Устройство для контроля параметров Советский патент 1990 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля датчиков состояния объектов.

Цель изобретения - увеличение достоверности контроля.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит входы 1 дан- ных, блок J. L.спряжения, первый элемент ИЛИ 3, регистр 4, шина 5 тактовых импульсов, выход 6 регистра 4, формирователь 7 импульсов, первый элемент И 8, счетчик 9 импульсов, первый триггер 10, второй элемент ИЛИ 11, сдвиговый регистр 12, сумматор 13 по модулю два, третий элемент И 14, второй триггер 15, второй элемент И 16, блок элементов И 17, выход 18 запроса на обслуживание вход 19 разрешения на обслуживание, информационные выходы устройства 20, швстой элемент И 21, первый вход 22 установки режима, выход пятого эле- мента И 23, выход второго элемента ИЛИ 24, первый элемент 25 задержки, второй элемент 26 задержки, четвертый 27 и пятый 28 элементы И, первый регистр 29 уставок, реверсивный счетчик 30, второй регистр 31 уставок, первая 32 и вторая 33 схемы сравнения, третий элемент ИЛИ 34, седьмой элемент И 35, выходы Норма 36,Авария 37, второй вход 38 установки режима, выход 39 предупреждения .

Устройство работает следующим об - разом.

Устройство периодически произво- дит опрос и контроль состояний дискретных датчиков. Снимаемая информация с датчиков поступает в параллельном коде в регистр 4 блока 2 сопряжения .-

Обработка поступающей информации производится в течение одного цикла. Уикл работы устройства задается счетчиком 9, который настроен на коли- чество тактовых импульсов, равное числу контролируемых датчиков. При включении устройства происходит обнуление всех элементов памяти, а в регистр 4 производится запись параллельного кода, поступающего на его информационные входы с выходов датчиков 1. Для простоты изображения цепь начальной установки не показана.

Q 5 0 5 о

.„ 5

Q

5

144

Для прохождения тактовых импульсов через элемент И 8 из его инверсном входе должен быть нулевой потенциал, который формируется на выходе элемента И 16 и поступает через элемент И 21 в результате обнуления триггера 15 по сигналу начальной установки во время включения питания или по приходу на его R-вход с управляющего входа 19 единичного импульса во время обслуживания данного устройства, если на входе 22 устройства присутствует напряжение. В этом случае тактовые импульсы проходят через элемент И 8, что позволяет устройству производить обработку информагщи, поступающей от контролируемых датчиков, при приеме новой информап,ии происходит срабатывание триггера 15, в результате чего по срабатыванию триггера 10 на выходе элемента И 16 нулевой потенциал сменяется на единичный. Этот сигнал, если на входе 22 устройства присутствует напряжение, блокирует прохождение тактовых импульсов через элемент И 8. В это время устройство находится в режиме ожидания своего обслуживания, т.е. оно в это время не производит переписи очередной информации с регистра 4 в регистр 12. Только после прихода на вход 19 устройства единичного импульса, когда триггер 15 обнулится, а на выходе элемента И 16 единичный сигнал сменится на нулевой, тактовые импульсы снова начинают, проходить через-элемент И 8, что позволяет устройству перейти к очередному циклу обработки информации. При отсутствии напряжения на вх оде 22 устройства сигнал блокировки не проходит на инверсный вход элемента И 8 и устройство работает в непрерывном режиме, фиксируя число исправных объектов -контроля в реверсивном счетчике 30,

Запись информации в начальный момент времени может производиться сигналом начальной установки или с помощью единичного импульса, вырабатываемого триггером 10. Последний вырабатывает указанный единичный импульс с помощью двух управляющих импульсов .- которые формируются в паузах тактовых импульсов на выходе формирователя 7 импульсов. В этом случае начало записи информации в регистр 4 задерживается на время отработки

5

счетчика 9. Тактовые импульсы, обра- зуемые на выходе элемента И 8, заполняют счетчик 9 импульсов и проходят на управляющий вход регистра 4 В результате происходит считывание информации в виде последовательного кода регистра А и запись его в регистр 12. Эта информация поступает также через элемент 25 задержки и элемент И 27 на суммируюпщй вход реверсивного счетчика 30 и на первый ВХОД сумматора 13 по модулю два, на второй вход которого поступает информация с последнего выхода регистра 12 сдвига. Эта же информация поступает через элемент 26 задержки и, элемент И 28 на вычитающий вход реверсивного счетчика 30.

С помощью сумматора 13 по модулю два происходит сравнение принимаемой информации (текущей) с ранее выданной информацией, хранящейся, в регистре 12 При неравенстве хотя бы одного из разрядов этих информации на выходе сумматора 13 появится единичный сигнал, который (при наличии тактового импульса на втором входе элемента И 14), пройдя элемент И 14, переключит триггер 15 в единичное состояние, а также пройдет через один из элементов И 27 или 28 на соответствующий вход реверсивного счетчика 30, прибавив к его содержимому или .вычтя единицу в зависимости от комбинации сигналов на первых входах элементов И 27 и 28.

