Устройство для автоматического отключения потребителей Советский патент 1990 года по МПК H02H3/00 

Изобретение относится к автомати- ке и электротехнике, а именно к устройствам защиты потребителей, и может быть использовано в приборах и - системах авторегулирования и контре- ля, содержащих управляю1ти.е ЦВМ.

Цель изобретения. - повьшеиие надежности аварийного отключения абонентов и расширение функциональных возможностей устройства для автоматического отключения потребителя.

На фиг. 1 представлена функгдао- нальная схема устройства; на с1мг. 2 - временная диaгpa -шa формирования импульсов управления, на выходе счетчи- ка количества сбоев; на фиг. 3 - временная диаграмма прохождения сигна Ла опорной частоты на вход счетчика формирования временной диаграммы отключения абонентов.

Устройство содержит формирователь 1 импульсов, три элемента И 2, 3 и 4, элемент ИЛИ 5, ключевой элемент 6, например транзисторэ коммутатор 7, на-, пример реле, абонент 8, дополнительно введеннь е счетчик 9 и дешифратор 10 интервала, счетчик 11 и дешифратор 12 количества сбоев, счетчик 13 и фрЪтор 14 интервала определения сбоев счетчик 15 и дешифратор 16 формирования временной диаграммы отключения абонентов, четвертый 17 и пятый 18 элементы И, второй элемент ИЛИ 19 элемент НЕ 20, последовательно соединенные блок 21 памяти, содержашлй, например, N-t-1 триггеров, блок 22 ключе- N элементов, вьшолненных анало- 1ГИЧНО ключевому элементу 6, блок 23 выходньк N коммутаторов, выполненных аналогично коммутатору 7, подключенных к входам соответствующих дополнительных Н абонентов 24.

Выход ключевого элемента 6 подключен через коммутатор 7 к входу абонента 8« Вход устройства через формирователь 1 импульсов подключен к одному из входов первого элемента ИЛИ 5, выход которого подключен к сбросовому входу счетчика 9 интервалов, счетный вход которого через первый :. элемент И 2 под1слючен к входу опорной частоты. Выход счетчика 9 подключен к входу де1Ш1фратора 10 интервала, выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ 5 и к одному из входов второго элемента И 3. Вькод последнего подключен к счетному входу счетчика 11 количества сбоев, выходы которого подключены к входам дешифратора 12 количества сбоев. Первый (инверсный) выход дешифратора 12 подключен к другому входу второго элемента И 3, а второй (прямой) выход - к первому входу третьего элемента И 4 последнего соединен, с информационным входом первого триггера 25 блока 21 памяти и с другим входом первого элемента И 2, а также через элемент НЕ 20 - с первым входом четвертого элемента И 17, второй вход которого соединен с входом опорной час- ;оты. Выход элемента И 17 через последовательно соединенные счетчик 15 -и дешифратор 16 формирования временной диаграммы соединен с информационными входами соответствующих триггеров, например триггера 26.0.N+1 блока 21 памяти о Выход элемента ИЛИ 19 подключен к сбросовому ВХОДУ счетчика 11 количества сбоев, один из выходов которого подключен к одному из входов пятого элемента И 18. Другой вход элемента И 18 подключен к выходу второго элемента И 3, а выход - к совому входу счетчика 13 интервала определения сбоев. Счетный вход по- следнего подключен к входу опорной частоты, а выход через дешифратор 14 интервала определения сбоев соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 19 и йторым входом третьего элемента И 4.

Устройство работает следуюрдим образом.

