Устройство для контроля логических схем Советский патент 1992 года по МПК G06F11/26 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение при контроле и диагностировании управляющих устройств промышленных роботов, станках с ЧПУ и других, функционирование которых имеет циклический характер.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет фиксирования информации о токе потребления.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 датчики тока, блок 3 вычитания, аналого- цифровой преобразователь (АЦП) 4, схему 5 сравнения, счетчик 6, блок 7 оперативной памяти, первый 8, второй 9 и третий 10 элементы И, элемент ИЛИ 11, первый 12 и второй 13 триггеры, блок 14 индикации, контролируемую логическую схему 15. Эталонная логическая схема (не показана) используется при решении задачи проверки исправности и устанавливается в первом цикле работы устройства для контроля логических схем на место контролируемой логической схемы 15.

Устройство работает следующим образом.

При проверке правильности функционирования контролируемой логической схемы на вход признака записи устройства, т.е. на установочный вход триггера 12, подают соответствующий логический сигнал, который переводит триггер 12 в единичное состояние. При этом элемент И 8, на один из входов которого поступает прямой сигнал с выхода триггера 12, разрешает прохождение сигнала признака окончания преобразования с выхода АЦП 4, на вход признака разрешения записи блока 7 оперативной памяти, а элемент И 9, на один из входов которого поступает инверсный сигнал с выхода триггера 12, запрещает прохождение сигнала с выхода АЦП 4 на вход элемента И 10. Далее по входу признака установки нуля устройства переводят в нулевое состояние счетчик 6 и триггер 13. Устанавливают в исходное состояние контролируемую логиЈ

СО

го ю го

ческую схему 15, после чего переводят ее в режим рабочего функционирования. При этом датчик тока 1 и 2 измеряют токи, протекающие в шине питания и общей шине логической схемы 15, и выдают электриче- ские сигналы в аналоговой форме, соответствующие измеренным значениям. В блоке 3 вычитания определяется разность между значениями сигналов первого 1 и второго 2 датчиков тока.

Полученная разность преобразуется в дискретную форму АЦП 4, По окончании преобразования АЦП 4 выдает сигнал Конец преобразования, который через логический элемент И 8 поступает на вход разрешения записи блока 1 оперативной памяти. В блоке 7 записывается в определенные адресные ячейки, которые определяются кодовой комбинацией на выходе счётчика 6, разность токов потребления логической схемы 15, протекающих в шине питания и общей шины, для первого такта работы.

При поступлении с выхода синхронизации контролируемой логической схемы второго импульса снова запускается АЦП 4, преобразует в цифровую форму разность значений сигналов первого 1 и второго 2 датчиков тока. По окончании процесса преобразования блок 7 записывает в следующую ячейку памяти полученное значение в двоичном коде. Процесс измерения токов, протекающих в шине питания и общей шине логической схемы 15, определения их разности, преобразования в цифровую форму и записи в ячейки блока 7 оперативной памяти продолжается до поступления на вход сброса триггера 12 соответствующего логи- ческого сигнала.с выхода схемы 15, свидетельствующего об окончании цикла работы контролируемой схемы. Циклом работы для объекта контроля, например для систем управления промышленными роботами или производственным оборудованием, является определенная последовательность управляющих воздействий, результатом которой является выполнение оборудованием определенной технологической функции. По окончании цикла работы системы управления начинается следующий цикл, аналогичный предыдущему.

Таким образом, в первом цикле работы, который осуществляется под наблюдением оператора, происходит запись информации о функционировании объекта контроля в виде разности токов потребления контролируемой логической схемы 15, протекающих в шине питания и общей шине, в блок 7 оперативной памяти.

По окончании первого цикла работы схемы 15 переключается триггер 12 и путем подачи нулевого уровня на вход элемента И 8 блокирует прохождение импульсов разрешения записи с выхода АЦП 4 на вход блока 7 оперативной памяти. Однако с инверсного выхода триггера 12 единичный сигнал поступает на вход элемента И 9 и тем самым разрешает прохождение сигнала с выхода АЦП 4 на вход элемента И 10.

