Многоканальное устройство для контроля параметров Советский патент 1992 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля параметров объектов управления.

Известно устройство для контроля параметров, содержащее два регистра, три блока сравнения, три коммутатора, счетчик, дешифратор, элемент И, элемент И-НЕ и задатчики номера каналов.

Недостатком этого устройства является ограниченная область применения и аппаратурная избыточность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство для контроля параметров, содержащее входной регистр, регистр запоминания параметра, блок сравнения, элемент И и триггер.

Недостатком известного устройства является ограниченная область применения, так как оно не позволяет осуществлять контроль неограниченно изменяющихся параметров.

Цель изобретения - расширение области применения устройства путем обеспечения возможности контроля неограниченно изменяющихся параметров (например, выходных параметров преобразователей угол- код при изменении углов в диапазоне 0-360°).

Поставленная цель достигается введением в каждый канал первого и второго регистров накопления результата, третьего, четвертого и пятого элементов И, пятого и шестого элементов ИЛИ, второго выходного триггера и их связей, что позволяет проверить на смену нулей и единиц каждый разряд кода контролируемого параметра. Введение в каждый канал контроля новых связей блока сравнения, первого элемента И и первого выходного триггера позволяет проверить на гладкость изменение кода контролируемого параметра. Введение в каждый канал новых связей регистра запоминания параметра позволяет осуществить проверку кода контролируемого параметра в полном объеме. Введение в каждый канал элемента задержки, второго элемента И и их связей позволяет управлять работой каждого канала контроля. Введение в устройство первого, второго и третьего элементов ИЛИ, входного триггера, генератора импульсов, первого и второго счетчиков, дешифратора и их связей позволяет управлять работой устройства в целом. Введение четвертого элемента ИЛИ и его связей позволяет передавать на выход устройства сигнал Ненорма при любом несанкционированном изменении параметров контроля.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит первый элемент

ИЛИ 1, входной триггер 2, генератор 3 импульсов, входной регистр 4, первый 5 и второй 6 счетчики, дешифратор 7, второй 8, третий 9 и четвертый 10 элементы ИЛИ и п каналов контроля, каждый из которых содержит регистр 11,1 запоминания параметра, первый 12,1 и второй 13,1 регистры накопления результата, блок 14,1 сравнения, элемент 15,1 задержки, первый 16,1, второй 17,1, третий 18,1, четвертый 19,1 и пятый

20,1 элементы И, пятый 21,1, шестой 22,1 и седьмой 23,1 элементы ИЛИ и первый 24,1 и второй 25,1 выходные триггеры, информационный вход 26, управляющий вход 27 и выход 28 устройства.

Управляющий вход 27 устройства соединен с первыми входами первого 1 и второго 8 элементов ИЛИ, с входами установки в исходное состояние входного регистра 4, регистров 11,1 запоминания параметра,

первого 12,1 и второго 13,1 регистров накопления результата, второго счетчика бис нулевыми входами первого 24, i и второго 25,1 выходных триггеров каждого канала. Информационный вход 26 устройства соединен с информационным входом входного регистра 4, выход которого подключен к информационным входам регистров 11,1 запоминания параметра и к второму входу блоков 14,1 сравнения каждого канала. Выход первого элемента ИЛИ 1 соединен со счетным входом входного триггера 2, прямой выход которого подключен к входу запуска генератора 3 импульсов, а выход генератора 3 импульсов соединен с синхровходом входного регистра 4, счетн ы м входом первого счетчика 5 и синхровходом дешифратора 7. Выход первого счетчика 5 связан с информационным входом дешифратора 7, выходы которого соединены с входами элемента 15,1 задержки и первым входом второго элемента И 17,1 соответствующего канала, выход последнего разряда дешифратора 7 соединен также со счетным входом второго счетчика 6 и вторым входом второго элемента ИЛИ 8. Информационный

выход второго счетчика 6 соединен с входами третьего элемента ИЛИ 9, а его выход переполнения связан с первыми входами пятых элементов И 20,1 каждого канала и с вторым входом первого элемента ИЛИ 1.

