Устройство для контроля состояния распределенных объектов Советский патент 1992 года по МПК G08B29/00 

Изобретение относится к технике сигнализации и может быть использовано в автоматизированных системах контроля и управления технологическими и производственными процессами для сигнализации о состоянии рассредоточенных объектов с общей проводной линией связи.

Известно устройство для тревожной сигнализации, содержащее соединенные линиями связи датчики и центральный пульт, который содержит генератор, распределитель, исполнительные блоки и источник питания„ Это устройство обеспечивает включение исполнительного блока, соответствующего сработавшему датчику состояния контролируемого объекта.

Недостатки устройства заключаются в том, что 1при неисправностях датчика, приводящих к его ложному срабатыванию, происходит ложное включение соответствующего исполнительного блока, что может произойти также при неисправностях линий связи с датчиками о Кроме того, устройство предусматривает непрерывную работу распределителей, что приводит к непрерывному потреблению энергии от источника питания и не позволяет

vj

го

Ј

использовать контактные распределительные устройства из-за их ограниченного ресурса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для сигнализации состояния рассредоточенных объектов,

Устройство для контроля состояния распределенных объектов содержит центральный пульт, который выполнен из генератора импульсов, выход которого подключен к первому входу распределителя импульсов, выходы которого, кроме последнего, соединены с первыми входами соответствующих исполнительных блоков, вторые входы которых объединены, из элемента задержки, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, из двух запоминающих элементов и элемента И, линейные блоки по числу исполнительных блоков, каждый линейный блок выполнен из D-триггера, первый выход которого соединен с первым входом первого ключевого элемента, из шин нулевого и положительного потенциалов и чувствительного элемента, выход генератора импульсов центрального пульта соединен с С-вхо дом первого D-триггера первого линейного блока с Кроме того, устройств в центральном пульте содержит элементы Запрет и блок обнаружения пожара, селектор синхроимпульсов.

Недостатками известного устройства являются отсутствие контроля целостности линии связи, а также отсутствие непрерывного контроля состояния датчиков, что снижает надежность контроля рассредоточенных объектов, т ое0 при обрыве линии связи между линейными блоками (датчиками) и центральным пультом схема никак не реагирует на срабатывание датчиков, так как отсутствует сигнал, запускающий работу распредели- теля.

Целью изобретения является повышение функциональной надежности устройства

В УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯ

ния распределенных объектов, содержащее центральный пульт, который выполнен из генератора импульсов, выход которого подключен к первому входу распределителя импульсов, выходы которого, кроме последнего,

5

5

0

5

0

5

O

соединены с первыми входами соответствующих исполнительных блоков, вторые входы которых объединены, из элемента задержки, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, из двух запоминающих элементов и элемента И, линейные блоки по числу исполнительных блоков, каждый линейный блок выполнен из первого D-триггера, первый выход которого соединен с первым входом первого ключевого элемента, из шин нулевого и полбжительного потенциалов и чувствительного элемента, выход генератора импульсов центрального Пульта соединен с С-входом первого D-триггера первого линейного блока, в центральный пульт введены элемент НЕ, второй элемент ИЛИ и шина Сброс, а запоминающие элементы выполнены из D-триггера и RS-триггера, в каждый линейный блок введены второй D-триггер, элемент НЕ и второй ключевой элемент, в центральном пульте выход генератора импульсов через элемент НЕ подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с S-входом RS- триггера, первый выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу одного из исполнительных блоков и к второму входу распределителя импульсов, последний выход которого соединен с вторым входом элемента И и с вторым входом второго элемента ИЛИ, шина Сброс подключена к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом распределителя импульсов, с R-вХодом D-триггера и с R- входом RS-триггера, второй выход которого подключен к D-входу D-триге- ра, первый выход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ и с входом элемента задержки, второй выход D-триггера подключен к третьему входу элемента И, в каждом линейном блоке D-входы первого и второго D-триггерое соединены соответственно с шиной положительного и с шиной нулевого потенциалов, С-вход первого D-триггера соединен с первым входом второго ключевого элемента и через элемент НЕ подключен к С-входу второго D-триггера, первый выход которого через чувствительный элемент подключен к второму входу

