SU1048578A1 - Устройство дл контрол источников сигналов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к импульсной технике, в частности к устройст вам дл  контрол  источников электри ческих сигналов, и может быть использовано дл  контрол  работоспосо ности и допускового контрол  аналог вых устройств. Известна система контрол  аналог вых сигналов, содержаща  ЦВМ, блок преобразовани  аналог-код, блок сопр жени . Информаци , полученна  после преобразовани  аналог-код, сравниваетс  в. ЦВМ с номинальными значени ми, заранее записанными в ДЗУ. По результатам сравнени  ЦВМ осуществл ет оценку общей работоспособности контролируемых устройст а При выходе за пределы допусков одного или нескольких параметров ЦВМ по специальной подпрограмме осуществл ет локализацию неисправности и устанавливает ее причину. Известна  система контрол  обладает высокими техническими характеристиками .. ; Недостатком известной системы  вл етс  ее относительна  сложность требующа  больших аппаратурных затрат . Известно устройство дл  контрол  источников сигналов, содержащее группу входных шин, два элемента И, два элемента НЕ, элемент ИЛМ, комму татор сигналов, счетчик, формироват управл ющих сигналов, выходы счетчи ка соединены с адресными входами коммутатора сигналов, информационны входы которого соединены с группой входных шин и с выходом генератора, выход коммутатора сигналов соединен с первым входом первого элемента И и соединен через первый элемент НЕ с первым входом второго элемента И, выход формировател  управл ющих сигналов соединен со вторым входом первого.элемента И и соединен через второй элемент НЕ со вторым входом вто|5ого элемента И, выходы элементов И соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика. Известное устройство работает следующим образом. При исправной работе всех источников входных импульсов на информационные входы коммутатора сигналов поступают импульсы На выход коммутатора сигналов проходит импульс с информационного входа, разрешенного, соответствующей комбинацией двоичного кода, поступающего со счетчика.. С выхода коммутатора сигналов импульс через элемент И, открытый сигналом с формиро .вател  управл ющих сигналов, и элемент ИЛИ поступает на счетный вход счетчи-. ка и наращивает информацию в нем i на единицу. При это на вход коммутатора сигналов подключаетс  очередной контролируемый канал-. При отсутствии импульсов в контролируемом канале (уровень логического О или логической 1) счетчик не пере; ключитс  и его состо ние буцет соот- ветствовать номеру отказавшего источника импульсов. В этом случае переключение счетчика производитс  сигналом, поступающим с формировател  управ1л ющих сигналов, которь)й. совпадает с посто нным уровнем на первом элементе И или на втором элементе И и через элемент ИЛИ пос;тупает на счётчик. При отсутствии неисправностей код на выходе счетчика мен етс  с частотой входных импульсов. На контрольный информационный вход коммутатора счетчиков поступают имп ульсы от генератора контрольного канала, причем частота им пульсов генератора контрольного канала во много раз ниже частоты входных контролируемых импульсов и определ ет периодичность опроса контролируег«9 х каналов. Известное устройство вы вл ет неисправный канал только цифровых устройств 2 . Недостатком известного устройства  вл етс  то, что.оно не позвол ет вы вить неисправный канал аналоговых устройств, а тем более локализовать неисправность взаимодействующих аналоговых устройств. Цель изобретени  - обеспечение возможности локализации неисправности взаимодействующих аналоговых устройств. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  контрол  источников сигналов, содержащее группу входных шин, элемент И, коммутатор сигналов, счетчик и формирователь управл ющих сигналов, выходы счетчика соединены с адресными входами коммутатора сигналов, информационые входы которого соединены с групой входных шин, введены шина .управлеи , пороговый блок, блок (зменени 

порога, дешифратор, регистр и блок анализа неисправностей, информационные входы которого соединены с выходами регистра, информационные входы которого соединены с выходами дешифратора, входы которого соединены с выходами счетчика шина управлени  соединена с первымвходом формировател  управл ющих сигналов, второй вход которого соединен с дополнительным выходом счетчика выход коммутатора сигналов соединен с первым входом порогового блока, второй вход и выход,которого соединены соответственно с выходом блока изменени  порога и с первым входом элемент  И, выход которого оединен с первым управл ющим входом регистра, первый, второй, третий, четвертый и п тый выходы формировател  управл ющих сигналов соединены соответственно со счетным входом счетчика, со входом блока изменени  порога, со вторым входом элемента И, со вторым управл ющим входом регистра и с управл ю-i щим входом блока анализа неисправностей .