Выход второго элемента ИЛИ 8 подключен к входу установки в исходное состояние первого счетчика 5, а выход третьего элемента ИЛИ 9 - к вторым входам вторых элементов И 17,1 всех каналов контроля. В

каждом канале контроля выход элемента 15,1 задержки к синхровходу регистра 11,1 запоминания параметра, информационный выход которого соединен с первыми входами третьего элемента И 18,1, пятого элемента ИЛИ 21,1 и блока 14,1 сравнения, синхровходы первого 12,1 и второго 13,1 регистров накопления результата подключены к выходу второго элемента И 17,1, связанному также с вторым входом первого элемента И 16,1, выход третьего элемента И 18,1 подключен к информационному входу первого регистра 12,1 накопления результата, а выход пятого элемента ИЛИ 21,1 к информационному входу второго регистра 13,1 накопления результата, выход первого регистра 12,1 накопления результата соединен с входами шестого элемента ИЛИ 22,1 и с первым входом третьего элемента И 18,1, а выход второго регистра 13,1 накопления результата - с входами четвертого элемента И 19,1 и первым входом пятого элемента ИЛИ 21,1, выходы шестого элемента ИЛИ 22,1 и четвертого элемента И 19,1 подключены к входам седьмого элемента ИЛИ 23,1, выход которого связан с вторым входом пятого элемента И 20,1, выходом соединенного с единичным входом второго выходного триггера 25,1, выход блока 14,1 сравнения подключен к первому входу первого элемента И 16,1, выход которого соединен с S-вхо- дом первого выходного триггера 24,1. Выходы первых 24,1 и вторых 25,1 выходных триггеров каждого канала подключены к соответствующим входам четвертого элемента ИЛИ 10, выход которого является выходом 28 устройства.

Устройство работает следующим образом.

Входным импульсом, поступающим через управляющий вход 27, входной регистр 4, второй счетчик 6, регистры 11.1 запоминания параметра, вторые регистры 13,1 накопления результата, первые 24,1 и вторые 25,1 выходные триггеры каждого канала приводятся в исходное нулевое состояние, а первые регистры 12,i накопления результата каждого канала - в исходное единичное состояние, этим же импульсом, прошедшим через второй элемент ИЛИ 8, приводится в исходное нулевое состояние первый счетчик 5, а прошедшим через первый элемент ИЛИ 1 и входной триггер 2 запускается генератор 3 тактовых импульсов.

По заднему фронту первого тактового импульса во входной регистр 4 записывается первый код первого контролируемого параметра, этот же тактовый импульс через нулевой выход дешифратора 7 и элемент 15,1 задержки первого канала поступает на

синхровход регистра 11.1 запоминания параметра первого канала, в который по его заднему фронту переписывается код из входного регистра 4. В первый счетчик 5

запишется единица, которая, поступив на информационный вход дешифратора 7, откроет его 1-й выход для прохождения следующего тактового импульса. Состояние остальных элементов устройства не изме0 нится, так как вторые элементы И 17,1 каждого канала будут заперты нулевым сигналом с выхода третьего элемента ИЛИ 9. По заднему фронту второго тактового импульса во второй регистр 4 запишется пер5 вый код второго контролируемого параметра, который через время задержки, обеспечиваемое элементом 15,2 задержки второго канала, перепишется в регистр 11.2 запоминания параметра второго канала, а

0 для прохождения следующего тактового импульса откроется 2-й выход дешифратора 7, и т.д. до тех пор, пока для прохождения тактового импульса не откроется (п-1)ий выход дешифратора 7. По этому тактовому им5 пульсу через время задержки, обеспечиваемое элементом 15,п задержки, в регистр 11 ,п запоминания параметра n-го канала перепишется из входного регистра 4 первый код n-го контролируемого параметра, а во

0 второй счетчик б запишется 1. Кроме того, этот тактовый импульс, пройдя через второй элемент ИЛИ 8, установит в исходное состояние первый счетчик 5. Так как на информационном выходе второго счетчика б теперь

5 появится ненулевой код, то единичный сигнал с выхода третьего элемента ИЛИ 9 откроет для прохождения импульсов с выходов дешифратора 7 вторые элементы И 17,1 всех каналов.

