Устройство для диагностирования релейно-контактных схем Советский патент 1990 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к автомати™ ческому контролю и может быть исполь зовано для поиска неисправностей в различных устройствах управления и автоматики, выпол ненных на основе ре лейно контактных схем.

Целью изобретения является повы™ шение достоверности результатов ди агностирования.

На фиг.1 представлена функциональ ная схема устройства; на фиг.2 при™ мер выполнения узла коммутации.

Устройство содержит эталонный блок I, включающий програмьгаруелш запоминающие узлы 2 и узел 3 комму тации, схему 4 сравнения, блок 5 ин дикации, задатчик 6 адреса, регистр 7, блок 8 гальванических развязок, эле-

мент И 9, переключатель 10, элементы 11 и 12 памяти, блок 13 синхронизации,- счетчик 14, дешифратор 15, элементы НЕ 16 - 18, элементы ИЛИ 19 - 21, элементы И 22 и 23, причем блок 13 синхронизации содержит элемент ИЛИ 24, элемент И 25, генератор 26 импульсов, делитель 27 частоты и кнопку 28 управления.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом проверки рглсйно- контактной схекы с помощью узла 3 коммутации оператор подключает к схг- ме 4 сравнения тот узел 2, которьп соответствует проверяемой схемс i п памяти которого содержится p.-iriM.- состояний контрольных точек д.чя и

О)

дого такта работы релейно-контактной схем(1. Перед началом работы проверяв мой cxeNbi с помощью сигнала Сброс приводят в исходное состояние счет- чик 14, задатчик 6 адреса, элементы 1 и 12 дамяти. При этом на первые входы схемы 4 сравнения поступает от узла 2 через узел 3 коммутации комбинация кода программы состояний Q контрольных точек для исходного состояния проверяемой схемы. На вторые входы схемы 4 сравнения через блок 8 гальванической развязки поступает в виде двоичных переменных (О или j 1) комбинация действительных состояний контрольных точек проверяемой схемы. При совпадении состояний входов схемы 4 сравнения на ее выходе - состояние О, На выходе элемента И 9 J вход которого соединен с выходом схемы 4 сравнения, также состояние О. Соответственно, и на первом входе элемента ИЛИ 24, соединенном с выходом элемента И 9, и на втором его входе, соединенном с выходом элемента П памяти, состояние О. Поэтому на выходе элемента ИЛИ 24 и на соединенном с ним втором входе элемента И 25 состояние О. На

20

25

первый вход элемента И 25 поступают импульсы с генератора 26 импульсов. Если на втором входе элемента И 25 состояние О, то импульсов, поступающих на его первый вход, на выходе элемента не будет, В таком состоянии устройство ждет начала цикла работы проверяемой схемы.

При переходе проверяемой схемы к следующему такту :или при помехе на дд выходе схемы 4 сравнения появится сигнал 1. На втором входе элемента И 9 - также состояние 1, поэтому на выходе этого элемента будет состояние 1, на первом входе элемента 5 ИЛИ 24 и на его выходе 1, на втором входе элемента И 25 также 1 ,.

На выходе элемента И 25, подклю- ченном к синхровходу счетчика 14, появятся тактирующие импульа.1. В слу чае, когда сигнал 1 на втором входе элемента И 25 вызван помехой в тракте связей между элементами 7,8, 4,9,24, он будет коротким и либо не со вп адет с моментом формирования сиг- нота на первом входе элемента 25, ли- бо (если совпадет) на выходе элемента. 25 и на входе счетчика 14 вероятнее всего появится единичный импульс. Это

1614001 4

приведет к тому, что состояние О выхода дешифратора 15, разрядные входы которого соединены с разрядными выхо дами счетчика 14, переместится с первого выхода на второй, однако,чтобы было зафиксировано несовпадение, нулевое состояние должно оказаться на его п-м выходе. (Такт, например 5-й, с которого начинается фиксирование Несовпадения, выбирается исходя из выбранной выдержки, учитывагадей мини- мальное время срабатывания злементов, и выбранного числа подтверждений несовпадения).

В случае, когда произошел действительный переход проверяемой схемы в новое состояние, сигнал 1 на втором входе элемента И 25 сохраняется до тех пор, пока не наступит новое соответствие на схеме 4 сравнения между кодами релейно-контактной схемы и узла 2, поэтому с выхода элемента И 25 на синхровход счетчика 14 будут поступать импульс, меняющие состояние счетчика 4 и, соответственно, дешифратора 15. Первый импульс, поступивший на вход счетчика 14, создает на входах дешифратора 15 код 0001 и его состояние О перейдет с первого входа на второй, что не приводит ни к какому последствию. Второй им- пульс приводит к появлению на входах дешифратора 15 кода 0010, а на. выходе дешифратора 15 состояние О перейдет с второго выхода на третий и опять без каких-либо последствий, так как и этот выход не задействован. Так будет протекать работа устройства до (п-1)-го импульса на синхровхо- де счетчика 14. При (п-1)-м импульсе состояние О переходит на п-й выход дешифратора 15, который соединен с входом установки элемента 11 памяти. Элемент 11 памяти взводится, на его выходе, соединенном с вторым входом элемента ИЛИ 24, появляется сигнал 1, в результате чего теперь на выходе, элемента И 25 импульсьг будут следовать и после наступления соответствия кодов релейно-контактной схемы и узла 2, что необходимо для завершения цикла контроля.