После включения питания системы на входе Начало цикла (Вх. НЦ) устанавливается низкий потенциал, щий исходное состояние системы. При

этими импульсами счетчик 9 считает импyльdы ойорной частоты f,, , поступающие на его счетный вход через эле мент И 2. Емкость счетчика 9 интерва ла выбрана несколько больше половины

периода Т тактов управления. Если упра ляющие сигналы НВП строго соответствуют заданной временной диаграмме

10 работы и длительность периода Т сохр няется, то счетчик 9 обнуляется дваж ды в каждом такте, и на выходе дешифратора 10 интервала нет сигналов (высокий потенциал). В случае увелич

15 ния длительности такта или изменения скважности за счет сбоев или нарушения вычислительного процесса на входе дешифратора 10 интервала появляет ся импульс (ГОГЗКИР потешщал), котоэтом все элементы памяти (кроме счет- 20 рый через элемент.. И 3 поступает на чика 13): счетчики 9,11,15, тригге- счетный вход счетчика 11 количества ры 26...N+1 блока 21- памяти, устанавливаются в исходное (нулевое) состояние. На входе ключевых элементов 6 и 22 имеется высокий потенциал, при котором на выходе коммутаторов 7 и 23 - низкий потенциал. Все абоненты 8, 24...N подключены к источнику питания. Система готова к нормальной работе.

После установки счетных элементов в исходное состояние на входе НЦ устанавливается потенциальный сигнал положительной полярности на все время раб.оты системы, разрешаюг1 1й работу счетных элементов. На вход устройства Наличие вычислительного дроцес- са (вх.НВП) с линии связи (например, с интерфейса) в каждом такте работы с абонентами 8, 24...N поступают импульсы положительной полярности, длительность которых формируется программно и равна полавине периода, который равен такту работы с абонентасбоев (фиг. 2). Если количество сбое не превышает заданного допустимого значения, определяемого емкостью сче

25 чика 11, ндпример не превышает п сбо ев (фиг. 3), то на выходе деишфратор 12 нет сигнала, первый (инверсный) выход имеет высокий потенциал, а вто рой (прямой) - низкий потенциал. Ког

30 да количество сбоев превьшает емкост счетчика 11, например равно п+1, на инверсном выходе дешифратора 12 возникает сигнал низкого уровня, блокирующий поступление сигналов на вход счетчика 11 через элемент И 3.

Одновременно высокий потенциал си нала с прямого 7зыхода деишфратора 12 поступает также на вход элеме1гга И 4 разреша я прохождение через него инфо мации высокого уровня в случае посту ления ее с выхода дешифратора 14. По первому импульсу сбоя, проходя1цему с выхода счетчика 11 через элемент И на вход счетчика 13, поступает сигна

35

40

ми. Эти сигналы поступают на вход фор- дс разрешаю1ций счет импульсо опорной

мирователя 1 импульсов, имеющего в исходном состоянии высокий потенциал на выходе. При поступлении входного сигнала формирователь по переднему

частоты f PJ, . Сигнсол на выходе дешифр тора 14 (BI.ICOKTUI уровень) появляетс когда интервал между первым импульсом сбоя и текуп1им больше допустимо

и заднему фронтам каждого входного им- Q наперед заданного зиачетш, опредепульса управления формирует короткий импульс (низкий потенциал) заданной длительности. Элемент ИЛИ 5 собирает сигналы по низкому уровню.

Поэтому импульс низкого потенциала с выхода формирователя 1, проходя через элемент ИЛИ 5, осуществляет сброс счетчика 9 дважды в ка -сдом такте работы (фиг. 2). В промежутках между

55

ляемого емкостью счетчика 13.

При наличии на входе элемента И дв%т С 1гиалов высокого уровня, опре деляемого состоянием счетчика 11 ко личества сбоев и дерп1фратором 12 ко личества сбоев, и высокого уровня, определяемого счетчиком 13 интервап количества сбоев и дешифратором 14 интерпала количества сбоев, на его

этими импульсами счетчик 9 считает импyльdы ойорной частоты f,, , поступающие на его счетный вход через элемент И 2. Емкость счетчика 9 интервала выбрана несколько больше половины

периода Т тактов управления. Если управляющие сигналы НВП строго соответствуют заданной временной диаграмме

работы и длительность периода Т сохраняется, то счетчик 9 обнуляется дважды в каждом такте, и на выходе дешифратора 10 интервала нет сигналов (высокий потенциал). В случае увеличения длительности такта или изменения скважности за счет сбоев или нарушения вычислительного процесса на входе дешифратора 10 интервала появляется импульс (ГОГЗКИР потешщал), который через элемент.. И 3 поступает на счетный вход счетчика 11 количества

