Устройство для автоматического контроля состояния блока электронной аппаратуры Советский патент 1991 года по МПК H01H69/01 

Изобретение относится к контрольной аппаратуре, с помощью которой проверяются параметры устройств защиты, предотвращающие перегрузки в электронной аппаратуре.

Цель изобретения - повышение эффективности контроля путем расширения числа контролируемых параметров.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - схема ключей; на фиг. 3 - схема блока связи; на фиг. 4 - схема блока измерения времени срабатывания,и блока измерения времени восстановления; на фиг. 5 - схема реле времени; на фиг. 6 - схема блока управления; на фиг. 7 - схема блока программ; на фиг. 8 - схема, органа программ; на фиг. 8 - диаграмма работы.

Устройство содержит первый источник 1 контрольного сигнала, предназначенный для выработки напряжения, соответствующего нормальным режимам, первый ключ 2, второй источник 3 контрольного сигнала, предназначенный для имитации напряжения питания, соответствующего ненормальным режимам питания, второй ключ 4, блок 5 связи, элементы НЕ 6-8, измеритель 9

време°ни восстановления, измеритель 10 времени срабатывания, элементы И 11-12, третий источник 13 контрольного сигнала, реле 14 и 15 времени, блок 16 управления, блок 17 программ.

Контролируемый объект 18 включает орган 19 информации, орган 20 защиты, коммутатор 21 и нагрузку 9.2. Ключи 2 и 4 (фиг. 2) выполнены на составных транзисторах, нагруженных на общую нагрузку объекта 18 контроля. Сигнал управления на ключи 2 и 4 поступает по линии из блока 16.

Блок 5 связи (фиг. 3) предназначен для согласования работы функциональных узлов установки, запитываемых от разных источников 1, 3 и 13 питания, подключенные своими полюсами к разным потенциальным уровням, и содержит выпрямительный мост 23 (он необходим в случае использования установки для контроля систем защиты при питании переменным током, в этом случае источник 1, 3 и ключи 2, 4 также должны быть выполнены для переменного тока), оп- трон 24, гасящие резисторы 25 и 26.

Измеритель 10 времени срабатывания и измеритель 9 времени восстановления (фиг.

СП

с

о

00

со о

43

о

4) содержит первый триггер 27, первый индикатор 28, одновибратор 29, конденсаторы, расположенные в блоке 17 программ, второй триггер 30 с вторым индикатором 31. Реле 14 (15) времени (фиг. 5) содержит динистр 32, переключающий конденсатор 33, транзистор 34, резисторы 35 и 36, резистор 37 регулировки длительности временного интервала, заключенный в блоке 17 программ, разделительный конденсатор 38, тиристор 39.

Запуск реле 14 времени, производится импульсом, поступающим на управляющий электрод тиристора 39 через эмиттерный Повторитель. Запуск реле 15 времени производится импульсом, поступающим от блока 16 управления.

Блок 16 управления (фиг. 6) содержит кнопку 40 пуска, зарядный конденсатор 41, разрядный резистор 42, элемент И-ИЛИ 43, первый триггер 44, переключатель 45 установки числа циклов, счетчик 46 импульсов, дешифратор 47 для семисегментного шифратора, индикатор 48, распределитель 49, элемент ИЛИ 50, элемент ИЛИ 51, второй триггер 52, элемент И 53. До нажатия кнопки 40 конденсатор 41 заряжен до напряжения источника 13 питания, а после нажатия происходит его разряд через резистор 42. Падение напряжения на резисторе 42 используется как импульс запуска, поступающий на первую половину входа элемента 43. Импульс с выхода элемента 43 используется как счетный для счетчика 46. Полученная информация на счетчике фиксируется, во-первых, индикатором 48 через дешифратор 47, во-вторых, через распределитель 49 передается по соответству- ющим каналам линии связи до соответствующих программных устройств, расположенных на блоке 17 программ, в- третьих, через элемент ИЛИ 50 вырабатывается сигнал Разрешения, поступающий на вход элемента ИЛИ 51.

Сигнал Разрешения используется для работы второй половины элемента 43 и элемента И 53.

