Устройство для контроля параметров Советский патент 1981 года по МПК G06F17/16 

t

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть широко использовано при контроле работоспособности и диагнос- j тике отказов элементов, и систем электроавтоматики .

Известно диагностическое устройство, содержащее блоки измерения и записи параметров проверяемого объекта, JQ устройство для записи таблицы неисправностей, развязывающие устройства, логические схемы, схемы совпадений и схему индикации. Для опреде.г1ения вида неисправности проверяемого объекта производится поочередное сравнение значений измеряемых параметров объекта с их допустимыми значениями по принципу в норме - не в норме, формйруйтся кодовые комбинации из двоичных признаков, соответствующие сое- « тояниям объекта, которые затем сравниваются с эталонными комбинациями. Номер неисправного элемента (блока, модуля) объекта фиксируется схемой индикации l.

Основным недостатком указанного устройства является его низкая универсальность. Это устройство пригодно для диагностики конкретных типов объектов. Кроме того, оно обладает 3

сравнительно низким быстродействием из-за необходимости последовательного выполнения большого числа операций сравнения. К недостатку следует отнести также и высокую сложность

(1).

Наиболее близким по техническому решению к данному изобретению является устройство, содержащее регистр записи параметров проверяемого объекта в двоичной форме, собранный на электромагнитных реле, регистр результатов выборки номеров неисправных блоков, логические схемы и схему индикации для -фиксации номера отказавшего блока 2.

Основным недостатком указанного устройства является то, что оно пригодно лишь для контроля параметров систем, состоящих из последовательно или параллельно соединенных блоков, причем каждый из блоков имеет лииц, один выход. Для контроля параметров функционально-сложных систем со смешанным типом соединений блоков,каждый иэ которых может иметь несколько выходов, устройство не пригодно. Кро-: ме того, F этом устройстве требуются дополнительные средства для записи

таблицы неисправностей (в схеме они не указаны),

Так как контроль состояния каждого из блоков осуществляется по одному выходному параметру, не возможно с помощью данного устройства определение различных уровней работоспособности объекта в зависимости от неисправности отдельных его элементов. ., Отмеченные недостатки существенно ограничивают функциональные возможности устройства и сужают область ег практического использования при контроле параметров электроавтоматических систем.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для контроля параметррв, содержащее регистр записи и блок индикации, введена матрица состояний, каждая которой состоит из реле, соединенного одним выводом обмотки через последовательно включенные диод и переключатель к соответствующим выходам регистра записи, а другим выводом обмотки - к соответствующим первым входам блока индикации, причем контакты реле ячее каждой строки матрицы состояний зашунтированы резисторами и образуют последовательную цепочку, подключенную одним выводом к положительной шине питания, а другим выводом - через блок индикации к отрицательной шине питания.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит п-разрядный регистр 1 записи, матрицу 2 состояний, блок 3 индикации, реле 4 регистра записи, каждое из коте ых имеет две пары контактов: нормально-разомкнутые 5 и нормально-замкнутые 6, двухпозиционные переключатели 7,развязывающие диоды 8, обмотки реле 9 с замыкающими контактами 10, резисторы 1 1 .

Схема индикации 3 содержит электромагнитные реле 12 (по числу строк матрицы 2 состояния), нормально-разомкнутые контакты 13 реле 12 и сигнальные лампочки 14,

Устройство работает следующим образом.

Перед включением устройства в работу производится набор программы разделения состояний объекта на классы с помощью переключателем 7. С помощью этих петеключателей в каждую строку м4трицы состояния заносится кодовая комбинация из двоичных признаков (1гО), соответствующая одному из различных состояний объекта.При этом левое положение переключателя соответствует признаку 1, а правое признаку 0. Таким образом, в строках

матрицы состояния оказываются занесеьГиыми различные комбинации признаков, характеризующие различные уровни работоспособности объекта, или классы распознаваемых неисправностей (в частности, i-й класс неисправностей может соответствовать отказу i-ro элемента объекта, где i 1, 2,.. о , m).