ый через элемент.. И 3 поступает на четный вход счетчика 11 количества

боев (фиг. 2). Если количество сбоев е превышает заданного допустимого значения, определяемого емкостью счетчика 11, ндпример не превышает п сбоев (фиг. 3), то на выходе деишфратора 12 нет сигнала, первый (инверсный) выход имеет высокий потенциал, а второй (прямой) - низкий потенциал. Когда количество сбоев превьшает емкость счетчика 11, например равно п+1, на инверсном выходе дешифратора 12 возникает сигнал низкого уровня, блокирующий поступление сигналов на вход счетчика 11 через элемент И 3.

Одновременно высокий потенциал сигнала с прямого 7зыхода деишфратора 12 поступает также на вход элеме1гга И 4, разреша я прохождение через него информации высокого уровня в случае поступления ее с выхода дешифратора 14. По первому импульсу сбоя, проходя1цему с выхода счетчика 11 через элемент И 18 на вход счетчика 13, поступает сигнал.

разрешаю1ций счет импульсо опорной

частоты f PJ, . Сигнсол на выходе дешифратора 14 (BI.ICOKTUI уровень) появляется, когда интервал между первым импульсом сбоя и текуп1им больше допустимого

Q наперед заданного зиачетш, опреде5

ляемого емкостью счетчика 13.

При наличии на входе элемента И 4 дв%т С 1гиалов высокого уровня, определяемого состоянием счетчика 11 количества сбоев и дерп1фратором 12 количества сбоев, и высокого уровня, определяемого счетчиком 13 интервапа количества сбоев и дешифратором 14 интерпала количества сбоев, на его

выходе возникает сигнал, низкого уров-: ня, поступающий на второй вход элемента И 2 и блокирующий прохожде ше импульсов опорной частоты через эле- , мент И 2 ла вход счетчика 9 интервала, а также перебрасыв ающий своим фронтом триггер 25 блока 21 памяти в единичное состояние. При этом на выходе клювых N элементов и блоком выходных N коммутаторов, предназначенных для подключения к входам соответствующих N потребителей, причем вход устройства через формирователь импульсов подключен к одному из входов первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к сбросовому входу счетчика ин

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам автоматики. Цель изобретения - повышение надежности аварийного отключения и расширение функциональных возможностей устройства. Импульс низкого потенциала с выхода формирователя 1 проходит через элемент ИЛИ 5, осуществляет сброс счетчика 9 дважды в каждом такте работы. В промежутках между этими импульсами счетчик 9 считает импульсы опорной частоты. Емкость счетчика 9 интервала выбрана несколько больше половины периода Т тактов управления. При увеличении длительности такта за счет сбоев или нарушения вычислительного процесса на входе дешифратора 10 интервала появляется импульс. Этот импульс через элемент И 3 поступает на счетный вход счетчика 11 количества сбоев. При количестве сбоев, не превышающем заданного уровня, на выходе дешифратора 12 сигнал отсутствует. Если количество сбоев превысит заданный уровень, на выходе дешифратора 12 возникает сигнал низкого уровня, блокирующий поступление сигналов на вход счетчика 11. На выходе ключевого элемента устанавливается низкий потенциал, на выходе коммутатора 7 - высокий. Происходит отключение основного потребителя-абонента. 3 ил.

чевого элемента 6 устанавливается низ-|п тервалов, счетный вход которого чекий потенциал, на выходе коммутатора 7 - высокий потенциал, при котором происходит отключение основного потребителя (абонента 8) от источника питания.55

Одновременно выходной сигнал элемента И 4 (низкий уровень) поступает на вход инвертора - элемента НЕ 20, выходной сигнал которого (высокий потенциал) разрешает прохождение им- 20 пульсной опорной частоты на вход счетчика 15 через элемент И 17 (фиг. 3). Счетчик 15 и деиифратор. 16 формирутвт при этом временную диаграмму отключения остальных абонентов 24...N и от- 25 ключает их через ключевые элементы блока 22 и блока 23 выходных коммутаторов.

Повторное или любое включение потребителей-абонентов определяется сня-зо тием, а затем подачей команды НЦ..