Блок 17 программ (фиг. 7) содержит первый орган 54 программы который предназначен для программирования длительности импульса одновибратора 29 блока 10, орган 55 программы для программирования длительности импульса одновибратора блока 9. Орган 54 (55) программ содержит ряд конденсаторов 56 различной емкости, соединенных одним выводом между собой, а другим с переключателем 57. Переключатель 57 позволяет установить допусковое время срабатывания или восстановления блока 20 защиты блока 18.

На диаграмме обозначены: Ul - нормальное значение контрольного сигнала (напряжения), выдаваемое источником 1;

U2 - контрольное значение (с отклонением от нормального значения в ±) выдаваемое источником 3;

ti - момент времени, связанный с нажатием кнопки ПУСК 40 и начало подачи на

объект контроля 18 нормального значения внешнего сигнала ;

t2 - момент времени, при котором кончатся подача Ui и начало подачи U2 ,

гз - момент времени конца подачи U2 и

5 цикла t3-ti(ts-t3; ) - время одного цикла. Устройство работает следующим образом.

При нажатии кнопки Пуск 40 происходит разряд конденсатора 41 (заряженного

0 до напряжения источника через нормально замкнутый контакт кнопки 40) через эамыка- ющий контакт кнопки 40 и резистор 42. Выделенный на резисторе 42 сигнал проходит через элемент 43, запускает реле 14 време5 ни и триггер 44 (по входу S). Появляющийся высокий потенциал на выходе триггера 44 открывает ключ 2, который, в свою очередь, начинает пропускать ток от источника 1 к нагрузке, т.е. через открытый коммутатор

0 21. После истечения заданного времени по программе от блока 17 сигнал с выхода реле 14 времени, во-первых, перебрасывает триггер 44 в исходное состояние, вызывая закрытие ключа 2 (отключающего источник

5 1 от объекта 18), во-вторых, через элемент И 53 (при наличии сигнала разрешения с элемента ИЛИ 51) запускает реле 15 времени и триггер 52 (по входу S),

Появляющийся высокий потенциал на

0 выходе триггера 52 открывает ключ 4, который, в свою очередь, начинает пропускать ток от источника 3 к нагрузке 2 через коммутатор 21.

После истечения заданного времени по

5 программе блока 17 сигнал с выхода реле 15 времени, во-первых, возвращает триггер 52 в исходное состояние, вызывая закрытие ключа 4 (прекращая подачу напряжения с источника 3 на объект 18), во-вторых, через второй

0 вход элемента И-ИЛИ 43 вновь запускает реле 14 времени (при наличии сигнала разрешения с элемента ИЛИ 51). В дальнейшем описанные процессы повторяются. Число повторений (циклов) определяется счетчиком 46

5 и устанавливается переключателем 45. Счетные импульсы на вход счетчика 46 подаются с выхода элемента И-ИЛИ 43.

Измеритель 10 времени срабатывания работает следующим образом.

При появлении сигналов на выходе элемента И 53, вызванные сигналом, поступающим одновременно с подключением источника 3 к обьекту 18, срабатывает триггер 27 (по входу S), который зажигает индикатор 28, запускает одновибратор 29 и триггер 30 (по входу S), зажигающий индикатор 31, Длительность импульса, поступающего на вход С триггера 30 определяется требованиями, предъявляемыми к системе защиты проверяемого объекта 18, и устанавливается с помощью органа 54 программ.

В случае, когда амплитуда напряжения источника 3 питания такова, что она вызывает срабатывание блока 20 защиты объекта 18. появляется кратковременный импульс напряжения, длительность Т1 которого соответствует времени срабатывания блока 20 защиты. В это время, на выходе блока 5 связи присутствует низкий потенциал напряжения. По окончании импульса Т1 на выходе блока 5 появляется высокий потенциал и вызывает, во-первых, сброс триггера 27 по входу R и гашение индикатора 28, во-вторых, если этот сигнал поступил в течение действия выходного импульса Т2 (допу- сковое значение) одновибратора 29, срабатывает триггер 30 и гашение индикатора 31.

Таким образом, индикаторы 30 и 35 могут фиксировать следующие события. В случае полного отказа блока 20 защиты горят индикаторы 28 и 31. В случае, когда блок защиты срабатывает, но не укладывается в заданное время горит индикатор 31, а индикатор 28 не горит, В обоих аварийных ситуациях, на выходе элемента И 11 появляется высокий потенциал, останавливающий через элемент ИЛ И 51 дальнейшую работу установки.

