятый элементы И и третий и четвертый элементы ИЛИ, выход блока сравнения- соединен с первым входом восьмого элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И и с R-входом пятого RS-триггера, инверсный выход

которого соединен с третьим входом пятого элемента И, а его S-вход подключен к выходу первого элемента И, прямой выход пятого RS-триггера соединен с первым входом девятого элемента И, выход которого соединен с управляющим входом второго регистра и первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с R- входом третьего и четвертого RS-триггеров, а второй вход подключен к выходу шестого элемента И, второй вход девятого элемента И подключен к выходу второго элемента задержки, выход второго элемента И является третьим выходом устройства и соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ и с R-входом второго RS-триггера, второй вход восьмого элемента И подключен -к выходу генератора импульсов.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении автоматизированных систем управления функционированием рассредоточенных объектов управления. Целью изобретения является повышение функциональной надежности устройства. Цель изобретения достигается тем, что в устройство, содержащее два счетчика, четыре RS-триггера, группу RS-триггеров, счетный триггер, два дешифратора, два регистра, генератор импульсов, семь элементов И, две группы элементов И, группу элементов НЕ, два элемента ИЛИ, блок элементов ИЛИ и три элемента задержки, введены пятый RS-триггер, восьмой и девятый элементы И и третий и четвертый элементы ИЛИ. УСТРОЙСТВО МОЖЕТ РАБОТАТЬ В РЕЖИМЕ УПРАВЛЯЮЩЕГО ОБЪЕКТА, КОГДА С ЭТОГО ОБЪЕКТА ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ВЫПОЛНЕНИЕ ФУНКЦИЙ УПРАВЛЕНИЯ, В РЕЖИМЕ РЕЗЕРВНОГО ОБЪЕКТА, КОГДА ОБЪЕКТ, ОСНАЩЕННЫЙ ДАННЫМ УСТРОЙСТВОМ, ГОТОВ К ПРИНЯТИЮ УПРАВЛЕНИЯ НА СЕБЯ, В РЕЖИМЕ ПЕРЕДАЧИ ФУНКЦИЙ УПРАВЛЯЮЩЕГО ОБЪЕКТА ОДНОМУ ИЗ РЕЗЕРВНЫХ И В РЕЖИМЕ ПРИЕМА ФУНКЦИЙ УПРАВЛЯЮЩЕГО ОБЪЕКТА. ПРИ ЭТОМ В УСТРОЙСТВЕ ИСКЛЮЧЕНЫ СЛУЧАИ НЕСАНКЦИОНИРОВАННЫХ ДЕЙСТВИЙ ПО ПЕРЕДАЧЕ СИГНАЛОВ С РЕЗЕРВНЫХ ОБЪЕКТОВ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗ РАЗРЕШЕНИЯ С УПРАВЛЯЮЩЕГО ОБЪЕКТА, ЧЕМ ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ ПОВЫШЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ НАДЕЖНОСТИ УСТРОЙСТВА. 2 ИЛ.

л О

Щиг.1

фиг.г