Устройство для аварийно-предупредительной сигнализации Советский патент 1982 года по МПК G08B23/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВАРИЙНО-ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ

1

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах контроля с контактными датчиками, например, в судовых системах аварийно-предупредительной сигнализации и в системах контроля за производственными процессами.

Известно устройство для аварийной сигнализации, содержащее элемент НЕ-ИЛИ, выход которого через усилитель подключен к сигнализатору , или, генераторы, кнопку кьитирования и сигнальные ячейки, каждая из которых содержит соединенные с общей шиной замыкающий контакт датчика, элементы НЕ-ИЛИ, НЕ-И и реле, контакты которых включены в цепи сигнальных ламп

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для аварийно-предупредительной сигнализации, содержащее

.датчик, выход которого соединен с первыми входами первого и в-торого блоков памяти, вторые входы которых соединены со входом квитирования устройства, выход первого блока памяти соединен с первьм входом элемента И, второй вход которого подключен к шине мцгшощего света, а выход соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход Второго блока памяти со10единен непосредственно и через формирователь со входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу первого блока памяти и ко второму входу первого элеменISта ИЛИ, выход которого через усилитель соединен с сигнализатором i2.

Указанные устройства имеют недостаток, заключающийся в том, что при

20 высокой чувствителькости они срабатывают как от мгновенного отклонения контролируемого параметра от нормы, так и от сигнала помехи. 3 Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены два регистратора тока, коммутатор, ключ второй формирователь, два элемента НЕ, четыре элемента И, счетчик и два элемента И-НЕ, входная шина и первая шина питания устройства соединены соответственно с первым вхо дом коммутатора и с входом первого регистратора тока, два выхода которого подключены соответственно к второму и третьему входам коммутато ра, вторая шина питания устройства соединена с первым входом ключа, выход которого соединен с четвертым входом коммутатора и входом второго регистратора тока, первый выход которого подключен к пятому входу коммутатора, первый выход которого соединен с выходной шиной устройства, а второй выход подклзочен к второму входу первого блока памяти и через второй формирователь соединен с первьми входами счетчика второго и третьего элементов И и первого элемента НЕ, шина генератора высоко частоты подключена к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторьм входом ключа, второй выход второго регистра тока подключен через второй элемент НЕ к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом счетчика, выходы которого подключеаы к соответствующим входам первого элемента И-НЕ, выход которо го соединен с третьим входом второг элемента И и с первым входом первого блока памяти, второй вход которо го по,цклточен к выходу четвертого элемента И, первый вход которого соединен с входом квитировашя устройства, выход первого элемента НЕ подключен к первому входу второг элемента И-НЕ, выход которого соеди нен с вторым входом четвертого элемента И, второй выход первого блока памяти подключен к второму входу второго элемента И-НЕ,, второй выход коммутатора соединен с первым входо пятого элемента И, второй вход кото рого соединен с выходом второго бло ка памяти, а выход подключен к второму входу элемента ИЛИ и через пер вый формирователь соединен с третьи входом четвертого элемента И и с входом первого элемента И-НЕ. 7 На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие работу предлагаемого устройства, при этом рассмотрены -три случая А, Б, В. Случай А - кратковременное срабатывание контакта датчика, т.е. кратковременное отклонение параметра от нормы до предельной величины. Случай Б - наводка сигнала помехи в канале передачи между контактом датчика и входом устройства аварийно-предупредительной сигнализации. Случай В - случай длительного срабатывания контакта датчика, т.е. д:1ительного отклонения контролируемого параметра от нормы до предельной величины. Предлагаемое устройство аварийно-. предупредительной сигнализации содержит входную шину 1 и выходную шину 2 контролируемых контактов контактного датчика, коммутатор 3, предназначенный для переключения на контроль размыкающего или замь1ка1бщего контактов, регистратор тока 4 с гальванической развязкой, шину 5 питания первого источника, регистратор 6 тока с гальванической развязкой, ключ 7, например элемент с гальванической развязкой - оптрон, блок 8 памяти, предназначенный для заноминания сигнала о мгновенном отклонении контролируемого параметра от нормы до предельной величины, элемент И 9, шина 10 мигающего света, элемент И-НЕ II, элемент НЕ 2, элемент И 13, J4, формирователь (одновибратор) 15, предназначенный для устранения ложного срабатывания устройства в результате дребезга контактов датчика