Во втором цикле работы объекта контроля первый 1 и второй 2 датчики тока, блок 3 вычитания, АЦП 4 функционируют так же, как в первом цикле. Однако разность токов потребления в дискретном виде для каждого такта работы схемы 15 сравнивается схемой 5 сравнения с разностью токов, записанной для этого же такта в первом цикле работы. При совпадении сравниваемых величин на выходе схемы 5 сравнения нулевой уровень, который при поступлении с выхода АЦП 4 через элемент И 9 на вход элемента И 10 сигнала, свидетельствующего об окончании преобразования АЦП 4 и разрешающего прохождения сигнала с выхода схемы 5 сравнения на установочный вход триггера 13, не перебрасывает последний. При несовпадении указанных величин, свидетельствующем о нарушении правильности функционирования объекта контроля, на выходе схемы 5 сравнения появляется единичный сигнал, который переключает триггер 13. Состояние триггера 13 преобразуется в визуальную информацию в блоке 14 индикации. Сигнал с выхода триггера 13 может быть использован для блокировки дальнейшей работы объекта контроля.

Проверка исправности контролируемой логической схемы 15 осуществляется аналогично проверке правильности функционирования. Отличительной особенностью проверки исправности является то, что в первом цикле работы устройства на место контролируемой логической схемы 15 устанавливается эталонная логическая схема. Таким образом, в блок 7 оперативной памяти записывается информация об эталонных реакциях объекта контроля. По окончании первого цикла эталонная логическая схема заменяется на контролируемую.

Появление сигнала на входе признака записи, поступающего на вход установки триггера 12, никак не соотносится с частотой работы контролируемой логической схемы 15. Этот сигнал появляется в момент завершения цикла работы схемы 15.

Контролируемая схема 15 не имеет конструктивных особенностей, В блоке вычитания вычитаются сигналы, пропорциональные токам, протекающим в шине питания и общей шине схемы 15.

Средства синхронизации для блока вычи- тания не предусмотрены потому, что в этом нет необходимости. Блок вычитания работает непрерывно. Синхронизация с работой конт- ролируемой схемы 15 достигается путем использования синхронизирующих импульсов, поступающих с выхода схемы 15, для запуска АЦП 4.

Синхровыход схемы 15 можно использовать для решения задач проверки исправности и проверки правильности функционирования, не выделяя внутренний генератор схемы 15 из состава контролируемой схемы, так как отсутствие генерации синхронизирующих импульсов в первом случае приведет к срабатыванию триггера 13 и индикации неисправности, а во втором, т.е. при проверке правильности функционирования, не позволит записать в блок 7 оперативной памяти информацию о первом цикле работы контролируемой схемы 15, осуществляемой под контролем оператора.

Схема сравнения представляет собой схему сравнения двух разрядных логических сигналов. В качестве схемы 15 сравнения может быть использована, например, микросхема К 555 СП 1. Схема 5 сравнения сравнивает сигналы с выходов АЦП 4 и блока 7 оперативной памяти.

Формула изобретения

Устройство для контроля логических схем, содержащее первый и второй датчики тока, блок вычитания, аналого-цифровой преобразователь, схему сравнения, эталонную логическую схему, блок индикации, причем вход первого датчика тока является входом устройства для подключения к шине питания контролируемой логической схемы, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможно

стей за счет фиксирования информации о токе потребления в него введены два триггера, три элемента И, элемент ИЛИ, блок оперативной памяти, вход разрешения записи которого, а также группа адресных входов и группа информационных входов соединены соответственно с выходом первого элемента И, разрядной группой выходов счетчика, первой группой информационных входов схемы сравнения и группой информационных входов аналого-цифрового преобразователя, информационный вход, вход признака начала преобразования и выход признака окончания преобразования которого соединены соответственно с выходом блока вычитания, выходом самосинхронизации контролируемой логической схемы и первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к прямому и инверсному выходам первого триггера, установочный вход которого является входом режима работы устройства, а вход сброса объединен с первым входом элемента ИЛИ и соединен с выходом признака окончания цикла работы контролируемой логической схемы, второй вход элемента ИЛИ объединен с входом сброса второго триггера и является входом установки нуля устройства, выход элемента ИЛИ подключен к блокирующему входу счетчика, вход второго датчика тока соединен с общей шиной контролируемой логической схемы, а выходы обоих датчиков тока-с первым и вторым входами блока вычитания, группа выходов блока оперативной памяти подключена к второй группе входов схемы сравнения, выход Равно которой соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго элемента И и установочным входом второго триггера, выход которого подключен к входу блока индикации.

1

Входрежима радаты

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может найти применение при контроле и диагностировании управляющих устройств промышленных роботов, станков с ЧПУ и других, функционирование которых имеет циклический характер. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет фиксирования информации о токе потребления. Устройство для контроля логических схем содержит датчики тока, блок вычитания, АЦП, схему сравнения, счетчик, блок оперативной памяти, блок информации, триггеры, элементы И, ИЛИ. 1 ил.