Следующий импульс на входе счетчика 14 переводит состояние О на следующий (п+1)й выход дешифратора 15, соединеннг 1Й с входом элемента НЕ 16, выход которого с.)е.динен с вторым входом элемента ИЛИ 19. В результате на

30

;выходе элемента ЯЛИ 19, соединенном с синхровходом задатчика 6 адреса, появляется состояние 1, что приводит к появлению на выходе задатчи ка 6 адреса нового адреса и переключению узла 2 блока 1 на новую комбинацию состояний выхода, соответствукг щую данн ому такту релейно- контактной схемы. Если эта комбинация выходов уэла 2 точно соответствует реальному состоянию контрольных точек проверяемой схемы, то на первом входе эле-, мента ИЛИ 24 оказывается сигнал О, однако импульсы на выходе элемента И 25 не прекратятся, так как на втором входе элемента ИЛИ 24 оказывается сигнал 1 с выхода элемента 11 памяти. Поэтому следующий импульс на синхровходе счетчика 14 приведет к переводу состояния О с (п+1)-го на (п+2)й выход- дешифратора 15, соединенный через элемент НЕ 17 с первым, входом элемента И 22, на втором, входе которого в -данный момент также состояние 1, Выход элемента И 22 соединен с первым входом элемента ИЛИ 20, выход которого соединен с входами сброса элементов 1 и 14 и входом записи элемента 12, В результате этого элементы И, 12, 14 примут исходное состояние. Аналогично происходит работа и в следующих тактах, если нет сбоя в проверяемой схеме.

Описанные выше операции позволяют обеспечить защиту устройства от помех, а также задан}1ую выдержку фиксирования соответствия работы схемы с программой, записанной в узле 2, необходимую для избежания ошибочной регистрации сбоя в процессе перехода проверяемой схемы из одного состояния, в другое.

При сбое работы релейно-контакт- :ой схемы правильная комбинация конт- р ольных точек не устанавливается, поэтому на выходе блока 4 сравнения - сигнал 1, на втором входе элемента И 22 - сигнал О, Импульс сброса 1 на выходе элемента И 22 не появ ляется и на вход счетчика 14 придет следующий импульс, в результате дешифратор 15 перейдет в следующее состояние, когда О оказывается на (п+ +3)-м выходе, соединенном с входом сброса элемента 12 памяти, и на его прямом выходе появляется сигнал О, Его инверсный выход соединен с вторым входом элемента ИЛИ 21, первый же вход элемента ИЛИ 21, соединен с выходом генератора 26 импульсов. При состоянии О на выходе reHejiaTopa 26 импульсов и состоянии О на инверсном выходе элемента 12 памяти происходит периодический сброс состояния регистра 7, При данном состояд НИИ элемента 12 сброс регистра 7 исключается, остается последняя запись. Запись информации в регистр 7 происходит периодически при состоянии 1 на синхровходе регистра 7, соединен5 ном с выходом элемента И 23, и состо янии 1 на прямом выходе элемента 12 памяти. Таким образом, дальнейшая работа устройства затормаживается, Блок 5 инди.сации высвечивает состоя-

0 ние контрольных точек на момент

(такт) сбоя проверяемой схемы и состояние контрольных точек на тот же момент, которое должно быть при правильной работе проверяемой схемы, а

5 таюке номер такта работы проверяемой схемы. Этой информации достаточно, чтобы определить вид и характер неисправности в релейно-контактной схеме,

0 В случле, когда сбой в работе проверяемой схемы заключается в том,что работа ее останавливается на каком- то такте, а комбинация состояний контрольных точек соответствует нормальной работе, устройство диагностирования также останавливается на этом такте и фиксирует правильную комбинацию программы, записанной в узле 2, и проверяемой схемы, В этом случае .оператор кратковремепным нажатием кнопки 28 соединяет выход делителя 27 частоты, на котором формируются импульсы с частотой 2-3 Гц,с первым входом элемента ИШ1 19, что приводит к появлению на выходе элемента ИЛИ 19 импульса, переводящего задатчик 6 адреса в следующее состояние, что в свою очередь приводит к переключению узла 2 на программу состояний следующего такта релейно-кон- тактной схемы. Переключается и номер такта блока 5 индикации, В результате оператор получает информацию о .том, какое состояние контрольных точек должно быть в следующем такте и на каком состоянии этих точек оста- новил-ась проверяемая схема. Это дает необходимую информацию о. неиспршзнос- ти релейно-контактной схемы.

