Устройство для контроля параметров Советский патент 1993 года по МПК G05B23/02 G06F15/46 

Изобретение относится к автоматике, измерительной и вычислительной технике, в частности к автоматическим системам для автоматического контроля параметров, и может быть использовано в автоматизированных системах мониторинга, безопасности и контроля загрязнения окружающей среды морских нефтегазопромысловых обь- ектов континентального шельфа.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счёт повышения качества опроса параметров датчиками другого типа и их обработки путем формирования информативных сигналов И выделения функциональных признаков результатов обработки.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для контроля параметров, содержащее п датчиков одного типа, объединенных в блок датчиков, два коммутатора, первый и второй триггеры, генератор импульсов, первый, второй и третий счетчики,

три элемента ИЛИ, элемент И и дешифратор, входы которого соединены с выходами разрядов третьего счетчика ,выход первого Элемента ИЛИ соединен с входом установки второго счетчика, выход генератора импульсов подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, а сигнальные входы второго коммутатора соединены с выходами блока датчиков параметров одного типа, введены группа из К коммутаторов, группа К блоков датчиков параметров другого типа, число датчиков в каждом из которых равно п, третий триггер, четвертый и пятый элементы ИЛИ, четвертый счетчик, группа из К элементов запрета, инверсный вход каждого из которых подключен к выходу признака неисправности одноименного блока датчиков параметров другого типа группы, а прямой вход - к соответствующему выходу дешифратора, (К+1)-й выход которого соединен с входом разрешения второго коммутатора.

Ё

00 О

S

ел

выходы элементов запрета группы подключены к входу разрешения одноименного коммутатора группы, выходы которых соединены с одноименными входами третьего элемента ИЛИ, (К+1)-й вход которого подключен к выходу второго коммутатора, адресные входы второго коммутатора и коммутаторов группы коммутаторов объединены и подключены к выходам разрядов первого счетчика и являются выходами Номер луча устройства, выход ЗПР.1 которого подключен к прямому выходу первого триггера, вход установки в единичное состояние которого соединен с выходом пятого элемента ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам переполнения второго и четвертого счетчиков, счетные входы второго и третьего счетчиков соединены с выходом переполнения первого счетчика, с тактовым входом третьего триггера, первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в нулевое состояние четвертого счетчика, тактовый вход второго триггера соединен с выходом элемента И, второй и третий вход которого соединены соответственно с инверсными выходами второго и третьего триггеров, входы уста-. новки в нулевое состояние которых соединены с входом подтверждения прерывания устройства, вторым входом второго и первым входом первого элементов ИЛИ и входом установки в нулевое состояние первого счетчика, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом переполнения третьего счетчика, выходы разрядов которого соединены с адресными входами первого коммутатора и являются выходом Номер группы устройства, выход Неиспр./тревД которого подключен к прямому выходу третьего триггера и первому входу четвертого элемента ИЛИ, выход которого является выходом ЗПР.2 устройства, а второй вход соединен с прямым выходом второго триггера, информационный вход которого подключен к Выходу третьего элемента ИЛИ, информационные выходы каждого блока датчиков параметров другого типа подключены к сигнальным входам одноименного коммутатора группы, а выход признака неисправности - к соответствующему сигнальному входу первого коммутатора, выход которого подключен к информационному входу третьего триггера, причем датчики параметров обоих типов выполнены предель-. ными, счетный вход четвертого счетчика соединен с выходом генератора импульсов. Устройство для контроля параметров (см.чертеж) содержит п датчиков 1 параметров одного типа, объединенных в блок 2

датчиков параметров одного типа, п датчи- . ков 3 параметров другого типа,объединенных вместе с выходом 4 признака неисправности в блок 5 датчиков параметров другого типа, причем количество блоков 5 равно К, группу коммутаторов 6, первый 7 и второй 8 коммутаторы, первый 9, второй 10 и третий 11 триггеры, генератор 12 импульсов, первый 13, второй 14, третий 15 и

0 четвертый 16 счетчики, группу элементов 17 запрета, четвертый 18, второй 19, третий 20, первый 21 и пятый 22 элементы ИЛИ, элемент И 23, дешифратор 24. На чертеже позициями также обозначены: вход 25

5 подтверждения прерывания устройства и его выходы: 26 ЗПР.2, 27 Неиспр./трев., 28 Номер луча, 29 Номер группы и 30 ЗПР.1.

Устройство для контроля параметров

0 работает следующим образом.

