Система для сигнализации о работе территориально-распределенных объектов Советский патент 1991 года по МПК G08B23/00 

Изобретение относится к автоматике, в частности к системам для сигнализации о работе территориаль- но-распределеиных объектов, и может быть использовано в автоматизированных системах управления приоритетами территориально-распределенных объектов АСУ.

Целью изобретения является повышение надежности системы.

На фиг.1-3 представлена функциональная схема системы; на фиг. 4 - блок синхронизации; на фиг.5 - временные диаграммы, поясняющие работу блока синхронизации.

Система содержит входной регистр, регистр 2 готовности, регистры фиксированного номера 3, смены номера 4, индикатора 5, дешифратор 6 готовности, дешифратор 7 адреса, группу триггеров 8 ранга, группу триггеров 9, элемент ИЛИ 10, группы элементов ИЛИ 11-14, блок групп элементов ИЛИ 15, группы элементов ИЛИ 16, группы элементов И 17-21, блоки групп элементов И 22 к 23, элемент 24 задержки,

&

ы

группы элементов 25-28 задержки, элемент 29 задержки, группу элементов 30 задержки, индикатор 31, блок 32 синхронизации, группы 33 и 34 информаци- онных входов, группу 35 адресных входов, управляющие входы 36 и 37 и управляющий 38 выход.

Блок 32 синхронизации выполнен из триггеров 39, 40 и 41, генератора 42 импульсов, счетчика 43, элементов И 44-50, элементов ИЛИ-НЕ 51, элементов НЕ 52 и 53, элементов 54-56 задержки .

Система работает следующим об- разом.

В сложной АСУ для управления, как правило, предусматривается использование нескольких объектов управления, один из которых является управляющим, а остальные выполняют функции резервных, готовые по изменению обстановки взять управление на себя.

Непрерывность управления при выходе из строя управляющего объекта мо- жет быть обеспечена своевременной передачей функций управления с одного объекта управления на другой. Для решения этой задачи задается последовательность включения каждого из объектов управления в контур управления. Такую последовательность целесообразно задать в виде ранжировки объектов, присвоив каждому объекту управления соответствующий приоритет (ранг).

Работу системы можно условно разбить на следующие циклы; подготовка системы к работе. /установка системы в исходное состояние, первоначаль- ная загрузка системы), функционирование системы (прием и обработка принятых сообщений, корректировка рангов объектов в соответствии с принятыми сообщениями, выдача информации о ран- гах объектов на блок. 31 индикации, подготовка системы к новому циклу корректировки рангов).

Установка системы в исходное состояние осуществляется автоматически после включения питания системы посредством цепей сброса, подключенных к соответствующим входам элементов непосредственно и через элементы ИЛИ, если к входам сброса необходимо под ключитъ связи, посредством которых также осуществляется сброс элементов в процессе функционирования системы.

I

, Q

J5

20

250 ,,

045

50

55

Цепи автоматической установки системы в исходное состояние не показаны.

Перед началом работы оператор каждого объекта на своем пульте (на чертежах не показан) набирает коды номеров всех объектов в соответствии с присвоенными им приоритетами. Эти коды через информационные входы 33 записываются в соответствии с рангом, код которого поступает по адресным входам 35 в дешифратор 7 адреса, в регистры 3 фиксированного номера (за каждым из которых жестко закреплен ранг), которые предварительно сбрасываются сигналом с управляющего входа 36 при нажатии клавиши Сброс на пульте. Коды объектов постоянно хранятся в регистрах 3 фиксированного номера в течение всей работы системы.

Все объекты управления АСУ охвачены постоянным функциональным контролем. По результатам контроля с каждого объекта в разрешенное для него время в адрес остальных объектов выдаются сообщения о работоспособности данного объекта. Отсутствие сообщения свидетельствует о неработоспособном состоянии объекта, не приславшего его. Цепи выдачи сообщений не показаны.

Все сообщения, полученные на объекте в определенный интервал времени, хранятся в буфере связного вычислительного комплекса (не показано).

К определенному времени связной вы- числительный комплекс начинает вырабатывать импульсы, поступаг-цие на управляющий вход 37 системы (фиг.5,а).