В устройстве дл  контрол  источников сигналов блок анализа неисправностей содержит группу элементов НЕ, элементы И-НЕ по количеству элементо НЕ, элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ и три дополнительных элемента И-НЕ, выход элемента ИЛИ соединен с первыми входами элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены через элементы НЕ с первой частью информационных входов блока анализа неисправностей , остальные информа14ионные входы которого соединены с остальными входами элементов И-НЕ, выходы которых соединены со входами элемента ИЛИ-НЕ и с первой группой выходных шин, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с первыми входами трех дополнительных элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены соответст-венно с шинами управлени  и со входами элемента ИЛИ, выходы дополнител ных элементов И-НЕ соединены с дополнительными выходными шинами.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства дл  контрол  источников сигналов, на фиг. 2 - диаграммы работы устройства дл  контрол  источников сигналов, на фиг. 3 - схема блока анализа неисправностей устройства дл  контрол  источников .

Устройство содержит группу 1 входных шин, коммутатор 2 сигналов, формирователь 3 управл ющих сигналов , счетчик k, пороговый блок S, блок 6 изменени  порога, элемент 7 И, дешифратор 8, регистр 9 блок 10 анализа неисправностей, выходные шины } - k и шину 15 управлени . Группа 1 входных шин соединена с информационными входами коммутатора

2сигналов, выход которого соединен с первым входом порогс вого блока 5, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока 6

5 изменени  порога и с первым входом элемента 7 И, выход которого соединен с первым управл ющим входом регистра 9, выходы и информационные входы которого соединены соответственно с информационными входами блока

0

10; анализа неисправностей и с выходами дешифратора 8, входы которого соединены с адресными входами коммутатора 2 сигналов и соединены с выходами счетчика , дополнительный вы5 ход которого соединен с первым входом формировател  3 управл ющих сигналов, второй вход, первый, второй, третий, четвертый и п тый выходы

0 которого соединены соответственно с шиной 15 управлени , со ci/етным входом счетчика 4, со входом блока 6 изменени  порога, со вторым входом элемента 7 И, со вторым управл ющим входом регистра 9 и с управл ющим

5 входом блока 10 анализа неисправностей , первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с выходными шинами 11, 12 и 13 ДОполнитёльные выходы блока 10 анали0 за неисправностей соединены с выходными шинами I.

На фиг. 2 представлены диаграммы 16 - 20 сигналов соответственно на первом, втором, третьем, четвер5 том и п том выходах формировател 

3управл ющих сигналов.

Блок 10 анализа неисправностей (фиг. 3) содержит информационные

0 входы 21, 22, 23-1, 23-2, элементы и 2k-2 И-НЕ, элементы .25-1 и 25-2 НЕ,, элемент 26 ИЛИ, элемент 27 ИЛИ-НЕ, элементы 28-30 И-НЕ, выходы 31-33, дополнительные виходи 3+-1

5 и , управл ющие входы 35.