при возвращении контролируемого параметра в норму после квитирования, элемент ИЛИ 16, блок 17 памяти, предназначенный для запоминания сигнала о квитировании при наличии сигнала с датчика, который означает отклонение контролируемого параметра от нормы, формирователь (одновибратор) 18, предназначенный для повышения помехозащищенности блока 8 памяти и счетчика 19 и для выработки сигнала разрешения проверки срабатьшания контакта датчика, элемент И 20, элемент НЕ 21, шина 22 генератора высокой частоты, шина 23 питания второго источника, элемент И-НЕ 24, эле5мент И 25, шина квитирования устройства 26, усилитель 27, сигнализа тор 28. Устройство работает следующим об разом . Рассмотрим вначал слу-ичйА и В, когда отсутствует сигнал помехи на линии передачи между контактом датчика и входом устройства аварийно-предупредительной сигнализации (фиг.2,а). При срабатьшании контакта датчика через регистратор 4 тока в случае использования датчика с замыкающим контактом, протекает ток и на втором выходе регистратора 4 тока на время срабатывания контакта имеет место сигнал О (фиг.2,(5), а в случае использования датчика с размьпсающим контактом, ток через регистратор-4 тока не течет и на его втором выходе присутствует сигнал 1 (фиг,2,8). Сигнал со второго выхода регис1ратора 4 тока поступает через третий вход коммутатора 3 на его второй выход и на вход формирователя 18 поступает гирчал 1 (фиг. 2,2-), Под действием положитель ного перепада из О в 1 формирователь 18 вырабатывает положительный импульс (фиг.2,д), длительность которого больше времени проверки срабатывания контакта датчика. Этот импульсный сигнал 1 поступает на вход счетчика 19 и через элемент НЕ 21, первый вход элемента И-НЕ 11 второй вход элемента И 25 на вход блока 8 памяти, кроме того, импульс ный сигнал, поступает на первый вход элемента И 20, на второй вход которого .поступают импульсы высокой частоты (ВЧ) с выхода генератора ВЧ (фиг.2,е). На время длительности импульса от формирователя 18 на второй вход ключа 7 поступает серия импульсов с частотой импульсов генератора ВЧ (фиг.2р1С). Ключ 7 открывается и так как контакт датчика сработал, то через вход регистра 6 тока Пройде серия импульсов ВЧ (фиг.2,и,), на втором выходе регистратора 6 тока будет присутствовать серия инвертированных импульсов ВЧ (фиг.2,к). Эти импульсы ВЧ снова инвертируются через элемент НЕ 12 (фиг.2,А) и поступают через вход элемента И 13 на вход счетчика 19 (фиг,2,М). На другом иходе ( установочномJ счетчика il9 имеет место сигнал 1. С приходом N-ro импульса (фиг.2,М) на всех входах -элемента И-НЕ 24, соединенных с соответствующим п-1 выходом cooтв.eтctвyroщeгo разряда счетчика 19 и на последнем п-ом входе элемента И-НЕ 24, соединенным с выходом формирователя 15 (Фиг.2,Н) присутствует сигнал l, а на выходе элемента И-НЕ 24 - сигнал О. Этот сигнал О приходит на первый вход элемента И 13 и препятствует дальнейшему прохождению импульсов на уста-новочный вход счетчика 19, сигнал О также поступает на вход блока в памяти (фиг.2,т). Перед приходом сигнала О на вход блока 8 памяти (фиг.2,т) на другом входе блока 8 памяти (фиг.2.п), на выходе блока 8 памяти (фиг.2,р), на выходе элемента И-НЕ 11 (фиг .2,с) присутствовал сигнал 1 . Происходит переключение блока 8 памяти сигналом О по первому установочному входу, на первом выходе блока 8 памяти устанавливается сигнал 1 (фиг.2,У), сигнал О со второго выхода блока 8 памяти (фиг.2,р) nocTjrnaeT на вход элемента И-НЕ I1 и на второй вход блока 8 памяти (фиг.2,п), через элемент И-НЕ 11 и элемент И 25 пот ступает сигнал 1. По окончании действия импульса с выхода формирователя 18 (фиг.2,9) приходит сигнал на вход счетчика 19, сбрасьшая его, и на первый вход элемента И 20, тем самым закрьшая ключ 7. С -лервого выхода блока 8 памяти (фиг.2,Х) сигнал 1 поступает на второй вход элемента И 9, на первый вход которого поступает пульсирующий сигнал (фиг.2,ф) с шины 10 мигающего света. Этот пульсирующий сигнал проходит на вход элемента ИЛИ 16 (фиг.2,Ч) и через усилитель 27 поступает на сигнализатор 28 (сигнальную лампу). Сигнализатор 28 переходит в режим проблесковаго свечения (фиг.2,К))Оператор квитирует сигнал неисправности, при этом на входы блокоь 17 и 8 памяти поступает отрицательный импульс (фиг.2,111). Если к времени контакт датчика возвратился в исходное состояние (случай Л), то блок 8 памяти переключается, на входах элемента ИЛИ 16 (фиг.2,Э) и элемента ИЛИ 16 появляется сигнал О. Сигнальная лампа 28 гаснет (фиг.2,Ю, случай Л) . Устройство пришло в исходное состояние. Если же контакт датчика к моменту квитирова1шя не возвратился в исходное состояние (случай В), то .при квитировании блоки 8 и 17 памяти переключаются и на первом входе элемента ИЛИ 16 появляется постоянный сигнал I, а на его другом входе сигнал О. Сигнальная лампа 28 переходит из проблескового режима горения в постоянный релсим горения (фиг.2,Ю, случ-ай В) . При вхожде1-ши контролируемого параметра в норму, контакты датчика возвратятся в исходное состояние, блок 17 памяти переключится и на первом входе элемента ИЛИ появится Сигнал О. Сигнальная лампа 28 гаснет. В результате дребезга контактов датчика на вход формирователя 18 пройдет серия импульсов дребезга (фиг .