Первый тактовый импульс с управляющего входа 37 поступает на вход 57 блока 32 синхронизации и устанавливает триггер 39 (фиг.5,б) в единичное состояние. Высоким потенциалом триггер 39 запускает генератор 42 импульсов (фиг.5,в).

Первый импульс с выхода генератора 42 импульсов через элемент И 44 (фиг.5,г) поступает на счетный вход счетчика 43, который изменяет соответственно свое состояние (фиг.5,д) открывая элемент И 45, через который проходит первый импульс от генератора 42 на выход 58 блока 32 синхронизации (фиг.5,м), открывающий группы элементов И 22, через которые коды номеров объектов записываются из регистров 3 фиксированного номера в соответствующие регистры 4 смены номера.

Также импульс с выхода элемента И 45 запускает элемент 54 задержки, который через триггер 40 формирует управляющий сигнал (фиг. 5, з.и), которым с управляющего выхода 38 системы разрешается выдача из буфера связного вычислительного комплекса сообщений в систему и открывается группа элементов И 19.

С каждым тактовым импульсом, поступающим на управляющий вход 37 системы, также поступает синхронно сообщение на информационные входы 34 системы. Сообщение с выходов элементов И 19 записывается во входной регистр 1, а затем расшифровывается дешифратором 6 готовности. Если объект, приславший сообщение, работоспособен, то на соответствующем выходе дешифратора 6 готовности будет высокий потенциал, который запишется в соответствующий разряд регистра 2 готовности.

Длительность стробирующего импульса на выходе 59 блока 32 синхронизации (фиг. 5,н) выбирается в соответствии с количеством объектов:

Л гр

сзг.г- Vn

где Т„ - период следования тактовых импульсов на управляющем входе 37 системы, п - количество объектов управления в АСУ.

После того, как информация о работоспособности поступит в регистр 2 готовности, блок 32 синхронизации на выходе (фиг. 50) формирует импульс записи, который открывает элементы И 17 по соответствующему входу

и подает содержимое регистра 2 готов- д. первого элемента 25 задержки через

ности через входы соответствующих элементов ИЛИ 11 на установочные входы соответствующих триггеров 8 ранга.

Импульс записи формируется на выходе элемента И 46, на один вход которого поступает импульс с выхода ге нератора 42 импульсов, а на другие - высокие потенциалы с выхода элемента НЕ 52, с выхода счетчика 43 (фиг.5,е) и с инверсного выхода триг- гера 41.

Триггер 8, на установочные входы которых поступают сигналы логической единицы с соответствующих разрядов

первый элемент ИЛИ 13 устанавливает в нулевое состояние второй триггер 8. Кроме того, импульс с первого вы хода первого элемента 25 задержки з 50 пускает второй элемент 25 задержки через элемент ИЛИ 12. Импульс вого выхода второго элемента 25 задержки открывает второй элемент И 2 через который сигнал логической еди ницы переписывается из третьего три гера 8 во второй триггер 8, после ч го импульсом с второго выхода второ го элемента 25 задержки третий триг гер 8 устанавливается в первое сое

0

регистра 2 готовности, на своих выходах формируют единичные потенциапы, Сдвиг сигналов погической единицы из последующих триггеров 8 в предыдущие осуществляется по тактовым импульсам, которые вырабатывает на выходе 61 блок 32 синхронизации (фиг.5, п). При этом количество импульсов равно п - 1.

Импульс записи с выхода элемента И 46 запускает элемент 55 задержки (фиг. 5,к), который управляет триггером 41, через который формируется сигнал (фиг. 5, л), открывающий элемент И 47, через который п - 1 импульс сдвига поступает на выход 61 блока 32 синхронизации.