51

первого ключевого элемента, второй выход первого D-триггера подключен к S-входу второго D-триггера, второй выход которого соединен с вторым входом второго ключевого элемента, выходы первых ключевых элементов линейных блоков соединены с С-входом D-триггера центрального пульта, выход первого элемента ИЛИ которого подключен к R-входам первых D-триг- геров линейных блоков, выход второго ключевого элемента каждого предыдущего линейного блока соединен с С-входом первого D-триггера каждо- го последующего линейного блока , выхо второго ключевого элемента последнего линейного блока подключен к С- входу D-триггера центрального пульта

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства о

Устройство содержит центральный пульт 1 и линейные блоки 20 Центральный пульт содержит генератор 3 импульсов, элемент 4 задержки, распределитель 5 импульсов, исполнительные блоки 6, два запоминающих элемента в виде D-триггера 7 и RS- триггера 8, элемент НЕ 9, элементы ИЛИ 10 и 11 , элемент И 12 и шину Сброс (не показана)„ Линейные блоки 2 содержат D-триггеры 13 и 14. элемент НЕ 15, чувствительный элемен 16, ключевые элементы 17 и 18 и шины нулевого и положительного по- тенциалов

Устройство содержит центральный пульт, который выполнен из генератора импульсов, выход 3 генератора импульсов подключен к первому входу распределителя 5 импульсов, выходы которого, кроме последнего , соединены с первыми входами соответствующих исполнительных блоков 6, вторые вход которых объединены, из элемента 4 задержки, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ 10} из двух запоминающих элементов 7 и 8 и элемента И 12, линейные блок 2 по числу исполнительных блоков 6, каждый линейный блок 2 выполнен из , первого D-триггера 13, первый выход которого соединен с первым входом первого ключевого элемента 17, из шин нулевого и положительного по- тенциалов и чувствительного элемента 16, выход генератора 3 импульсов центрального пульта 1 соединен с

4

,

5 5

5 0 5

0

16 С-входом первого D-триггера 13 первого линейного блока 2, в центральном пульте 1 выход генератора 3 импульсов через элемент НЕ 9 подключен к первому входу элемента И 12, выход которого соединен с S-входом RS- триггера 8, первый выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 11, выход которого подключен к второму входу одного из исполнительных блоков 6 и к второму входу распределителя 5 импульсов, последний выход которого соединен с вторым входом элемента И 12 и с вторым входом второго элемента ИЛИ 11, шина Сброс подключена к второму входу первого элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с третьим входом распределителя 5 импульсов, с R-входом D-триггера 7 и с R-входом RS-триг- гера 8, второй выход которого подключен к D-входу D-триггера 7, первый выход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ 11 и с входом элемента 4 задержки, второй выход D-триггера 7 подключен к третьему входу элемента И12, в каждом линейном блоке D-входы первого 13 и второго 14 D-триггеров соединены соответственно с шиной положительного и с шиной нулевого потенциалов, С-вход первого D-триггера 13 соединен с первым входом второго ключевого элемента 18 и через элемент НЕ 15 подключен к С-вхЪду второго D-триггера 14, первый выход которого через чувствительный элемент 16 подключен к второму входу первого ключевого элемента 17, второй выход первого D-триггера 13 подключен к S-входу второго D-триггера 14, второй выход которого соединен с вторым входом второго ключевого элемента 18, выходы первых ключевых элементов 17, линейных блоков

2соединены с С-входом D-триггера 7 центрального пульта 1, выход первого элемента ИЛИ 10 которого подключен к R-входам первых D-триггеров 13 линейных блоков 2, выход второго ключевого элемента 18 каждогб предыдущего линейного блока 2 соединен с С- входом первого D-триггера 13 каждого последующего линейного блока 2, выход второго ключевого элемента 8 последнего линейного блока 2 подключен к С-входу D-триггера 7 центрального пульта 1„

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии установлены в нулевое состояние триггеры 7 и 8 и распределитель 5 импульсов центрального пульта 1 и D-триггер 13 в линейных блоках 2, D-триггер 14 этих блоков пир этом установлен в 1 сигналом Лог,. 1 с инверсного выхода D-триггера 13 Сигналом Логс О с выхода элемента ИЛИ 11 исполнительные блоки 6 заперты , а распределителю 5 импульсов разрешен счет тактовых импульсов с С прямого выхода D-три - гера 14 сигнал поступает на вход чувствительного элемента 16,