На выходе триггера 15 при этом появится единичный сигнал, в результате чего снимается блокировка с первого входа элемента И 16. По окончании отработки счетчика 9 на его выходе образуется единичный сигнал, после- чего при появлении на выходе формирователя 7 импульсов тактового импульса срабатывает триггер 10. На выходе этого триггера нулевой сигнал сменяется на единичный, который обнуляет счетчик 9 и поступает на первый управляющий вход первого регистра 4, а через элемент ИЛИ 3 - на второй управляющий вход этого регистра для записи в него сигналов от датчиков 1. Кроме того, единичный сигнал с выход триггера 10 через-элемент ИЛИ 11 пост пает на вход элемента И 16, в результате чего последний срабатывает, на его выходе формируется единичный сигнал запроса на обслуживание. Он пос

10

5

20

25

52

30

35

40

5

0

146

тупает на выход 18 устройства,на вход элемента ИЛИ 11 и через элемент И 21 на инверсный вхрд элемента И 8,вследствие чего происходит запрет прохождения тактовых импульсов через этот элемент.

Очередной тактовый импульс, пройдя формирователь 7 импульсов, сбрасывает триггер 10 в нулевое состояние. На выходе этого триггера единичный сигнал сменяется на нулевой, в результате чего регистр 4 подготавливается к режиму очередного съема с него информации . При этом на выходе элемента ИЛИ 11 единичный сигнал сохраняется за счет присутствия на его втором входе единичного сигнала. После этого устройство при наличии напря- жения на входе 22 находится в режиме ожидания своего обслуживания. По приходе единичного импульсного сигнала, разрешающего производить обслуживание устройства, на вход 19 происходит выдача информации с регистра 12 через блок 17 элементов И в виде параллельного кода. Каждая позиция этого кода несет информацию о состоянии контролируемого объекта.

Одновременно со съемом информации происходит сброс триггера 15 в нулевое состояние с помощью указанного , управляющего сигнала. В результате на выходе элемента И 16 единичный сигнал сменяется на нулевой, что приводит к смене единичного сигнала на нулевой на выходе элемента ИЛИ 11 и к снятию блокировки с второго входа элемента И 21, а следовательно, и с инверсного входа первого элемента И 8. После чего через этот элемент начинают проходить тактовые импульсы. Это означает, что устройство приступает к очередному циклу-обработки информации.

Если при очередном цикле записи информации от датчиков в регистр 4 состояние их изменилось, то информация в этом регистре окажется идентичной ранее выданной и хранящейся регистре 12. В этом случае при очередном цикле обработки этой информации на обоих входах сумматора 13 присутствуют единичные сигналы, поэтому сумматор 13 не срабатывает, состояние счетчика 30 не изменяется и устройство не формирует на своем выходе 18 единичный сигнал запроса на свое обслуживание. После отработки счетчика 9 импульсов на выходе триггера

16052

10 снова формируется единичный сигнал, который поступает в блок 2 сопряжения для очередного занесения в его регистр 4 информации от датчико 1. Обработка информации происходит в течение одного цикла, причем в конце каждого цикла происходит оп- рос состояния датчиков, т.е. заломинание от них информации в регистре

4. Съем этой информации может начи- |наться только при условии, если устройство не находится в режиме ожидания своего обслуживания.

Для обеспечения прохождения сиг- налов с выходов регистров 4 и 12 при изменении состояния объектов контроля в реверсивный счетчик 30 с выхода элемента И 14 поступает на вторые входы элементов И 27 и 28 им- пульс, который, используется для изменения содержимого счетчика 30,

При вхождении датчика в аварийное состояние, с его выхода снимается код О. Этот код в очередном цик ле работы устройства не соответствует коду с выхода регистра 12. При этом на первом входе элемента И 28 появляется сигнал, разрешающий прохождение тактового импульса через открытый элемент И 14 на вычитающий вход счетчика 30, уменьшая его содержимое на единицу. Если датчик возвращается в исходное положение, т.е. переходит из состояния О в 1, то в очередном цикле будет открыт элемент И 27. и тактовый импульс через элемент И 14 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 30, прибавляя к его содержимому еди- ницу.

Реверсивный счетчик 30 фиксирует определенное число исправных объектов контроля, которое поступает на элементы 32, 33 сравнения и сравни- вается с граничными значениями, установленными числами в регистрах 29 и 31.

В регистры 29 и 31 заносятся числа, характеризующие соответственно верхнюю и нижнюю границы, определяющие интегральную оценку состояния группы объектов контроля. Если число исправных объектов контроля (датчиков в состоянии 1). зафиксированное в реверсивном счетчике 30, больше установ.пенной на регистре 29 предельной величины, сигнал Норма с выхода схемы 32 сравнения поступа

8

0

с 0

5 о Q

с

,.

ет на выход 36 устройства и через элемент ШШ 34 закрывает элемент И 35.