Длительность строба в данном случае рассчитывается следующим образом;

Я

4, V - 1) где Ту - период следования импуль5 сов;

п - количество объектов. Первый импульс с выхода 61 блока 32 синхронизации проходит через первый элемент И 18 группы и устанавли0 вает триггер 9 в единичное состояние, тем самым закрывается первый элемент И 21 для прохождения импульса с выхода первого элемента 26 задержки. Кроме того, импульсом с выхода первого элемента И 18 запускается первый элемент 25 задержки, импульс с первого выхода которого открывает первый элемент И 20 группы, через который высокий потенциал с прямого выхода . второго триггера 8 поступает на вход первого элемента ИЛИ tl и далее на установочный вход первого триггера 8, устанавливая его в единичное состояние. Импульс с второго выхода

5

0

. первого элемента 25 задержки через

первый элемент ИЛИ 13 устанавливает в нулевое состояние второй триггер 8. Кроме того, импульс с первого выхода первого элемента 25 задержки за- пускает второй элемент 25 задержки через элемент ИЛИ 12. Импульс вого выхода второго элемента 25 задержки открывает второй элемент И 20, через который сигнал логической единицы переписывается из третьего триггера 8 во второй триггер 8, после чего импульсом с второго выхода второго элемента 25 задержки третий триггер 8 устанавливается в первое соетояние. Таким образом будут переписаны сигналы логической единицы из последующих триггеров 8 в предыдущие, а в последнем триггере 8 будет записан сигнал логического нуля.

Вместе с тем импульс с выхода первого элемента И 18 через первые элементы ИЛИ 15 и элементы 30 задержки устанавливает первый регистр 4 смены номера в нулевое состояние, а через элемент 27 задержки открывает соответствующие элементы И 23 группы, через которые номер объекта из второго регистра 4 смены номера переписывается в первый регистр 4 смены номера, а затем второй регистр 4 смены номера устанавливается в ноль и т.д.

В случае, - когда на вход первого триггера 8 ранга из регистра 2 готовности поступил сигнал логической единицы, а на вход второго - нуля, в последующих триггерах 8 ранга, начиная с третьего, записаны сигналы логической единицы, на инверсных выходах первого и второго триггеров 8 ранга формируются соответственно низкий и высокий потенциалы. Следовательно, первый элемент И 18 закрыт по соответствующему входу, второй элемент И 18 открыт. Пришедший к этому моменту времени первый тактовый импульс на выход первого элемента И 18 не проходит, а задержанный первым элементом 25 задержки поступает через открытый высоким потенциалом с инверсного выхода триггера 9 элемент И 21 на вход второго элемента И 18. Сформированный на выходе второго элемента И 18 импульс устанавливает триггер 9 в единичное состояние, закрывает второй элемент И 21 для прохождения импульса, задержанного вторым элементом 26 задержки и, кроме того, через элемент ИЛИ 12 и второй элемент 26 задержки, время задержки которого по первому выходу не меньше суммы времени задержки элемента 26 задержки и длительности тактового импульса, поступает на вход второго элемента И 20 и переписывает содержимое третьего триггера 8 ранга через вход соответствующего элемеита ИЛИ 11 во второй триггер 8 ранга, осуществляя тем самым сдвиг информации регистра 2 готовности на один разряд влево (исключается ноль).

0

5

0

5

30

35

40

45

50

55

При этом второй триггер 9 устанавливается в нулевое состояние высоким потенциалом с прямого выхода второго триггера 8 ранга. Импульс с второго выхода второго элемента 25 задержки поступает через соответст-/ вующий элемент ИЛИ 13 на вход третьего триггера 8 ранга, приводя последний в нулевое состояние, а с первого выхода также через соответствующие элементы ИЛИ 12 и элементы 25 задержки - на вход (соответствующего) элемента И 20, переписывая содержимое последующего триггера 8 ранга в предыдущий и т.д.

Вместе с тем, импульс с выхода , второго элемента И 18, как импульс обнуления, через второй элемент ИЛИ 15 и второй элемент 30 задержки поступает на возвратный вход второго регистра 4 смены номера, стирая его содержимое, и задержанный первым элементом 28 задержки через элемент ИЛИ 16 поступает на вторые входы соответствующих элементов И 23, переписывая содержимое последующего регистра 4 смены номера через другие входы элементов ИЛИ 14 в предыдущий (в данном случае во второй), и через третий элемент ИЛИ 15 и третий элемент 30 задержки в качестве импульса обнуления на вход последующего (третьего) регистра 4 смены номера, стирая его содержимое и т.д.