Рассмотрим работу устройства, ког да чувствительный элемент 16 в линейных блоках 2 разомкнут.. В этом случае ключевой элемент 17 заперт и на его выходе сигнал Лог,0 „ Ключевой элемент 18 также заперт сигналом с инверсного выхода D-триггера 14 и на его выходе также присутствует сигнал Лог„иО „ Тактовые импульсы от генератора 3 импульсов начинают поступать на вход распределителя 5 импульсов пульта 1 и вход периферийного распределителя импульсов, входом которого является счетный вход D-триггера 13 первого линейного блока 2„

Причем периферийный распределител импульсов выполнен по схеме последовательного регистра, разрядами кото- рого являются D-триггеры 13 и 14 ли- нейных блоков 2 и в каждый разряд которого поочередно на переднем фронте тактового импульса записывается 1м. При поступлении первого тактового импульса от генератора 3 импульсов по его переднему фронту на первом выходе распределителя 5 импульсов появляется сигнал Лог.1, а D-триггер 13 первого линейного блока 2 пер ходит в единичное состояние. Так как ключевой элемент 17 заперт, то на его выходе присутствует сигнал Лог„ О.

На заднем фронте первого тактовог импульса, поступающего через инвертор 15 на счетный вход D-триггера 13 первого линейного блока 2, он переходит в нулевое состояние, при этом сигналом с инверсного выхода триггера 14 отпирается ключевой элемент 18, но на его выходе остается сигнал Лог.О, так как

o

S

5

Q

5 Q 5

0 55

0

f

на его втором входе в этот момент времени присутствует сигнал Лог. О.

При поступлении второго тактового импульса на втором выходе pacnpt делителя 5 импульсов центрального пульта 1 появляется сигнал состояние D-триггеров 13 и 14 перво го линейного блока 2 не меняется и на выходе ключевого элемента 18 на переднем фронте второго тактового импульса появляется сигнал , Тов. повторяется передний фронт тактового импульса с, При этом D-триг г ер 13 второго линейного блока 2 пе реходит в единичное состояние, а D-триггер 14 - в нулевое. Дальнейшая работа второго линейного блока 2 происходит аналогично работе первого линейного блока 2„ Работа всех последующих линейных блоков 2 происходит аналогичным образом,,

При поступлении К-го тактового импульса срабатывает К-й линейный блок 2. На переднем фронте К+1-го тактового импульса на К+1-м выходе распределителя 5 импульсов центрального пульта 1 появляется сигнал Лог.1, поступающая на первый вход элемента И 12,; При этом если линия связи между центральным пультом 1 и последним линейным блоком 2 не оборвана, сигнал Лог,1 с выхода ключевого элемента 18 последнего линейного блока 2 поступает на счетный вход D-триггера 7, который переходит в единичное состояние, так как на его D-входе присутствует сигнал Лог.1 с инверсного выхода RS-триггера 8. При этом элемент И 12 сигналом Лог.О с инверсного выхода D-триггера 7 оказывается запертым Если же линия связи оборвана, то сигнал с выхода ключедохд, элемента 18 не попадает на счетный вход D-триггера 7, который поэтому не изменяет своего состояния, и CHI- нал Лог,1 с инверсного выхода D-триггера 7 поступает на второй вход элемента И12. На заднем фронте К+1-го тактового импульса сигнал ЛоГо М с выхода элемента НЕ 9 поступает на третий вход элемента И 12. При этом сигнал Лог.1 с выхода элемента И 12 поступает на вход S установки в 1 триггера 80

Переход триггера 8 в единичное состояние свидетельствует о наличии

брыва линии связи между последним инейным блоком 2 и центральным I ультом 1. Сигнал Лог-, с прямого выхода триггера 8 через элемент ИЛИ 11 поступает на вход распределителя 5 ипульсов, запрещая его счет, а сигнал Лог.О с инверного выхода триггера 8 поступает на В-вход В- триггера 7, запрещая этим перевод его в единичное состояние.

