Устройство для дистанционного контроля состояния двухпозиционных объектов Советский патент 1989 года по МПК G08C19/16 

6ограничительные резисторы, блок

7считывания информации, первый 8 и второй 9 регистры, магистраль связи с ЭВМ 10, оптронные ключи первой II ,...,11 и второй 12,...,

-fn групп, первый 13 и второй 14 выводы источника постоянного напряжения, резисторы 1 5 ,..., 1 Зп-, первой группы, источник переменного напряжения 16, трансформатор 17, выпрямительные мосты 1 8 . . ., 1 8 группы, первый I9 и второй 20 оптронные ключи, резисторы 211,...,21„ второй

группы, первый. 22, второй 23 и общий 24 выводы вторичной обмотки трансформатора, на каждом контролируемом

объекте первые 25,,...,25 и вторые 26,,...,26 диоды, оптроны 27,,..., 27р,, контактные датчики 28,,...,28„. Устройство позволяет осуществить эффективный контроль состояния двухпозиционных объектов с одновременным определением любого из возможных состояний: Нормально, Короткое замыкание, Обрыв линии связи с каждым из них. 2 ил.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи двухпозиционных датчиков с микропроцессорными устройствами управления. Цель изобретения - повышение информативности и надежности устройства. Устройство содержит пункт контроля 1, контролируемые объекты 2.₁,.., 2._N, линии связи: прямые 3.₁,..., 3._N, обратные 4.₁,..., 4_N. Пункт контроля содержит первый 5 и второй 6 ограничительные резисторы, блок 7 считывания информации, первый 8 и второй 9 регистры, магистраль связи с ЭВМ 10, оптронные ключи первой 11.₁,..., 11._N и второй 12.₁,.., 12._M групп, первый 13 и второй 14 выводы источника постоянного напряжения, резисторы 15.₁,..., 15,_M первой группы, источник переменного напряжения 16, трансформатор 17, выпрямительные мосты 18.₁,..., 18_M группы, первый 19 и второй 20 оптронные ключи, резисторы 21.₁,..., 21_M второй группы, первый 22, второй 23 и общий 24 выводы вторичной обмотки трансформатора, на каждом контролируемом объекте первые 25.₁,..., 25_M и вторые 26.₁,..., 26._M диоды, оптроны 27,₁,..., 27_M, контактные датчики 28.₁,..., 28._M. Устройство позволяет осуществить эффективный контроль состояния двухпозиционных объектов с одновременным определением любого из возможных состояний: "Нормально", "Короткое замыкание", "Обрыв" линии связи с каждым из них. 2 ил.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для связи двухпозиционных датчиков с микропроцессорными устройствами управления шахтного объекта, а также может найти применение в других областях, где требуется решение подобной задачи.

Цель изобретения - повьшение информативности и надежности уст- ройства.

На фиг. 1 представлена электрическая функциональная схема устрой- ства; на фиг. 2 - график напряжения, подаваемого в линию связи в течение одного цикла опроса.

В таблице приведены данные о состоянии контакта датчика и видах неисправности линии связи, в зависимости от значений ответных сигна- лов по полупериодам в цикле опроса.

Устройство содержит пункт 1 контроля, контролируемые объекты 2 ,,...,2 р линии связи: прямые 3,, ...,3„, обратные 4,,...,4. Пункт 1 контроля содержит первый 5 и второй ограничительные 6 резисторы, блок 7 считывания информации, первый регистр 8, второй регистр 9, магистраль 10 связи с ЭВМ, оптронные ключи 1 ,,..., „ первой группы, оптронные ключи 12,,..., 1 2 второй группы, первый 13 и второй 14 вьгео- ды источника постоянного напряжения, резисторы 1 5, ,...,15„ первой группы. Источник 16 переменного напряжения, трансформатор 17, вьтрями Т€ льные мосты 1 В ,,..., 1 8 „ группы, первый 19 и второй 20 оптронные

ключи, резисторы 21, ,...,21 второй группы, первый 22, второй 23 и общий 24 вьшоды вторичной обмотки трансформатора. Каждый контролируемый объект 2,,...,2р содержиI первые 25,, ... ,25 и вторые 2626

диоды, стабилитроны 27,,...,27, контактные датчики 28,,...,28.