АсЗ,,2. , случай В) и по положи тельному перепаду формирователь 18 выработает положительный импульс (фиг.2,д), дающий разрешение на пр хождение импульсов, от регис.тратор 6 тока. Отрицательным перепадом си нала на входе формирователя 15 про исходит выработка отрицательного импульса (фиг.2,Н), длительность ко- зо торого больше времени дребезга контакта датчика и длительности импуль са, вырабатьшаемого формирователем 18. Таким образом, на время дли.тельности импульса, вырабатываемого формирователем 15, на первом установочном входе блока 8 памяти присутствует сигнал 1, а на втором его входе - сигнал О, После окончания действия импульс устройство вернется в исходное состояние. Рассмотрим случай Б;(фиг.2), когда в канале передачи от контакта датчика до входа устройства аварийно-предупредительной сигнализации наводится внешняя помеха (фиг,2,а), а сам контакт датчика останется в исходном положении. Этот сигнал помехи, пройдя через регистратор 4 то ка и коммутатор 3, вьщает на втором коммутаторе 3 импульсный сигнал 1 (фиг.2,}, длительность которого равна длительности сигнала помехи. Под действием положительного пер пада из О в 1 формирователь 18 вырабатывает положительный импульс Л (фиг.2,и). На время длительности импульса, вырабатываемого форми78рователем 18, на вход элемента И 13, на установочный вход счетчика 19, на первый вход элемента И 20 и через элемент НЕ 21, элемент И-НЕ 11 и элемент И 25 на установочный вход блока памяти 8.(фиг.2,П) приходит сигнал 1. Со второго входа элемента И 20 от генератора ВЧ 22 (фиг,2,6) на второй вход ключа 7 приходят открывающие ргмпульсы (фиг.2,Ж). Так как контакт датчика не сработал, то через регистратор 6 тока импульсы ВЧ проходить не будут (фиг.2,и), на втором выходе регистратора 6 тока имеет место сигнал 1 (фиг.2,К), на входе элемента И 13 - сигнал О (фиг.2,л), на тактовом входе счетчика 19 (фиг.2,м) и на выходе каждого разряда счетчика 19 - сигнал О, на входе блока 8 памяти - сигнал 1, выходы элемента 8 памяти остались в исходном состоянии, а на входах элемента ИЛИ имеет место сигнал О, Сигнализатор 28 не включен. По окончании импульса, вырабатываемого формирователем 18 (фиг.2,б), устройство приходит в исходное состояние . Экономическая эффективность от использования предлагаемого устройства определяется указанными выше его техническими преимуществами. Формула изобретения Устройство для аварийно-предупредительной сигнализации, содержащее первый -формирователь и первый блок памяти, первь1й выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого через усилитель подключен к входу сигнализатора, первый вход второго блока памяти соединен с входом квитирования устройства, шина мигающего света подключена к второму входу первого элемента И, отличаю- щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, в него введены два регистратора тока, коммутатор, ключ, второй формирователь, два элемента НЕ, четыре элемента И, счетчик и два элемента И-НЕ, входная шина и первая шина питания устройства соединены соответственно с первым входом коммутатора и с входом первого регистратора тока, два выхода которого подключены соответственно к второму и третьему входам коммутатора, вторая шина питания устройства соединена с первым входом ключа, выход которого соединен с четвертьм входом коммутатора и входом второго регистратора тока, первый выход которого подключен к пятому входу коммутатора, первый выход которого соединен с выходной шиной устройства, а второй выход подключен к второму входу первого блока памяти и через второй формирователь соединен с первыми входами счетчика, второго и третьего элементов И и первого элемента НЕ, шина генератора высоко частоты подключена к второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с вторым входом ключа, второй выход второго регистратора тока подключен через второй элемент НЕ к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с sropi входсж счетчика, выходы которого подключены к соответствующим входам первого элемента И-НЕ, выход котороfo соединен с третьим входом второг

элемента И и с первым входом первого блока памяти, второй вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, первьШ вход которого соединен с входом квитирования устройства, выход первого эл агента НЕ подключен к первому входу второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, второй выход первого блока памяти подключен к второму входу второго элемента И-НЕ, второй выходкоммутатора соединен с первым входе пятого элемента И, второй вход KOTOрого соединен с выходом второго блока памяти, а выход подключен к второму входу элемента ИЛИ и через первый формирователь соединен с третЪим входом четвертого элемента |И и с входом первого элемента И-НЕ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. G 08 В 23/00, 1978 (прототип).

w

iA4.i

P

e

«Q

iQ

Sd

i-W.

.й

4J

С

с с

с

5vi