На фиг. 3 управл ющие входы 35 соединены соответственно с первыми входами элементов 28-30 И-НЕ и соедийены со входами элемента 26 ИЛИ, вы ход которого соединен с первыми входами элементов 24-1 и И-НЕ вторые входы которых соединены соот ветственно с выходами элементов 25-V и 25-2 НЕ, входы которых соеди нены соответственно с информационны ми входами 23-1, 23-2 блока 10 анализа неисправностей, информационные входы 21 и 22 которого соединены соответственно с третьими входами элементов и 24-2 И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с дополнительными выходами и 3 блока 10 анализа неисправностей и соединены со входами элемента 27 ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со вторыми входами элементов 28-30 И-НЕ, выходы которых соединены соот ветственно с выходами 31-33 блока 10 анализа неисправностей. Коммутатор 2 сигналов  вл етс  коммутатором аналоговых сигналив, обеспечивающий коммутацию на свой выход сигналов, поступивших на вход, номер которого соответствует коду, поданному на адресные входы коммутатора 2. Информационные входы коммутатора 2  вл ютс  входами, на которые пода 1бтс  нормированные сигналы контроли руемых аналоговых устройств по груп пе 1 входных шин. Формирователь 3 управл ющих сигналов предназначен дл  обеспечени  взаимодействи  всех составных частей устройства в необходимой времен ной последобательности. Период конт рол  состоит из трех циклов: цикл контрол  работоспособности взаимодействующих аналоговых устройств, цикл контрол  по нижнему допустимом уровню входных сигналов, и цикл контрол  по верхнему допустимому уровню входных сигналов. В каждом цикле работа устройства состоит из двух тактов: такта вы влени  неисправного канала и такта анализа вы вленных неисправностей. Формирователь 3 на каждом такте вырабатывает следующие сигналы: на первом выходе - счетные, импульсы (фиг. 2, диаграмма 16), на второ выходе - сигнал-управлени  величино порогового уровн  (фиг. 2 диаграмма 17), на третьем выходе - сигнал ПРОВЕРКА (фиг. 2, диаграмма 18), на|Четвертом выходе - сигнал СБРОС (фиг. 2, диаграмма -19), на п том выходе - сигнал АНАЛИЗ (фиг. 2, диаграмма 20). . Формирователь имеет два входа. Первый вход соединен с дополнительным выходом счетчика 4, второй вход предназначен дл  подачи по шине 15 управлени  команд перевода формировател  3 управл ющих сигналов в режим поочередного формировани  либо всех трех циклов контрол , либо периодического повторени  любого одного из циклов. Формирователь 3 может быть реали (зован на элементах дискретной и циффовой техники - мультивибраторе и логических узлах. Счетчик 4  вл етс  обычным счетчиком импульсов. Переключение счетчика происходит по переднему фронту импульсов отрицательной пол рности (фиг. 2, диаграмма 16). Пороговый блок 5 обеспечивает сравнение нормированных уровней контролируемых сигналов, поступающих с выхода коммутатора 2, с поро говым уровнем, поступающим с блока 6 изменени  порога. Еслив первом цикле входной сигнал превышает уровень VQ (Vg - порог, соответствую- щий началу срыва функционировани  . контролируемых устройств), во втором цикле входной сигнал превышает VH нижний допустимый уровень, при котором устройства еще функционируют , но величины сигналов занижены по сравнению с нормальными .уровн ми , а,в третьем цикле - не превышает V ц ( V в верхний допусти1 1й уровень, при котором устройства еще функционируют, но величины сигналов завышены по сравнению с нормальными уровн ми , пороговый блок 5 выдает на свой выход уровень логической 1. При других соотношени х между нормированными уровн ми входных сигналов и пороговыми уровн ми на выходе порогового устройства формируетс  уровень логического О. Блок 6 изменени  порога обеспечивает по командам, поступающим с формировател  3 управл ющих си1- налов, изменение пороговых уровней дл  порогового блока 5. Блок 6 реализуетс  на основе коммутаторов аналоговых сигналов и источников напр жений, соответствующих пороговым уровн м. Элемент 7 И  вл етс  обычным двухвходовым элементом совпадени  одноименных логических уровней, например уровней 1. Дешифратор 8  вл етс  обычным логическим элементо преобразующим входной код числа, например двоичный, в его позиционный кОд. Регистр 9 представл ет собой п:1раэр дное ОЗУ с организацией тх 1 , построенное, например, на К5-триггерах . Число г равно числу входов 1 устройства, т.е. числу контролируемых сигналов. . Блок 10 анализа неисправностей обеспечивает сопоставление поступаю щих на него с регистра 9 логических уровней отображающих исправное (логическа  1 или неисправное {логический О) состо ние выходов взаимосв занных контролируемых устройств . При возникновении неисправно ти блок 10. путем сопоставлени  этих уровней вырабатывает сигнал неиспра ности определенного устройства, локализу  тем самым неисправность, а также формирует обобщенный сигнал неисправности совокупности контроли руемых устройств. Работа предложенного ycтpoйtтвa происходит следующим образом. Первоначально на второй вход фор ировател  3 управл ющих сигналов по шине 15 подаетс  команда, перево д ща  формирователь 3 в режим пооче редного формировани  трех циклов. На первом такте каждого цикла (фиг. 2) производитс  вы вление неисправного канала контрол . На втором такте каждого цикла производ с  анализ вы вленных неисправностей и вь1рабатываютс  сигналы о неисправ ности определенного контролируемого устройства и обобщенный сигнал неисправности совокупности контролируемых устройств. В начале первого такта вырабатываетс  сигнал СБРОС (фиг. 2, диагра ма 19), обнул ющий все hi  чеек реги ра 9. По переднему фронту счетного импульса (фиг. 2, диаграмма 16) счетчик А устанавливаетс  в eдиницy подключа  тем самым на выход коммут тора 2 первый.