Перевод устройства в рабочий реим после ликвидации обрыва линии вязи между последним линейным блоком 2 и центральным пультом 1 осуществяется подачей сигнала Сброс (Лог„ 1) через элемент ИЛИ 100

Рассмотрим работу устройства, если в одном из линейных блоков 2, апример первом, чувствительный элеент 16 замкнут. В этом случае клюевой элемент 17 открыт и на его выходе присутствует сигнал Лог.О, поступающий с прямого выхода триггера 13. При поступлении первого тактового импульса от генератора 3 импульсов по его переднему фронту на первом выходе распределителя 5 импульсов появляется сигнал ЛоГо М, а D-триг- гер 13 первого линейного блока 2 переходит в единичное состояние. Так как ключевой элемент 17 открыт, то - на его выходе появится сигнал Лог 1, поступающий с прямого выхода D-триггера 13 Этот сигнал через линию связи поступает на счетный вход D-триггера 7 который переходит в единичное состояние, так как на его D-входе присутствует сигнал |ГЛог,1, поступающий с инверсного выхода RS-триггера 8„

При этом сигнал Лог. Ч с прямого выхода D-триггера 7 через элемент ИЛИ 11 запрещает счет тактовых импульсов распределителем 5 импульсов и разрешает включение первого исполнительного блока 6, фиксирующего состояние первого выхода распределителя 5 импульсов. Одновременно сигнал Лог. Ч с прямого выхода D-триггера 7 поступает на вход элемента k задержки, на выходе которого появляется сигнал ЛоГо Ч по истечении времени задержки Этот сигнал через элемент ИЛИ 10 устанавливает цент- ральный пульт 1 и линейные блоки 2 в исходное состояние,, Цикл повторяется до тех пор, пока не разомкнется чувствительный элемент 16 первого ,

I

I

№84110

линейного блока 2, т°е„ не устра- I нится причина замыкания чувствительного элемента 16 в первом линейном блоке 2.

5

5

0

Формула изобретения

Устройство для контроля состояния распределенных объектов, содержащее центральный пульт, который выполнен из генератора импульсов, выход которого подключенк к первому входу распределителя импульсов, выходы которого, кроме последнего, соединены с первыми входами соответствующих исполнительных блоков, вторые входы которых объединены, из элемента задержки, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, из двух запоминающих элементов и элемента И, линейные блоки по числу исполнительных блоков, каждый линейный блок-выполнен из первого D-триггера, первый выход которого соединен с первым входом первого ключевого элемента, из шин нулевого и положительного потенциалов и чувствительного элемента, выход генератора импульсов центрального пульта соединен с С-входом первого D-триггера первого линейного блока, отличающееся тем, что, с целью повышения функциональной надежности устройства, в него в центральный

5 пульт введены элемент НЕ, второй элемент ИЛИ и шина Сброс, а запоминающие элементы выполнены из D- триггера и RS-триггера, в каждый линейный блок введены второй D-триг- гер, элемент НЕ и второй ключевой элемент, в центральном пульте выход генератора импульсов через элемент НЕ подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с S- входом RS-триггера, первый выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу одного из исполнительных блоков и к второму входу распределителя импульсов, последний выход которого соединен с вторым входом элемента И и с вторым входом второго элемента ИЛИ, шина Сброс подключена к второму входу первого

5 элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом распределителя импульсов, с R-входом D-триггера и с R-входом RS-триггера, второй выход

0

5

0

Изобретение относится к технике сигнализации и может быть использовано в автоматизированных системах контроля и управления технологическими и производственными процессами для сигнализации о состоянии рассредоточенных объектов с общей проводной линией связи Целью изобретения является повышение функциональной надежности устройства Для этого в устройство, содержащее центральный пульт 1, который содержит генератор 3 импульсов, распределитель 5 импульсов, исполнительные блоки 6, элемент Д задержки, запоминающие элементы 7 и 8, элемент ИЛИ 10 и элемент И 12, линейные блоки 2, каждый из которых выполнен из D-триггера 13, ключевого элемента 17 и чувствительного элемента 1б„ В центральный пульт 1 введены также элемент НЕ 9, элемент ИЛИ 11 и шину Сброс, а в каждый линейный блок 2 введены D-триггер И, элемент НЕ 15 и ключевой элемент , 18. Устройство обеспечивает контроль жесткости линии связи и непрерывный контроль за состоянием датчиков. 1 ил. С/) с