Устройство работает следующим образом.

Цикл опроса контролируемых объектов происходит за два периода частоты источника переменного напряже- шя i причем контролируемые объекты опрашиваются сигналами различной амплитуды и , и U поочередно (фиг. 2)

Предположим, что U, и U .j - напряжения между первым 22 и общим 24 и соответственно вторым 23 и общим 24 ВЫВОДШ-1И трансформатора 17. Напряжение стабилизации (UCT стабилитронов 27,...527 всех контролируемых объектов выбирается из условий:

и, , ; и, 2U,, .

Контролируемый объект 2 (j I, ...,п) выбирается путем установки через блок 7 считывания информации и магистраль 10 соответствующих разрядов регистра 8, в результате чего открьшается соответствующий ключ 11J. Управление напряжением, подаваемым в линии связи для опроса контролируемых объектов, осуществляется аналогично путем установки в соответствующее состояние выходов регистра 8, управляющих оптронными ключами 19 и 20, причем

i

связи к

в течение первого периода Т, цикла опроса открывается ключ 19, а в течение второго периода Т - ключ 20

В течение первого периода Т:, цикла опроса напряжение опроса U, снимаемое с первого вьшода 22 трансформатора 17, поступает через резистор 5, открытые ключи 19 и и соответствующую линию 3j выбранной группе датчиков контролируемого объекта 2 .

Положительная полуволна этого сигнала в течение первого полупериода t, проходя через диоды 25,,.. 25,, нормаль но замкнутые контакты датчиков 28,,...,28„, линии 4,,... 4 связи, выпрямительные мосты 18,,..., резисторы 21 ..... 21 „

пункта I контроля, зажигают свето- диоды оптронных ключей I2...... 1 2

Во втором полупериоде tj к выбранной группе датчиков объекта 2 : поступает отрицательная полуволна тока. Так как напряжение питания в цепи будет большим напряжения U. то в данном случае ток проходит через диоды 26.....26 и стабилитроны 27....,27„ в линии 4,.....4„

связи, зажигая тем самым светодио- ды оптронных ключей и во втором полупериоде t. Следовательно, в течение обоих полупериодов t,. t с выхода оптронных ключей регистром 9 снимаются сигналы нулевого уровня и через блок 7 считывания информации передаются в магистраль 10. При разомкнутом состоянии какого- либо контакта датчика в опрашиваемой группе в течение первого полупериода tj в соответствующую ему линию 4..... не поступает.

светодиод оптронного ключа не зажигается и на соответствующий вход регистра 9 поступает высокий потенциал с вьгеода 14 источника постоянного напряжения. Через резистор 15 ......15 во втором полупериоде

ток проходит через диоды 26, .....26

стабилитроны 27,,....27, линии

4 ,.... ,4 связи, выпрямительные

мосты 18,,..., резисторы 21 ,. ...,21. зажигая светодиоды ключей 12,,....12. Таким образом, в течение первого периода Т, при замкнутом состоянии какого-либо контакта датчиков в соответствующей цепи ответный сигнал будет присутствовать оба полупериода t,, t г.

1517051

а при разомкнутом состоянии - только во втором полупериоде tj.

При наличии короткого замыкания в цепи какого-либо датчика, например, как показано штриховой линией на фиг. I, ответный сигнал будет присутствовать в течение всего периода Т,, как и при нормально зам- кнутом состоянии контакта соответствующего датчика.

Дпя однозначного определения состояния датчика и линии связи контролируемый объект 2. опрашивается во втором периоде Т, цикла опроса напряжением U 2

В этом случае открывается оптрон- ный ключ 20. управляемый соответствующим разрядом регистра 8. и сигнал опроса U .снимаемый с второго вывода 23 трансформатора 17, поступает через резистор 6. открытые ключи 20 и 11: и соответствующую линию 3 связи к выбранной груп- пе датчиков объекта 2 .

При замкнутых контактах датчиков и Отсутствии короткого замыкания ток положительной полуволны протекает по той же цепи, что и положительная полуволна сигнала U,, и зажигает светодиоды соответствующих ключей 12,,....12. в результате чего на соответствующие входы регистра 9 поступают нулевые сигналы.