0 По очередному тактовому импульсу во входной регистр 4 запишется второй код первого контролируемого параметра. Этот же тактовый импульс, пройдя через нулевой выход дешифратора 7 и второй элемент И

5 17.1 первого канала контроля на вход первого элемента И 16.1, откроет его для прохождения на S-вход первого триггера 24.1 сигнала с выхода блока 14.1 сравнения первого канала контроля. В случае, если разни0 ца между первым и вторым кодами первого контролируемого параметра не превышает допустимой, на выходе блока 14.1 сравнения будет нулевой сигнал, который не изменит состояния первого выходного триггера

5 24.1. Если разница превысит допустимую, то единичный сигнал с выхода блока 14.1 сравнения, пройдя через первый элемент И 16.1, приведет первый выходной триггер 24,1 в единичное состояние. Кроме того, сигнал с выхода второго элемента И 17.1, поступив на синхровходы первого 12.1 и второго 13.1 регистров накопления результата, позволит за писать в них коды, поступившие на их информационные входы с выходов третьего элемента И 18.1 и пятого элемента ИЛИ 21.1 соответственно. Так как первоначальное первом регистре 12.1 был записан код, содержащий единицы во всех разрядах, то в результате логического умножения его на содержащийся в регистре 11.1 первый код первого контролируемого параметра получим код, равный коду контролируемого параметра, который и будет записан в первый регистр 12.1 накопления результата. Атак как во втором регистре 13.1 накопления результата первоначально был записан код, содержащий нули во всех разрядах, то в результате логического сложения его с первым кодом первого контролируемого параметра во второй регистр, 13.1 накопления результата также запишется код первого контролируемого параметра. Таким образом, при поступлении очередного кода первого контролируемого параметра в первый регистр 12.1 накопления результата будет записываться результат логического умножения всех поступивших к этому моменту на вход устройства кодов первого контролируемого параметра, а во второй регистр 13.1 накопления результата - результат их логического сложения. Состояние всех остальных элементов устройства будет аналогичным их состоянию при прохождении первого тактового импульса.

Работа элементов в остальных каналах устройства аналогична описанной.

В процессе контроля должно обеспечиваться изменение контролируемых параметров во всем диапазоне, т.е. изменение их должно быть таким, чтобы за время контроля произошла смена нулей и единиц в каждом разряде кодов контролируемых параметров. При этом, если каждый разряд кодов контролируемых параметров в процессе их изменения принимал значения как О, так и 1, тогда по окончанию проверки в первом регистре 12,1 накопления результата каждого канала будет записан код, содержащий нули во всех разрядах, а во втором регистре 13, накопления результата каждого канала- код, содержащий единицы во всех разрядах. В случае, если в каком-либо из разрядов кодов k-го контролируемого параметра постоянно была 1, код содержащийся в первом регистре 12.k накопления результата k-го канала контроля, по окончании проверки будет единичным в соответствующем разряде, а если в каком-либо из разрядов кодов j-ro контролируемого параметра постоянно был О, код, содержащийся во втором регистре, 13J накопления результата j-ro канала контроля, по окончании проверки будет нулевым в соответствующем разряде. В любом из этих случаев

либо на выходе шестого элемента ИЛИ 22.k, либо на инверсном выходе четвертого элемента И 19.J на момент окончания проверки будет единичный сигнал, а значит, единичный сигнал будет и на выходе седьмого эле0 мента ИЛИ 23.k (либо 23.J). Длительность проверки определяется разрядностью второго счетчика 6, при его переполнении сигнал с выхода переполнения откроет пятые элементы И 20. всех каналов для прохожде5 ния сигналов с выходов седьмых элементов ИЛИ 23.1 на S-входы вторых выходных триггеров 25.1. Если при контроле какого-либо из параметров на залипание О или 1 была получена ненорма, то соответствующий вто0 рой выходной триггер 25. будет приведен в единичное состояние. Кроме того, сигнал с выхода переполнения второго счетчика, поступив через первый элемент И Л И 1 на счетный вход входного триггера 2, приведет его

5 в нулевое состояние, тем самым обеспечив выключение генератора 3.