контролируемый канал. В течение интервала времени (tg , {. из этого канала на вход порогового блока 5 поступает нормирован ный сигнал, уровень которого сравни Q8 веетс  с порогом, вырабатываемым блоком 6. Если результат сравнени  удовлетвор ет заданным критери м, на выходе порогового блока 5 формируетс  уровень логической 1, что характеризует дл  каждого, из циклов контрол  исправное состо ние контро лируемого в данный интервал времени канала. . Критерием исправного срсто ни  канала  вл ютс : на первом цикле на втором цикле на третьем цикле Vg в где YO - уровень, соответствующий неработоспособному состо нию контролируемых устройств , предельно-допускаемое минимальное значение уровней сигналов контролируемых устройств; предельно-допускаемое макси мальное значение уровней сигналов контролируемых устройств. Таким образом, при исправном, состо нии канала на элемент 7 И с порогового блока 5 поступает логическа  Ч а на второй вход элемента 7 И поступает сигнал ПРОВЕРКА с формировател  3 управл ющих сигналов (фиг. 2,.диаграмма 17, интервал-L. t-z)- Поэтому сигнал логической 1 с порогового блока 5 проходит на выход элемента 7 И, поступает на первый управл ющий вход регистра 9 и устанавливает в состо ние М  чейку регистра, соответствующую номеру провер емого в данный момент канала. Затем аналогичным образом провер етс  следующий канал, и если все каналы исправны , к окончанию первого такта все  чейки регистра 9 будут находитьс  в единичном состо нии. Если же какой-то канал неисправен, то в течение времени проверки этого канала на выходе порогового блока 5 выраба- . тываетс  уровень логического О и поэтому соответствующа  данному каналу  чейка регистра окажетс  в нулевом состо нии. Таким образом, при наличии каких-либо неисправностей на первом цикле контрол  вы в тс  неработоспособные каналы, на втором -каналы; с заниженными уровн ми сигналов. а на третьем цикле - каналы с завышенными уровн ми сигналов, причем номеру неисправного канала соответствует номер  чейки регистра 9 оставшейс  к концу первого такта в нулевом состо нии. По окончании первого такта формирователь 3 управл ющих сигналов фиг. 2, диаграмма 20) вырабатывает сигнал АНАЛИЗ 1 на первом цикле, сигнал АНАЛИЗ. 2 - на втором и сигнал АНАЛИЗ 3 - на третьем цикле и прекра щает на врем  действи  этих сигналов формирование сигнала ПРОВЕРКА (фиг. 2, диаграмма 17). Сигнал АНАЛИЗ 1 (2, 3) поступает на блок-10 анализа неисправностей,.разреша  его работу. Работа этого блока (фиг. З) при поступлении сигнала АНАЛИЗ 1 происходит следующим образом . Входы 21 и 22 блока 10 подключены к выходам  чеек регистра 9 устройств контрол  таким образом, что на эти входы подаютс  сигналы с таких  чеек регистра, в которых по окончании такта 1 записана информаци  о работо способности( V р Vo) или неработоспособности (у вх )Tex контролируемы устройств, сигналы которых  вл ютс  входными дл  аналогового устройства, формирующего из этих входных сигнало 21 и 22 свой выходной сигнал, поступа ющий на входы 23-1 или 23-2. Если аналоговое устройство, напри мер первое, исправно, то сигнал на входе 23-1 логическа  1. На выходе элемента-23-1 И-НЕ в этом случае по витс  уровень логической 1, что характеризует исправное состо ние первого устройства. Если при проверке в первом такте вы влена неработоспособность первого устройства, это может быть следствием того, что первое устройство неисправно ,или того, что первое устройство исправно, но отсутствует один из его входных сигналов. В первом случае сигналы на входах 21 и 22 - логическа  1, а на входе 23-1 - логический О, следовательно элемент И-НЕ сформирует на своем выходе и на выходе З уровень логического О, что и характеризует неисправное состо ние i 8 первого устройства. Выходные сигналы всех элементов , И-НЕ подаютс  на элемент 27 ИЛЙ-НЕ и поэтому на его выходе по вл етс  уровень логической 1. А так как сигнал АНАЛИЗ 1 подан на первый вход элемента 2б ИЛИ и на первый вход элемента 28 И-НЕ, на выходе элемента 28 И-НЕ и на вйхрде 31 по вл етс  уровень логического О, что  вл етс  обобщенным сигналом неработоспособности совокупности взаимодействующих контролируемых устройств. Во втором случае один из сигналов на входах 21 и 22 - логический О и поэтому, несмотр  на то, что и сигнал на входе 23-1 - логический О, на выходе элемента И-НЕ по вл етс  уровень логической 1, что соответствует исправному состо нию первого устройства. Сигнал неисправности в этом случае будет выдан дл  другого устройства, у которого, при наличии всех его входных сигналов , выходной сигнал отсутствует (Vgbix Vo). Аналогичным образом происходит работа блока 10 анализа неисправностей на втором и третьем циклах. При этом на втором цикле вы вл ютс  устройства с заниженным уровнем выходных сигналов, а на третьем с завышенным уровнем. Так как при последовательной смене циклов по вление ;7бгического О на одном из выходов и характеризует лишь неисправное состо ние какого-либо устройства, дл  уточнени  характера неисправности (отказ; занижение или завышение выходных уровней) оператор переводит формирователь 3 управл ющих, сигналов, подава  соответствующий сигнал на его второй вход, в режим последовательного повторени  только первого, затем второго и затем третьего цикла , что и позвол ет уточнить характер неисправности какого-то устройства. Таким образом, предложенное устройство обеспечивает локализацию неисправностей взаимодействующих аналоговых устройств, вы вл   при этом характер неисправности - отказ, занижение или завышение выходных уровней этих устройств.