При отрицательной полуволне очевидно, что светодиоды ключей 12......

12 не зажигаются, так как напряжение стабилизации стабилитронов больше напряжения U и в линиях связи ответные сигналы будут отсутствовать .

При наличии короткого замыкания в цепи к светодиоду соответствующего ключа 12......12 „ напряжение U

будет приложено в течение всего периода Т. а на соответствующем входе регистра 9 постоянно будет присутствовать сигнал нулевого уровня.

При обрыве линии связи в течение всего цикла опроса на соответствующих входах регистра 9 будет постоянно присутствовать сигнал высокого уровня.

Опрос остальных групп датчиков аналогичен описанному и производится путем изменения управляющего слова в регистре 8. Полный цикл опроса всех датчиков происходит за 2п периодов частоты источника 16.

вИнформация о состоянии контакто датчиков и линий связи в течение каждого полупериода цикла опроса из регистра 9 через блок 7 передается в магистраль 10. Последовательность ответных сигналов во мени позволяет однозначно определить как состояние датчиков, так и вид неисправности линии связи (см. табл.)

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет осуществить эффективный контроль состояния двух- позиционных объектов, заключающийся в контроле состояния датчиков и обнаружения аварийного состояния линий связи (короткое замыкание, обрыв), причем контроль состояния каждого контролируемого объекта происходит за два периода источника переменного напряжения.

Все это позволяет повысить информативность и надежность устройства.

Формула изобретени

Устройство для дистанционного контроля состояния двухпозиционных объектов, содержащее на пункте кон роля источники переменного и постоянного напряжения, блок считывания информации, первый и второй регист первую и вторую группы оптронных ключей, первый и второй ограничительные резисторы, первую и вторую группы резисторов, трансформатор, выводы первичной обмотки которого соединены с вьшодами источника переменного напряжения, входы и выходы блока считывания соединены соответственно с входами первого регистра и с выходами второго регистра, выходы первого регистра через светодиоды соответствующих оптронных ключей первой группы, а входы второго регистра через фототранзисторы соответствующих оптронных ключей второй группы соединены с пвым вьшодом источника постоянного напряжения, второй вывод которого через соответствующие резисторы первой группы соединен с соответствующими входами второго регистра

е

я

ы, р

10

15

20

25

- 30

35

40

45

50

первый и второй выводы вторичной обмотки трансформатора соединены с первыми выводами, соответственн первого и второго ограничительных резисторов, первые вьшоды фотодиодов оптронных ключей первой группы через соответствующую прямую линию связи соединены с анодами первых диодов соответствующего контролируемого объекта, каждый контролируемый объект содержит m контактных датчиков и m первых диодов, катоды которых соединены с первыми выводами соответствующих контактных датчиков, вторые выводы одноименных контактных датчиков всех контролируемых объектов объединень по группам и подключены к соответствующим обратным линиям связи, отличающееся тем, что, с целью повьшения информативности и надежности устройства на пункте контроля введены первый и второй оптроичые ключи и группа выпрямительных мостов, вторые выводы первого и второго ограничительных резисторов через фотодиоды одноименных оптронных ключей объединены и подключены к объединенным вторым выводам фотодиодов оптронных ключей первой группы, первый и второй дополнительные выходы первого регистра через светодиоды одноименных оптронных ключей объединены и подключены к первому выводу источника постоянного напряжения, общий вывод вторичной обмотки трансформатора соединен с первыми выводами диодных мостов группы, вторые вьшоды которых соединены с соответствующей обратной линией связи, третьи выводы каждого выпрямительного моста группы через последовательно соединенные резистор и све- тодиод оптронного ключа вторых групп соединены с четвертыми выводами, на каждом контролируемом объекте введены m вторых диодов и m стабилитронов, стабилитроны и вторые диоды соединены встречно и катодами подключены соответственно к анодам первых диодов и к вторым выводам соответствующих контактных датчиков.

+ наличие ответного сигнала - отсутствие ответиого сигнала

f

Фие.2