Таким образом, первый тактовый импульс пачки исключает первый ноль регистра 2 готовности стирает код номера объекта, соответствующего разряду регистра 2 готовности, в котором зафиксирован этот ноль и сдвигает остальную информацию в триггерах 8 ранга и регистрах 4 смены номера на один разряд влево (один разряд регистра 2 готовности соответствует коду номера одного объекта) , завершая тем самым первый такт сдвигов.

Второй тактовый импульс с выхода 61 блока 32 синхронизации осуществляет исключение второго нуля в регистре 2 готовности и сдвиг информации в триггерах 8 ранга в регистрах смены номера 4 из последующих в предыдущие, определяя тем самым второй такт сдвигов.

Вся пачка импульсов осуществляет исключение всех нулей регистра 2 готовности и сжатие информации в тригУ16

герах 8 ранга и регистрах 4 смены номера влево.

После того, как тактовые импульсы пачки исключат все нули, а следовательно, и коды номеров объектов, не приславших сообщения, и сдвинут всю информацию влево, блок 32 синхронизации на своем выходе 62 формирует ИМПУЛЬС ОбнуЛеНИЯ реГИСТрОВ ИН-

дикатора 5 (фиг. 5,р). Этот импульс формируется на выходе элемента И 48, на один вход которого поступает импульс с выхода генератора 42, на другие - потенциалы с выходов счетчи- ка 43.

Для записи обновленной информации из регистров смены номера 4 в соот- , ветствующие им регистры 5 индикатора, блок 32 синхронизации формирует импульс записи, который с выхода 63 (фиг.5, с) поступает на управляющие входы записи регистров 5 индикатора и переписывает содержимое регистров 4 смены номера в соответствующие ре- гистры 5 индикатора. Импульс записи формируется на выходе элемента И 49, на один вход которого поступает импульс с генератора 42, на другие - высокие потенциалы с выходов эле- мента НЕ 53 и счетчика 43 (фиг.5,ж) Обновленная информация регистров 5 индикатора в виде таблицы ранжирования высвечивается на индикаторе 31. При этом номера рангов высвечивают- ся на индикаторе 31 постоянно, а изменяются лишь номера объектов,соответствующие скорректированным рангам.

В конце цикла корректировки рангов с выхода 64 блока 32 синхронизации (фиг.5,т) формируется импульс сброса, который обнуляет регистр 2 готовности, триггеры 8 ранга и регистры 4 смены номера. Этот импульс формируется на выходе элемента И 50, на один вход которого поступает импульс с генератора 42, на другие - высокие потенциалы с выходов счетчика 43. Кроме того, с выхода элемента И 50 импульс сброса через элемент 56 задержки (фиг.5) поступает на возвратные входы триггера 39 и счетчика 43, устанавливая их в нулевое состояние.

Формула изобретения

1. Система для сигнализации о работе территориально-распределенных объектов, содержащая входной регистр,

15

0

Q

з

0 5 0 с

0 5 g

выходы которого соединены с входами. первого дешифратора, первый элемент задержки, выход которого подключен к входу сброса входного регистра, первую группу элементов И, выходы первого, второго и третьего элементов и которой соединены с первыми входами одноименных триггеров первой группы,, вторую группу элементов И, первые входы которых объединены, третью и четвертую группы-элементов И, регистр готовности, второй дешифратор, первую группу элементов ИЛИ, вторую группу триггеров, второй элемент задержки, элемент ИЛИ и индикатор, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы, в нее введены блок синхронизации, регистры фиксированного номера, регистры смены номера, регистры индикатора, блок ., групп элементов ИЛИ, первый и второй блоки групп элементов И, вторая, третья, четвертая и пятая группы элементов ИЛИ, пятая и шестая группы элементов И, первая, вторая, третья четвертая и пятая группы элементов задержки, первый выход блока синхронизации является управляющим выходом системы и соединен с первыми входами элементов И третьей группы, вторые входы которых являются первой группой информационных входов системы, вход блока синхронизации является первым управляющим входом и соединен с третьими входами элементов И третьей группы, выходы которых подключены к информационным входам входного регистра, выходы первого дешифратора соединены с входами элемента ИЛИ и с информационными входами регистра готовности, выходы которого подключены к вторым входам одноименных элементов И второй группы, выходы первого, второго и третьего элементов И которой соединены с первыми входами одноименных элементов ИЛИ второй группы, выходы которых подключены к первым входам одноименных триггеров второй группы, выход четвертого элемента И второй группы соединен с первым входом четвертого триггера второй группы, первые выходы триггеров которой подключены к первым входам одноименных элементов И первой группы, вторые выходы первого, второго и третьего триггеров второй группы подключены к вторым входам одноименных триггеров первой группы, вторые