Формула изобретения

рез первый элемент И подключен к вхо ду источника опорной частоты, а выход - к входу, дешифратора интервала, выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и к одном из входов второго элемента И, выход которого подключен к счетному входу счетчика количества сбоев, вькоды ко торого подключены к входам дешифратора количества сбоев, первый выход которого подключен к другому входу второго элемента И, а второй выход - к первому входу третьего -элемента И, выход которого соединен с информационным входом .первого триггера блок памяти и с другим входом первого эле мента И, а также через элемент НЕ - первьм входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с входом источника опорной частоты, а выход через последовательно соединенны счетчик и депшфратор формирования временной диаграммы соединен с инфор мационными входами соответствующих триггеров блока памяти, при этом вхо Начало 1дакла соединен с третьим вх дом первого элемента ИТМ, третьим входом четвертого элемента И, со сбр совыми входами всех триггеров блока и с первым входом второго эле мента выход которого подключен к сбросовому входу счетчика количест ва сбоевS один из выходов которого подключен к одному из входов пятого элемента И, другой вход которого под ключен к выходу второго элемента И, а выход - к сбросовому входу счетчика интервала определения сбоев, счет ный вход которого подключен к входу опорной частоты, а выход через дешифратор интервшта определения сбоев соединен с вторым входом второго эле мента И1Ш и вторым входом третьего элемента И, при этом N+1 блоков ти подключены через блок ключевьк элементов к блоку выходных N коммута торов.

Устройство для автоматического отключения потребителей, содержащее формирователь импульсов, три элемента И, элемент ИЛИ, ключевой элемент, выходом соединенный с коммутатором, выход которого предназначен для подключения к входу основного потребителя, отличающееся тем, что, с целью повьппения надежности аварийного отключения потребителя и расширения функциональных возможностей устройства, оно дополнительно снабжено счетчиком и дешифратором интервала, счетчиком и дешифратором количества сбоев, счетчиком и деиш- фратором интервала определения сбоев счетчиком и дешифратором формирования временной диаграммы отключения абонентов, четвертым и пятым тами И, вторым элементом ИЛИ, элементом НЕ, источником опорной частоты, N+1 блоков памяти, выполненнызс в виде N+1 триггеров,, блоком ключе

тервалов, счетный вход которого че

рез первый элемент И подключен к входу источника опорной частоты, а выход - к входу, дешифратора интервала, выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ и к одному из входов второго элемента И, выход которого подключен к счетному входу счетчика количества сбоев, вькоды которого подключены к входам дешифратора количества сбоев, первый выход которого подключен к другому входу второго элемента И, а второй выход - к первому входу третьего -элемента И, выход которого соединен с информационным входом .первого триггера блока памяти и с другим входом первого элемента И, а также через элемент НЕ - с первьм входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с входом источника опорной частоты, а выход через последовательно соединенные счетчик и депшфратор формирования временной диаграммы соединен с информационными входами соответствующих триггеров блока памяти, при этом вход Начало 1дакла соединен с третьим входом первого элемента ИТМ, третьим входом четвертого элемента И, со сбросовыми входами всех триггеров блока и с первым входом второго элемента выход которого подключен к сбросовому входу счетчика количества сбоевS один из выходов которого подключен к одному из входов пятого элемента И, другой вход которого подключен к выходу второго элемента И, а выход - к сбросовому входу счетчика интервала определения сбоев, счетный вход которого подключен к входу опорной частоты, а выход через дешифратор интервшта определения сбоев соединен с вторым входом второго элемента И1Ш и вторым входом третьего элемента И, при этом N+1 блоков ти подключены через блок ключевьк элементов к блоку выходных N коммута7 торов.

r-l I I I I I I I I 11 I I I и I I I I I I I

А.Ш

PaSoTtf Устрбйсг-бл d€ cSot& Ц&Н

cfoeS U0(i HB fojtee.kutflo cSoe l/в/У больше.

bon jcmuMO o n.Ф допустыного п.

PaeoTc/ i/cTl oucr/ ff пры ф,.р 2 cS ofS ЦВМ