5

0

5

П1)и аналогичном переключении паре- ключателя 10 и длительном нажатии кнопки 28 на эадатчик б адреса поступают периодические импульс, с часто- той 2-3 Гц, что позволяет произвести полный просмотр программы включенного узлом 3 коммутации узла 2 эталонного , бло ка 1.

Формула изобретения

1, Устройство для диагностирова- ни я: релейно- контактных схем, содержа щее 3адатчик адреса, схему сравнения блок гальванических развязок, ре гистр, блок индикации, первый эле мент И и эталонный блок, группа ад- ресных входов которого .соединена с группой выходов задатчика адреса, а группа выходов - с первой .группой входов схемы сравнения и с первой группой информационных входов блока индикации, вторая группа информалди - онных входов которого подключена к выходу регистра, информационные вхо ды которого соединены с второй груп пой входов схемы сравнения и группой выходов блока гальванических развязок, группа входов которого подключе на к входам устройства, служащим для подключения к контрольным точкам релейной-контактной cxeNibi, выход схе- кы сравнения соединен с первым входом первого элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов диагностирования, устройство снабжено первым и вторым элементами памяти, переключателем, блоком синхронизации первым, вторым и третьим элементами НЕ, вторым и третьим элементами И, счетчиком, первым, вторым и третьим элементами ИЛИ и дешифратором, п-й и n+1-й выход которого соединены соответственно с. входом установки первого .элемента памяти и входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ выход которого подключен к синхро- входу блока индикации и к синхровходу задатчика адреса, вход сброса кот рого подключен к входу сброса ус.трой ства и к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого подключен к выходу второго элемента НЕ, вход которого соединен с п+2-м выходом деши™

0

5

0

5

0

5

0

5

фратора, n+3-й выход и разрядные вхо- ды которого соединены соответственно с входом сброса второгЬ элемента памяти и разрядными выходами счетчика, вход сброса которого соединен с вы- ходом второго элемента ИЛИ, входом сброса первого элемента памяти и входом установки второго элемента памя- о ти, инверсный выход которого соедиг- нен с первым входом третьего элемен™ та ИЛИ, выход которого подключен к входу сброса-регистра, синхровход которого подключен к выходу третьего элемента И, первый вход которого со- единен с прямым выходом второго элемента памяти и с вторым входом первого элемента И, выход которого через нормально замкнутый контакт переклю- чателя соединен с входом третьего элемента НЕ и с первым входом блока синхронизации, второй .вход, первый и второй тактирующие выходы которого соединены соответственно с выходом первого элемента памяти, синхро- входом счетчика и с вторым входом первого элемента ИЛИ, третий тактирующий выход блока синхронизации подключен к вторым входам третьего элемента И и третьего элемента ИЛИ, выход третьего элемента НЕ соединен с вторым входом второго элемента И, а управляющие входы эталонного блока соединены с управлякщими входами устройства,

2,Устройство по п,1, о т л и -. чающееся тем, что эталонный блок содержит узел коммутации, управляющие входы которого соединены с управляющими входами блока, и програм- мируем111е постоянные запоминакнцие уз - лы, группа входов и группа выходов каждого из которых соединены с соответствующими первыми группами информационных входов и выходов узла коммутации, вторые группы информационных входов и .выходов которого подключены соответственно к группе ин- формационньгх входов и группе выходов блока,

3,Устройство по п,1, отличающее с я тем, что блок синхронизации содержит генератор импульсов, делитель частоты, элемент И и элемент ИЛИ, первый вход, второй вход и выход которого соединены соответственно с первым входом, вторым входом блока и с первым входом элемента И, выход которого подключен к первому

тактирующему выходу блока, второйчастоты, вход которого соединен с вы

тактирующий выход которого через нор-ходом генератора импульсов, вторым

мально разомкнутый контакт кнопки уп-входом элемента И и с третьим тактиравления соединен с выходом делителярующим выходом блока.

Изобретение относится к автоматическому контролю объектов и может быть использовано для поиска неисправностей в различных устройствах управления и автоматики, выполненных на основе релейно-контактных схем. Цель изобретения - повышение достоверности результатов диагностирования - достигается за счет исключения влияния помех, связанных с дребезгом контактов, неодновременностью перехода релейно-контактной схемы в каждое новое состояние, что повышает производительность процесса диагностирования. Устройство производит потактовое сравнение напряжений в контрольных точках релейно-контактной схемы с программой потактового изменения этих напряжений, записанной в эталонном блоке, и автоматически определяет адрес имеющейся неисправности или подтверждает исправность схемы. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Сброс Фи2,1

Фиг.2