Если это число меньше установленной на регистре ; 31 нижней границы, то сигнал Авария с выхода схемы 33 сравнения поступает на выход 37 устройства и через элемент ИЛИ 34 закрывает элемент И 35.

В случае, когда число исправных объектов не выходит за установленные границы, на выходах схем 32 и 33 сравнения сигналы отсутствуют и через открытый элемент. И 35 сигнал Предупреладение с входа 38 устройства проходит на выход 39 устройства. В режиме непрерывного контроля интегрального параметра, характеризуемого числом датчиков в состоянии 1, напряжение на первом входе элемента И 21 отсутствует и сигнал блокировки устройства не проходит на инверсный вход элемента И 8.

Использование в устройстве четырех элементов И, двух элементов задержки реверсивного счетчика, двух регистров установки уровней, двух схем сравнения, элемента И и новых логических связей отличает его от известного, так как обеспечивает возможность непрерывного контроля интегрального параметра группы датчиков и сравнения его с установленными уровнями.

Таким образом, устройство, в отличие от известных, повьшает достоверность контроля параметров и расширяет функциональные возможности за счет фиксации числа датчиков в группе, не находяш 1хся в состоянии аварии, и выработки сигнала сравнения этого интегрального параметра с установленными границами, позволяя при этом непрерывно контролировать уровень работоспособностей всей группы объектов.

Формула из обре.тения

Устройство для контроля параметров, содержащее с первого по третий элементы И, сумматор по модулю два, первый и второй триггеры, первый и второй элементы ИЛИ, первый регистр, формирователь импульсов счетчик импульсов , блок эл-ементов И и сдвиговый регистр, входы параллельного ввода Которого являются входами данных устройства, а выход подключен к

входу данных сдвигового регистра и к первому входу данных сумматора по модулю два, выходы параллельно кода сдвигового регистра соединены с вхо- Iдамн группы блока элементов И, первый вход которого и вход сброса второго триггера являются входом Разрешение на обслуживание устройства, выходы блока элементов И являются информагщопными выходами устройства, а второй вход и второй вход данных сумматора по модулю два подключены к выходу последовательного кода сдвигового регистра, выход сумматора по модулю два соединен с первым входом третьего элемента И, выходом подключенного к установочному входу второго триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого является выходом Запрос на обслуживание устройства и подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, выходом подключенного к второму входу второго элемента И, вход формирователя импульсов и первый вход, первого элемента И соединены с шиной тактовых импульсов устройства, выход первого элемента И соединен со счетным входом счетчика импульсов, с первым входом первого элемента ИЛИ и с синхровходом регистра сдвига, выход, переполнения счетчика импульсов подключен к входу данных первого триггера, выходом соединенного с вторыми входами первого и второго элементов И.Ш , с входом сброса счетчика импульсов и со стробирующим входом первого регистра, синхровходом соединенного с выходом первого элемента ИЛИ, выход формирователя импульсов подключен к входу сброса

первого Tpiirrepa, к второму входу третьего элемента И, о т л и ч а ю- |ц е е с я тем, что, с целью увеличения достоверн ости контроля, в устройство BBejiePUii первый IT второй элементы задержим, с четвертс го по седьмой 3JUiN:enTbi И, первый и второй регистры уставок, реверсивн.ь счетчик,

Q первая и вторая схемы сравпе Ч я и третий элемент ИЛ1-1, выход первого регистра и выход последовательного кода сдвигового регистра соответственно через первый и второй элемен5 ть1 задержки подключены к первым входам четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых подключены к выходу третьего sjieNjej Ta И, а выходы соответственно - к cy iмиpyющeмy

0 и вычитающему входам реверсивного счетчика, выходами соединенного с первыми входами первой и второй схем сравнения, вторыми входами подключенных к выходам первого и второго

5 регистров уставок соответственно, выход первой cxeML i сравнения подключен к первому входу третьего элемента ИЛ11 и является выходом Норма устройства, выход второй схемы срав0 нения подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ и является выходом устройства Авария, третьего элемента ИЛИ соединен с инвертирующим входом седьмого элемента ИЛИ, прямой вход и выход которого являются первым входом установки режима и выходом Предупреждение устройства соответственно, первый и второй входы м выход uiecToro элемента И соотQ ветственно подключены к второму входу установки режима устройства, к выходу второго элемента И и к второму входу первого злемеЕгга И.

5

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной технике и может быть использовано для контроля дискретных датчиков состояния объектов. Цель изобретения - увеличение достоверности контроля. Устройство содержит элементы ИЛИ 3, 11, 34, элементы И 8,14,16,27,28,21,35, регистры 4,29,31, сдвиговый регистр 12, блок 17 элементов ИЛИ, сумматор 13 по модулю два, триггеры 10, 15, счетчик 9 импульсов, реверсивный счетчик 30, элементы 25,26 задержки, схемы 32,33 сравнения. Введение новых элементов и логических связей расширяет область применения устройства и позволяет повысить достоверность контроля параметров. 1 ил.