выходы второго, третьего и четвертого триггеров второй группы соединены с первыми входами соответственно первого, второго и третьего элементов И четвертой группы, выходы которых подключены к вторым входам одноименных элементов ИЛИ второй группы, выходы элементов И первой группы соединены с первыми входами одноименных элементов ИЛИ третьей группы, выходы которых через одноименные элементы задержки первой группы подключены к входам сброса одноименных регистров смены номера, выходы которых соединены с информационными входами одноименных регистров индикатора, выходы которых подключены к одноименным группам входов индикатора, выход первого элемента И первой группы соединен с входом первого элемента задержки второй группы, выходы второго и третьего эпементов И первой группы соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ первой группы, выходы которых соединены с входами соответственно второго и третьего элементов задержки второй группы, первые выходы элементов задержки второй группы подключены к вторым входам одноименных элементов И четвертой группы, первые выходы первого и второго элементов задержки подключены к вторым входам одноименных элементов ИЛИ первой группы, вторые выходы элементов задержки второй группы соединены с первыми входами одноименных элементов ИЛИ четвертой группы, выходы которых подключены к вторым входам соответственно второго, третьего и четвертого триггеров второй группы, второй выход блока синхронизации соединен с вторым входом первого элемента И первой группы и с входом первого элемента задержки третьей группы, выходы триггеров первой группы подключены к первым входам одноименных элементов И пятой группы, выходы первого и второго элементов И которой соединены с вторыми входами соответственно второго и третьего элементов И первой труп пы и с входами соответственно второго и третьего элементов задержки третьей группы, выход третьего элемента И пятой группы подключен к второму входу элемента И первой группы, выходы элементов задержки третьей группы сое

0

5

0

5

0

5

0

5

динены с вторыми входами одноименных элементов И пятой группы, третий выход блока синхронизации подключен к первому входу одного из элементов И второй группы, четвертый выход блока синхронизации соединен с входом сброса регистра готовности, с вторым входом первого триггера второй группы, с вторыми входами элементов ИЛИ четвертой группы и с вторыми входами элементов ИЛИ третьей группы, пятый выход блока синхронизации подключен к входам сброса регистров индикатора, шестой выход блока синхронизации соединен с входами записи регистров индикатора, седьмой выход блока синхронизации подключен к первым входам элементов И групп первого блока, информационные входы второго дешифратора являются адресными входами системы, выходы второго дешифратора соединены с входами записи одноименных регистров фиксированного номера, выходы которых подключены к вторым входам элементов И одноименных групп первого блока, выходы первой, второй и третьей групп которого соединены с первыми входами элементов ИЛИ одноименных групп блока, выходы групп блока элементов ИЛИ подключены к информационным входам одноименных регистров смены номера, выходы второго, третьего и четвертого регистров смены номера соединены с первыми входами элементов И соответственно первой, второй и третьей групп второго блока, выходы которых подключены к вторым входам элементов ИЛИ одноименных групп блока, выходы элементов И четвертой группы первого блока соединены с информационными входами четвертого регистра смены номера, выход первого элемента И первой группы подключен к входу первого элемента задержки четвертой группы, выход которого соединен с вторыми входами элементов И первой группы второго блока, с третьим входом второго элемента ИЛИ третьей группы и через второй элемент задержки четвертой группы подключен к третьему входу третьего элемента ИЛИ третьей группы и к первому входу первого элемента ИЛИ пятой группы, который через третий элемент задержки четвертой группы подключен к третьему входу четвертого элемента ИЛИ третьей группы и к первому входу второго элемента ИЛИ пятой группы, выход