При включении питания устройства производится начальная установка триггеров 9- 11 и счетчиков 13-16 (цепи установки на чертеже показаны не полностью). В зависи5 мости от стратегии контроля, блоки 2 и 5 индикаторных датчиков одного и другого типа .устанавливаются на объекте контроля либо совместно на одни и те же соответствующие параметры (для датчиков разного физическо0 го принципа работы, но реагирующих на один и тот же контролируемый параметр), либо на дополнительных объектах контроля аналогичных параметров. Нулевое содержимое счетчиков 13 и 15 соответствует первым адресам

5 соответствующих каналов и блоков.

Устройством производится сканирующий опрос индикаторных датчиков 3, адреса которых устанавливаются с выходов разря- . дов счетчика 13. Датчики 3 выдают нулевой

0 либо единичный сигнал. Последний означа- ет аварийное состояние соответствующего параметра.

Единичный сигнал, вырабатываемый первым датчиком 3 при нулевом сигнале на

5 выходе 4 группового признака неисправности блока 5 датчиков другого типа, подается на сигнальный вход первого коммутатора группы 6 коммутаторов, выбор которого осу-, щёствляется единичным сигналом с соот0 ветствующего выхода дешифратора 24 через разрешающий прохождение сигнала первый элемент запрета группы 17 элементов запрета. С выхода первого коммутатора группы 6 через элемент ИЛИ 20 сигнал по

5 информационному входу взводит триггер 10 (на тактовый вход которого через элемент И 23 поступают импульсы генератора 12 импульсов), нулевой сигнал с прямого выхода которого блокирует элементом И 23 работу генератора 12. Единичный сигнал с прямого

выхода триггера 10 через элемент ИЛИ 18 поступает на выход 26 ЗПР.2 устройства, означает наличие тревожной ситуации по датчику 3 и соответствует запросу на обработку сообщения внешним контроллером.

. Поскольку выход генератора 12 импульсов блокирован, на выходах разрядов счетчика 13 сформирована и зафиксирована информация об адресе (номере) сработавшего датчика 3, а на выходах разрядов счетчика 15-0 номере блока (группы) датчиков, в которой находится сработавший датчик. Эта же информация выдается, соответственно на выходах 28 НОМЕР ЛУЧА И 29 НОМЕР ТРУППЫ. :,

Внешний контроллер принимает код сработавшего датчика, обрабатывает его и формирует ответный сигнал подтверждения прерывания, поступающий на вход 25 устройства. В результате этого устанавливаются по прямому-выхЬду в нулевое состояние триггеры 9-Й, счетчик 14 через элемент ИЛИ 21 и ечетчик 16, разблокируется эле- ментом И 23 генератор 12 импульсов и счётчик 13, формированием следующего адреса на выходах (разрядов, продолжает опрос следующего датчика 3 первого блока 5 датчиков другого типа.

; Сигнал переполнения на одноименном выходе счетчика 13 по счетному входу счетчика 15 изменяет его содержимое и вызывает обращение к следующему блоку 5 датчиков другого типа. Опрос датчиков 3 производится циклически согласно ранее описанному.;

В случае неисправности любого блока 5 датчиков другого типа на его выходе 4 груп пового признака неисправности выдается активный сигнал, который через соответствующий элемент запрета группы 17 элементов блокирует соответствующий коммутатор группы 6 коммутаторов с Целью исключения из опроса Этого блока 5 неработающих датчиков 3 (признак неисправности может выдаваться при любом количестве неработающих датчиков 3). Этот же сигнал с выхода 4 группового признака неисправности блока 5 датчиков другого типа поступает на сигнальный вход коммутатора 7, адрес коммутируемого канала которым установлен счетчиком 15, и по информационному входу взводит триггер 11, устанавливая признак неисправности блока 5 на его прямом выходе, который выдается на выходе 27 Неиспр./трев. устройства и через элемент ИЛИ 18 - на выходе 26 ЗПР.2.

Нулевой сигнал с инверсного выхода триггера 11 через элемент И 23 на время обработки внешним контроллером сигнала блокирует генератор 12 импульсов, фиксируя содержимое счетчика 13.

Ответный сигнал на входе 25 подтверждения прерывания завершает обработку внешним контроллером информации с неисправности блока 5 датчиков другого типа. 5После опроса всех блоков 5 датчиков другого типа, сигналом на последнем разря - де выходов дешифратора 24 разрешается работа коммутатора 8. Устройством согласно ранее описанному производится сканй0 рующий опрос индикаторных датчиков 1 одного типа блока 2 датчиков одного типа, адреса которых устанавливаются с выходов разрядов счетчика 13.

При неисправностях счетчиков 13 Или

5 15, вызванных прекращением счета, счетчики 16 и соответственно 14 сигналом с выходов переполнения через элемент ИЛИ 22 взводят триггер 9, формируя на его прямом выходе (и выходе 30 устройства) сигнал

0 ЗПР.1, свидетельствующий о неисправности устройства..