Такту

1 -

Lnm

LTU

;5

2

1ПГЛ

f7

if 2

TffK/nj

Lrtnr

nnr

1 Лорог UQ

/

U

19

i/

I Порог Uf

1/1.2

35

Pui .5

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ИСТОЧНИКОВ СИГНАЛОВ, содержащее группу входных шин, элемент И, коммутатор сигналов, счетчик и формирователь управляющих сигналов, выходы счетчика соединены с адресными входами коммутатора сигналов, информационные входы которого соединены с · группой входных шин, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности локализации неисправностей взаимодействующих аналого-¹ вых устройств, в него введены шина управления, пороговый блок, блок изменения порога, дешифратор, регистр и блок анализа неисправностей, инфо'рмационные входы которого соединены с выходами регистра, информационные* входы которого соединены с выходами дешифратора, входы которого соединены с выходами счетчика, шина управления соединена с первым входом формирователя управляющих сигналов, второй вход которого соединен с дополнительным выходом счетчика, выход коммутатора сигналов соединен с первым входом порогового блока, второй вход и. выход которого соединены соответственно с выходом блока изменения порога и с первым входом элемента И, выход которого соединен с первым управляющим входом регистра, первый, второй, третий, четвертый и пятый^ выходы формирователя управляющих сигналов соединены соответственно со счетным входом счетчика, с входом блока изменения порога, с вторым входом элемента И, с вторым управляющим входом регистра и с управляющим входом блока анализа неисправностей .

2. Устройство поп. 1, о т л и чающееся тем, что блок анали- » за неисправностей содержит группу |Г элементов НЕ, элементы И-НЕ,по коли- честву элементов НЕ, элемент ИЛИ, эле- '1* мент ИЛИ-HE и три дополнительных элемен- s та И-НЕ, выход элемента ИЛИ соединен с первыми входами элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены через элементы НЕ с первой частью информационных входов блока анализа неисправностей, остальные информационные входы которого соединены с остальными входами элементов И-НЕ, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ-HE и с первой группой выходных шин, выход элемента ИЛИ-HE соединен с первыми входами трех дополнительных элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно

10485 78 с шинами управления и с входами элемента ИЛИ, выходы дополнительных элементов И-НЕ соединены с дополни’· тельными выходными шинами.

1 1048578 1