Значения измеряемых параметров проверяемого объекта подаются, на входы регистра 1 записи, причем каждому параметру соответствует свой вход данного регистра записи. Регист 1 записи формирует комбинацию из двоичных признаков (1-,0), соответствующую текущему состоянию проверяемого объекта. ПУСТЬ, напримеп, на пепвый слева вход регистра 1 поступает сих- нал 1, соответствующий допустимому значению первого контролируемого параметра. Тогда первое слева реле 4 срабатывает и замыкает контакты 5 первого слева столбца матрицы 2 состояния. Контакты б в этом столбце размыкаются. В результате левая вертикальная шина этого столбца подключается к плюсовой шине питания. В случае же, если на первый слева вход регистра 1 записи поступает сигнал О, реле не сработает, его контакты 6 останутся замкнутыми и тогда к плюсовой шине питания оказывается подключенной правая шина первого столбца. В аналогичном порядке подключаются к плюсовой шине питания вертикальные шины остальных столбцов матрицы 4 состояния. Благодаря этому на входы столбцовых шин подается кодовая комбинация двоичных признаков, причем измерение всех контролируемых параметров объекта и формирование соотвествующих признаков в регистре записи

Iможет производиться одновременно. Поданная на входы столбцов комбинация соответствующая текущему состоянию проверяемого объекта, сравнивается одновременно со всеми комбинация- ми признаков, набранными с помощью переключателей 7. Если, например, на первый столбец матрицы 2 состояния поступает признак 1, что соответствует подключению левой шины этого столбца к плюсовой шине питания, а переключатель 7, в первой сверху строке данного столбца выставлен в левое положение, т.е. занесен также признак 1, то сбрасывает реле 9, которое своими замыкающими контактами 10 замыкает накоротко первый из последовательно соединенных резисторов

IIпервой строки. Ток, проходящий по первой строке, увеличивается. В случае, если в первый столбец подается признак О, т.е. правая шина подключена к плюсовой шине питания, а перек/початель 7 находится в левом положении или, наоборот, в столбец подается признак i, а переключатель 7 находится в правом положании, реле 9 ке сработает. Таким образом, реле 9 сра батывает только в тех случаях, когда поступающие с регистра записи 1 приз наки и признаки, занесенные в строках матрицы состояния, совпадают. В случае наибольшего совпадения подаваемой комбинации признаков с комбинацией признаков, занесенной в i-ю строку (| 1,2,...т большее число реле 9 в i-ой строке матрицы срабаты вает и большее число резисторов 11 замыкается накоротко контактами 10 реле 9. По i-й строке будет протека1 наибольший по сравнению с другими строками, ток, достаточный для срабатывания i-го реле 12 блока индикации Реле 12 срабатывает и замыкает свои нормально-разомкнутые контакты 13, которые подключают к цепи питания соответствующую сигнальную лампочку 14. Последняя, загораясь, высвечивает номер класса состояния объекта или номер отказавшего элемента. Благодаря тому, что операций формирования признаков для всех регистрирующих параметров объекта и операции сравнения сформированной комбинации признаков со всеми комбинациями признаков, занесенш: ми в строки матрицы, выполняются одновременно, предлагаемое устройство обладает высоким быстродействием. Быстродейст вие устройства в основном определяется временем срабатывания исполнительных реле, которое составляет десятые и даже сотые доли секунды.Поэтому- устройство Практически мгновенно реагирует на появление неисправности в контролируемом объекте и указывает характер этой неисправности. Предлагаемое устройство обладает высокой универсальностью, позволяющей использовать его для диагностики широкого класса технических систем. Такая возможность обеспечивается мат оичной структурой устройства и наличием в нем переключателей, с помошою которых могут быть заданы различные программы разделения неисправностей на классы в зависимости от вида проверяемого объекта. При этом разделяющая матрица может бцть выполнена сколь угодно большой размерности.При диагностике конкретных объектов часть строк и столбцов матрицы могут не использоваться и служить резервом при переходе к более сложным объектам,содержшцим большее число элементов и контролируеъвлх параметров. имеете с тем устройство является сравнительно простым надежные в работе благодаря наличию в нем Однотипных элементов, собранных в матрицу. Формула изобретения . Устройство для контроля параметров, .содержащее регистр записи и блок индикации, отличающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в устройстро введена .матрица состояний, казкдая ячейка которой состоит из реле, соединенного одним выводом обмотки через последовательно включенные диод и переключатель к соответствующие выводам регистра записи, а другим выводом обмотки - к соответствующим первьФ4 входам блока индикации, причем замолкающие контакты реле ячеек каждой строки матрицы состояний зашунтированы резисторами и образуют пчследовательную цепочку, подключенную одним выводом к положительной шине питания, а другим выводом - через блок индикации к отрицательной ишне питания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 220636, кл. G 06 F 15/46, 1967. 2. Авторское свидетельство СССР 345492, кя. 6 Об F 15/46, 1970 (прототип).