Нормальное окончание счета счетчиком 13 вызываетобнуление счетчика 16, а счетчиком 15 - обнуление счетчика 14, что является:

5 признаком работоспособности устройства.

Таким образом, устройство устраняет Недостатки аналогов и позволяет существенней расширить функциональные возможности устройства для контроля параметров за счет

0 увеличения качества опроса параметров датчиками другого типа и их обработки посредством формирования информативных; сигналов и выделения функциональных признаков результатов обработки.

5 Устройство позволяет производить углубленный анализ параметров, формировать диагностические сигналы, работать с датчиками разных типов. . Формула изобретения

0 Устройство для контроля параметров, содержащее блок п датчиков параметров оДного типа, первый и второй коммутаторы, первый и второй триггеры, генератор имг пульсов, первый-третий счетчики, три эле

5 мента ИЛИ, элемент И и дешифратор, входы которого соединены с выходами разрядов третьего счетчика, выход первого элемента1 ИЛИ соединен с входом установки в нуле вое состояние второго счетчика, выход ге0 нератора импульсов подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, а сигнальные входы второго коммутатора соединены с выходами блока датчиков

5 параметров одного типа, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет повышения качества опроса параметров датчиками другого типа и их обработки ну- тем формирования информативных сигна

лов и выделения функциональных признаков результатов обработки, в него введены группа из К коммутаторов, группа К блоков Датчиков параметров другого типа.чйелО датчиков в каждом йэ Которых равно п, третий триггер, четвёртый и пятый элементы ИЛИ, четвертый счётчик и группа из К элементов запрета, инверсный вход каждого из которых подключен к выходу признака неисправности одноименного блока датчиков Параметров Другого типа группы, а прямой вход- к сф вел твуйбщему выходу дешифратора, ( выход которого соединен с входом разрешения второго коммутатора, быхбд каждого элеМёйТг1318прета группы подШбче к входу | аз рёшёнйя одноимённого коммутатора группы, выхбд каждого коммутатора группысоединён с одиоймен йь|Мй вводами третьего элемента ИЛИ, (&Й)-Й Шэд ко брйго г)6дкл10Чён к выходу второго коммутатора, адресные входы efо рого ioi iyiyTafopa и 1(ом лутато рбв группы подключены К выходам разрядов первого счетчм 6йявляются выходами Номер луча устройства, выход 3liP.1 которого ПоДклю- чен к; прямому выходу первого триггер со- ёдинённйго входом устано&кй в ёдййймное; состояние свыходом питого элемента ИЛИ,/ ПерЦй и второй входы которого поДклю - йы к выходам переполнении со«| ветствен- й& бторйго и четвёртого счетчиков, счётные ВХОДУ второго и трётьегд бчётчикой Соединены с выходом переполнения первого счеШка, 6; тактовым входом третьего трйг- тёрй, входом второго элёМейтй ИЛИ, выход которого поДклЙчёй к вхбДу

установки в нулевое состояние четвертого счетчика, тактовый вход второго триггера соединен с выходом элемента И, второй И третий входы которого соединены с инверсными выходами соответственно второго и третьего триггеров, входы установки в нулевое состояние которых соединены с входом подтверждения прерывания устройства, вторым входом второго и первым входом

первого элементов ИЛИ и входом установки

в нулевое сбстояние первого счетчика, ;вторрй вход первого элемента ИЛИ соединён с

выходом переполнения третьего -счетчи- .

ка,выходы разрядов которого соединены с

адресными входами первого коммутатора и являются выходом Номер группы устройства, выход Йеисправ./трёв. которого

Подключён к прямому выходу третьего триггере и первому вхоДу четвертого элемента

ИЛИ выход которого является выходом ЗПР.2 устройства, а второй вход Соединён с прямым; выходом второго триггера, информационный вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, информационные

ВЫХОДЫ каждого блока датчиков параметров другого Типа группы подключены к сигналь- ным входам одноименного коммутатора груп- nl, а выход признака неисправности - к соотвётствуюидему сигнальному входу «тёрвого оМмутатора, выход которого подключен к йнформационнрму входу третьего триггера, причем Датчики параметров обоих типов выполнены предельными, счетный вход четвертого счетчика соединен с выходом

гёйёратора импульсов.

Использование: в технических средствах с группами предельных датчиков разного типа для получения признаков результатов обработки информации контроля. Сущность изобретения: устройство содержит: блок п датчиков параметров одного типа, К блоков датчиков параметров другого типа, группу из К коммутаторов, два коммутатора, три триггера, генератор импульсов, четыре счетчика, группу из К элементов запрета, пять элементов ИЛИ, элемент И, дешифратор, один вход, пять выходов. 1 ил.