Таким образом, если при проверке какого-либо из параметров на гладкость изменения или на залипание О или 1 будет

0 получена ненорма, тогда на соответствующем входе четвертого элемента ИЛИ 10 появится единичный сигнал с выхода соответствующего выходного триггера, а значит, и на выходе 28 устройства по окон5 чании контроля также будет единичный сигнал, свидетельствующий о ненорме контроля. При норме контроля сигнал на выходе 28 устройства по окончании проверки будет нулевым.

0

Формула и зобретени я Многоканальное устройство для контроля параметров, содержащее входной регистр и в каждом из п каналов контроля

5 регистр запоминания параметра, блок сравнения, первый элемент И и первый выходной триггер, причем информационный вход устройства соединен с информационным входом регистра, выход которого соединен

0 с вторым входом блока сравнения каждого канала контроля, первый вход блока сравнения каждого канала контроля подключен к информационному выходу регистра запоминания параметра своего канала контро5 ля, а выход подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с S-входом первого выходного триггера своего канала контроля, отличающее- с я тем, что, с целью расширения области применения устройства путем обеспечения

возможности контроля неограниченно изменяющихся параметров, в него дополнительно введены четыре элемента ИЛИ, входной триггер, генератор импульсов, два счетчика, дешифратор, а в каждый из п ка- налов контроля - два регистра накопления результата, элемент задержки, второй, третий, четвертый и пятый элементы И, пятый, шестой и седьмой элементы ИЛИ и второй выходной триггер, управляющий вход уст- ройства соединен с первыми входами первого и второго элементе ИЛИ, с входами установки в исходное состояние всех регистров, второго счетчика и с нулевыми входами двух выходных триггеров каждого канала контроля, выход первого элемента ИЛИ подключен к счетному входу входного триггера, прямой выход которого подключен к входу запуска генератора импульсов, выход которого соединен с синхровходом входно- го регистра, со счетным входом первого счетчика и с синхровходом дешифратора, информационный выход первого счетчика связан с информационным входом дешифратора, выходы которого соединены с вхо- дами элемейтов задержки и с первыми входами вторых элементов И соответствующих каналов, выход последнего разряда дешифратора соединен также со счетным входом второго счетчика и с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход переполнения второго счетчика связан с первыми входами пятых элементов И каждого канала и с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ подключен к вхо- ду установки в исходное состояние первого счетчика, в каждом канале контроля выход

элемента задержки подключен к синхровхо- ду регистра запоминания параметра, информационный вход которого соединен с информационным выходом входного регистра, информационные выходы регистра за- поминания параметра соединены с первыми входами третьего элемента И и пятого элемента ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго регистров накопления результата, которые также подключены соответственно к входам шестого элемента ИЛИ и четвертого элемента И, выход третьего элемента И подключен к информационному входу первого регистра накопления результата, а выход пятого элемента ИЛИ - к информационному входу второго регистра накопления результата, синхровходы первого и второго регистров накопления результата подключены к выходу второго элемента И, выходы шестого элемента ИЛИ и четвертого элемента И подключены к входам седьмого элемента ИЛИ, выход которого связан с вторым входом пятого элемента И, выход пятого элемента И соединен с единичным входом второго выходного триггера, прямые выходы выходных триггеров каждого канала подключены к входам четвертого элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, информационные выходы второго счетчика соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого связан с вторыми входами вторых элементов И всех каналов контроля, выходы которых подключены к вторым входам первых элементов И соответствующих каналов контроля.

Изобретение относится к автоматике и вычислительнойтехнике и может быть использовано для контроля параметровобъектов управления. Цель изобретения - расширение области применения устройства. Устройство содержит элементы ИЛИ 1,8,9 и 10, входной триггер 2, генератор 3 импульсов, входной регистр 4, два счетчика 5, б, дешифратор 7 и группу каналов контроля. Устройство обеспечивает возможность контроля неограниченно изменяющихся параметров. 1 ил.