Устройство для счета импульсов Советский патент 1980 года по МПК G06M3/08 

Изобретение относится к вычислительной технике, приборостроению и может быть использовано, например, в автоматизированных С1|стемах управления технологическими процессами для счета импульсов, поступающих одновременно по нескольким каналам измерения от датчиков, имеющих импульсный выход Известно реверсивное устройство для счета импульсов, содержащее релейный узлы разделения импульсов и реверсивный счетчик импульсов . Недостатком этого устройства является низкое быстродействие, низкая, надежность и отсутствие функционального контроля работоспособности. Наиболее близким технкческим решением является многоканальное счетное устройство, содержащее каналы измерения, число которых равно числу датчиков, первый генератор импульсов, выход которого соединен со входом блока суммирования, первый триггер, устано вочные входы которого подключены к выходам блока суммирования, реверсив ный счетчик, управляющие входы которого соединены с -выходами первого триггера, первый, выход реверсивного счетчика подключен к цифровому индикатору 2. Недостатком такого устройства является отсутствие функционального контроля работоспособности, что приводит к снижению надежности. Целью изобретения является повышение надежности устройства. . Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены второй генератор импульсов, второй триггер, два формирователя импульсов, два элемента И, элемент ИЛИ, переключатель, инвертор и в каждом канале измерения - два элемента И, элемент ИЛИ, одновибратор и элемент индикации, вход каждого из каналов измерения подключен к одному входу первого элемента И, выход которого соединен с одним иэ входов элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу второго элемента И, выход элемента ИЛИ - ко входу одновибратора и к соответствующему входу блока суммирования, выходы одновибраторов соединены с элементами индикации, другой вход первых элементов И подключен к переключателю и ко входу инвертора, выход которого соединен с одним из входов вторых элементов И, другие вхоцы которых подключены к установочному нулевому входу второго триггера и к выходу первого формирователя импульсов, выход второго генератора импульсов подключен ко входу второго формирователя импульсов, выход которого соединен с установочным единичным вхо дом триггера и с установочным входом сложения первого триггера, нулевой выход второго триггера подключен к од ному из входов двух элементов И, другой вход первого элемента И соединен со вторым выходом реверсивного счетчика, выход первого элемента И подключен ко BXOjDiy первого формирователя импульсов, второй вход второго элемента И соединен с выходом первого генератора импульсов, третий вход второго элемента И подключен к управляющему входу второго генератора импульсов и к выходу инвертора, выход второго элемента И соединен с одним из входов элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к счетчику выходу блока суммирования, выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом реверсивного счетчика.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.

Устройство содержит каналы измерения 1 и вкаждом канале элементы И 2 и 3, элемент ИЛИ 4, одновибратор 5, элемент индикации 6, первый генератор импульсов 7, блок суммирования 8, йервый триггер 9, реверсивный счетчик 10, цифровой индикатор 11, второй генератор импульсов 12, второй триггер 13, формирователи импульсов 14, 15,элементы И 16, 17, элемент ИЛИ 18, переключатель 19, инвертор20, причем вход каждого из каналов 1 подключен к одному входу первого элемента И 3, выходкоторого соединен с одним из входов элемента ИЛИ 4, выход которого соединен со входом соответствующего одновибратора 5 и с соответствующим входом блока суммирования 8, выходы одновибраторов 5 подключены к элементам индикации 6, другой вход первых элементов И 3 соединен с замыкающим контактом переключателя 19 и со входом инвертора 20, выход которого соединен с одним входом вторых элементов И 2, другие входы которых соединены с установочным нулевым входом второго триггера 13 и с выходом формирователя импульсов 15, выходы вторых элементов И 2 соединены с другими входами соответствующий элементов ИЛИ 4 каждого канала, выход второго генератора импульсов 12 соединен со входом второго формирователя импульсов 14, выход которого соединен с установочным единичным входом второго триггера 13 и с установочным входом сложения первого триггера 9, нулевой выход второго триггера 13 соединен с одним из входов двух элементов И 16,

17, другой вход элемента И 16 соединен с выходом младшего разряда реверсивного счетчика 10, а выход элемента И 16 соединен со входом формирователя импульсов 15,второй вход элемента И 17 соединен с выходом первого генератора импульсов 7, третий вход элемента И 17 подключен к управляющему входу второго генератора импульсов 12 и к выходу инвертора 20, выход элемента И 17 соединен с одним из входов элемента ИЛИ 18, второй вход которого соединен со счетным выходом блока суммирования 8, выход элемента ИЛИ 18 соединен со счетным входом реверсивного счетчика 10.

Устройство для счета импульсов работает следующим образом.