Измеритель 9 времени восстановления блока 20 защиты работает аналогично. Отличие состоит в том, что он запускается сигналом с выхода реле 15 времени, а сброс осуществляется сигналом с выхода блока 5 связи при наличии сигнала с состоянием высокого потенциала на выходе.

Элементы 8 и 12 выполняют аналогичную роль, как и элементы 7 и 11. При этом, если блок защиты не восстанавливается в заданное время, горит индикатор 31 (в блоке 9), индикатор 28 не горит, а если время восстановления в норме, не горят оба индикатора.

В дальнейшем описанные процессы повторяются. Число циклов и амплитуда контрольного напряжения, время его воздействия определяется органами программ.

Устройство контролирует работу систем защиты объектов по внешнему воздействию аналоговых сигналов как по амплитуде, так и по времени, измеряет время восстановле5 ния системы защиты после ее срабатывания и время восстановления после снятия аварийного значения питающего напряжения. При этом имеется возможность программирования комплекса воздействия подво10 димых к контролируемому объекту автоматически по циклам.

Формула изобретения Устройство для автоматического конт5 роля состояния блока электронной аппаратуры, включающей орган информации, орган защиты, коммутатор и нагрузку, включенную между выходом органа информации и общим выводом, содержащее первый ис0 точник контрольного сигнала, выход которого соединен с первым выводом первого ключа, измеритель времени срабатывания, выполненный в виде первого триггера, выход которого соединен с первым индикато5 ром, первым входом одновибратора с элементом задержки и S-входом второго триггера, С-вход которого соединен с выходом одновибратора с элементом задержки, а его выход - с вторым индикатором, о т л и0 чающееся тем, что, с целью повышения эффективности контроля путем расширения числа контролируемых параметров, дополнительно введены два источника контрольного сигнала, второй ключ, три элемента НЕ,

5 два элемента И, измеритель времени восстановления, выполненный аналогично измерителю времени срабатывания, два реле времени, последовательно соединенные блок управления и блок программ, блок свя0 зи, при этом второй источник контрольного сигнала и второй ключ соединены последовательно выходы первого ключа, второго ключа и первый выход третьего источника контрольного сигнала объединены и пред5 назначены для подключения к второму входу коммутатора, первое реле времени включено между первым и вторым выводами блока управления, третий и четвертый выводы которого подключены к вторым вы0 водам соответственно первого и второго ключей, второе реле времени включено между пятым и шестым выводами блока управления, второй вывод третьего источника контрольного сигнала подключен к входам

5 питания первого и второго реле времени, входы пуска которых подключены к первому и второму выводам блока программ соответственно, входы блока связи предназначены для подключения к выходу коммутатора и общему выводу, а его выход подключен через первый элемент НЕ и непосредственно к R-входу первого триггера соответственно измерителя времени, восстановления и измерителя времени срабатывания, к выходам одновибратора с элементом задержки и второго триггера измерителя времени срабатывания подключены входы второго элемента НЕ и первого элемента И, к выходам одно- вибратора с элементом задержки и второго триггера измерителя времени восстановления подключены входы третьего элемента НЕ и второго элемента И, выходы второго и третьего элементов НЕ подключены к вторым входам соответственно первого и второго элементов И, выходы которых

0

5

соединены соответственно с седьмым и восьмым выводами блока управления, S- вход первого триггера и второй вход одно- вибратора с элементом задержки измерителя времени срабатывания подключены соответственно к пятому выводу блока управления и к третьему выводу блока программ, S-вход первого триггера и второй вход одновибратора с элементом задержки измерителя времени восстановления подключены соответственно к шестому выводу блока управления и четвертому выводу блока программ, пятый вывод которого подключен к входу второго источника контрольного сигнала.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам контроля правильной работы блоков релейной защиты. Цель изобретения - повышение эффективности контроля путем расширения числа контролируемых параметров. Поставленная цель достигается тем, что осуществляется контроль по внешнему воздействию аналоговых сигналов как по амплитуде, так и по времени, измеряют время восстановления системы защиты после ее срабатывания, время восстановления после снятия аварийного значения питающего напряжения. 9 ил.

Фиг.

К + БЛ13 21

Риг.2

+Й11316fg

.6

+&Л13

-L риг.З

21

«I 11

3D31

Фиг.7

U

Фиг,8

54(55)