которого соединен с вторыми входаод элементов И третьей группы второго блока, выход второго элемента И первой группы через первый элемент за держки пятой группы подключен к второму входу первого элемента ИЛИ пято группы и к четвертому входу третьего элемента ИЛИ третьей группы, который через второй элемент задержки пятой группы подключен к второму входу второго элемента ИЛИ пятой группы и к четвертому входу четвертого элемента ИЛИ третьей группы, выход третьего элемента И первой группы через вто- рой элемент задержки подключен к третьему входу второго элемента ИЛИ пятой группы и к пятому входу четвертого элемента ИЛИ третьей группы, выход первого элемента ИЛИ пятой группы соединен с вторыми входами элементов И второй группы второго блока, выход элемента ИЛИ соединен с входом первого элемента задержки, входы сброса регистров фиксирован- ного номера объединены и являются в вторым управляющим входом системы, информационные входы регистров фиксированного номера являются второй группой информационных входов.

2. Система поп.1, отличающаяся тем, что блок синхронизации выполнен из генератора импульсов

счетчика, трех триггеров, семи эле

ментов И, элемента ИЛИ-НЕ, двух элементов НЕ и трех элементо в задержки, первый вход первого триггера является входом блока синхронизации, выход первого триггера соединен с входом генератора импульсов, выход которого подключен к первым входам элементов И, выход первого элемента И соединен с первым входом счетчика, первый выход которого подключен к вто-

Q Q 5 0

5

0 5

рым входам второго, третьего и чет-- вертого элементов И и через перпый и второй элементы НЕ подключен к вторым входам соответственно пятого и шестого элементов И, второй выход счетчика соединен с третьими входами третьего и пятого элементов И и с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к третьему вхсду второго элемента И, выход которого соединен с входом первого элемента задержки, первый и второй выходы которого подключены к одноименным входам второго триггера, первый выход которого является первым выходом блока синхронизации, а второй подключен к четвертому входу второго элемента И и к второму входу первого элемента И, первый выход третьего триггера соединен с третьим входом первого элемента И и с четвертым входом пятого элемента И, выход которого подключен к входу второго элемента задержки, первый и второй выходы которого соединены с одноименными входами третьего триггера, второй выход которого соединен с вторым входом седьмого элемента И, выход является вторым выходом блока синхронизации, выход пятого элемента И является третьим выходом блока синхронизации, третий выход счетчика подключен к второму входу элемента ИЛИ-НЕ, к третьему входу шестого элемента И и к третьему входу четвертого элемента И, выход которого является четвертым выходом блока синхронизации и через третий элемент задержки подключен к вторым входам первого триггера и счетчика, выходы третьего, шестого и второго элементов И являются соответственно пятым, шестым и седьмым выходами блока син- . хронизации.

сЬиг {

Изобретение относится к области автоматики, в частности к системам ;. для сигнализации о работе террито- риально-распределенных объектов, и может быть использовано в автоматизированных системах управления приоритетами территориально-рзспреде- ленных объектов АСУ. Целью изобретения является повышение надежности системы. Для этого в систему, содержащую два регистра, два дешифра- ч тора, два элемента задержки, четыре группы элементов И, две группы триггеров, элемент ИЛИ, группу элементов ИЛИ и индикатор, введены четыре группы элементов ИЛИ, группы элементов И, два блока групп элементов И, блок групп элементов И, пять групп элементов задержки, регистры фиксированного номера, регистры смены номера и регистры индикатора. Система позволяет перераспределять (корректировать) ранги объектов, а соответственно, и сигнализировать оператору о работе территориально-распределенных объектов, тем самым повышается надежность управления, определяемая наличием стабильной очередности объектов управления АСУ по принятию функций управляющего объекта. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. .с $ (Я с

Фиг.2

Фиг.З

П П П -П

п п п .- п п п п -. п п п. п

Л

oS8

о 59

(риг.Ц

Л.

П П П,

п п п