Устройство имеет режимы работа и контроль, которые определяются положением переключателя 19. В режиме работа контакт переключателя 19 не замкнут и элементы встроенного функционального контроля работоспособности - второй генератор импульсов 12, второй триггер 13, элементы И 16, 17, формирователи импульсов 14, 15, элементы И 2 выключены из работы нулевым потенциалом инвертора 20. При этом входные импульсные сигналы поступают через элементы И 3, ИЛИ 4 каждого канала измерения на соответствующие входы одновибраторов 5 и входы блока суммирования 8, с выхода которой они последовательно считаются реверсивнЕлм счетчиком 10.

При поступлении входных импульсных сигналов на входы одновибратора 5, последние обеспечивают постоянное или пульсирующее (при низких значениях частоты входных сигналов) горение элементов индикации 6 за счет перекрытия периода поступления входных сигналов по каналам измерения импульсом управления. Таким образом, обеспечивается визуальный контроль исправности технологического датчика и линии связи.

В режиме контроль проверяется работоспособность устройства. При это контакт переключателя 19 замкнут, входы элементов И 3 каждого канала измерения для поступления входных импульсов блокированы, а элементы встроенного функционального контроля 2, 12., 17 деблокированы.

С началом работы второго генератора импульсов 12, каждый его импульс задним фронтом через формирователь импульсов 14 устанавливает-первый триггер 9 в положение, -соответствующее сложению импульсов реверсивным счетчиком 10, и второй триггер 13 в единичное состояние, который разрешает поступление импульсов от первого генератора импульсов 7 через элементы И 17, ИЛИ 18 на вход реверсивного счетчика 10. После досчета младшего разряда счетчика 10 до десяти импульсов формирователь импульсов 15 устанавливает второй триггер 13 в нулевое состояние и одновременно формирует импульс на входы элементов И 2 для поступления через другие входы элементов ИЛИ 4 на соответствующие входы одновибратора 5 и входы блока суммирования 8.

С приходом следующего импульса от второго генератора 12 на вход формирователя импульсов 14 процесс контроля повторяется аналогично, т.е. в начале .происходит досчет младшего разряда до десяти импульсов, а затем происходит алгебраическое суммирование импульсов, соответствующее количеству задействованных входов. При этом в младшем разряде цифрового индикатора 11 индицируется цифра, соответствующая разности между количеством входов работающих на сложение и вычитание, а в остальных разрядах счетчика происходит накопление импульсов после каждого цикла досчета младшего разряда счетчика 10.

Для обеспечения визуального контроля работоспособности устройства частота второго генератора импульсов 12 выбирается из условия

fj.(12)2fr (г) ,

где f (г) - частота первого генератора импульсов 7.

Технико-экономический эффект использования изобретения заключается в сокращении аппаратурных затрат и упрощении процесса оперативного функционального контроля работоспособности устройства как при его изготовлении, так и при эксплуатации его на технологических объектах.

Формула изобретения

Устройство для счета импульсов, содержащее каналы изменения, число которых равно числу датчиков, первый генератор импульсов, выход которого соединен со входом блока суммирования первый триггер, установочные входы .которого подключены к выходам блока суммирования, реверсивный счетчик, управляющие входы которого соединены с выходами первого триггера, первый выход реверсивного счетчика подключен к цифровому индикатору, отличающееся тем, что, с целью повышения нсщежности устройства, в него введены второй генератор импульсов, второй триггер, для формирователя импульсов, два элемента И, элемент 5 ИЛИ, переключатель, инвертор и в каждом канале измерения - два элемента И, элемент ИЛИ, одновибратор и элемент индикации, вход каждого из каналов измерения подключен к одному вхоiQ ДУ первого элемента И, выход которого соединен с одним из входов элемента ИЛИ, другой вход которого подк.лючен к выходу второго элемента И, выход элемента ИЛИ - ко йходу одновибратора и к соответствующему входу блока суммирования, выходы одновибратора

соединены с элементами индикации, другой вход первых элементов И подключен к переключате.то и ко входу инвертора, выход которого соединен с одним из 20 входов вторых элементов И, другие

входы которых подключены к установочному нулевому входу второго триггера и к выходу первого формирователя импульсов, выход второго генератора импульсов подключен ко входу второго формирователя импульсов, выход которого соединен с установочным единичным входом второго триггера и с установочным входом (Сложения первого триг3Q гера, нулевой выход второго триггера подключен к одному из входов двух элементов И, другой вход первого элемента И соединен с вторым выходом реверсивного счетчика, выход первого J5 элемента И подключен ко входу первого формирователя импульсов, второй вход второго элемента И соединен с выходом первого генератора импульсов, третий вход второго элемента И подключен к управляющему входу второго генератора 40-импульсов и к выходу инвертора, выход второго элемента И соединен с оДним из входов элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к счетному выходу блока суммирования, выход элемента 45 ИЛИ соединен ср счетным входом реверсивного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

50 № 368630, кл. Q 06 М 3/08, 1969.

2.Авторское свидетельство по заявке 2394767/18-24 кл. Q 06 М 3/08, 04.08.76.