SU1355988A1 - Устройство дл контрол перерывов электроснабжени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электрооборудованию , автоматизации энергосистем и может быть использовано дл  контрол  перерывов электроснабжени  потребителей. Устройство обеспечивает высокую надежность и информативность и  вл етс  достаточно простым. Устройство содержит микрокалькул тор 1 с программируемой пам тью, датчик 9, элементы И 2-8, генератор 10 импульсов , счетчик 11, дешифратор 12, триггеры 13-16, элементы НЕ 17-18, элементы ИЛИ 19, 20. Отсчет времени перерывов электроснабжени  производитс  по сигналам датчика 9. Информаци  о каждом перерыве накапливаетс  в пам ти микрокалькул тора 1 и не разрушаетс  при выключении его питани . 2 ил., 1 табл. р ЛКиЯ lEisSi,

Description

11

Изобретение относитс  к электрооборудованию , автоматизации энергосистем и может быть использовано дл  контрол  перерывов электроснабжени  потребителей.

Цель изобретени  - упрощение, по- вьппение надежности и повышение информативности устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства{ на фиг.2 - временна  диаграмма его работы.

Устройство содержит микрокалькул  тор 1 с программируемой пам тью, например МК-52, с первого по седьмой элементы И 2-8, датчик 9, генератор 10 импульсов, счетчик 11, дешифратор 12, с первого по четвертый триггеры 13-16, первый и второй элементы НЕ 17, 18, первый и второй элементы ИЛИ 19, 20.

На фиг.2 обозначены напр жени  на элементах устройства.

На фиг.1 также приведены обозна

чени  следующих клавиш: клавиша уста- 25 в ППЗУ. Импульсы с выходов генератоновки начального адреса программы

клавиша выполнени  вычислений по программе клавиша запоминани  адреса пам ти и числа шагов клавиша записи содержимого ре- 30 гистров И.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии посто нное перепрограммируемое запоминающее устройство (ППЗУ) микрокалькул тора 1 очищено (стара  информаци  стерта ) . Все регистры микрокалькул тора 1, за исключением регистров Ь, с, d, е, установлены в нулевое состо ние. В регистр е занесено значение текущего времени с выбранной Точкой отсчета, например с начала мес ца, выраженное в минутах, или от нул  (число 0.0000000), при этом дл  запоминани  в один из регистров (крое О, Ь, с, d,) например, в регистр а заноситс  номер мес ца , число, часы и минуты включени  устройства. В регистр d занесено число, соответствующее дискретности зменени  времени, например 1 мин. В регистр с занесено число, соответствующее начальному адресу ППЗУ, уменьшенное на число адресов одного цикла записи, и число шагов записи. В регистр Ь занесено число, измен щее начальный адреС при записи (считывани ) за один цикл.

2g

40

45

50

55

В программную пам ть занесена программа работы микрокалькул тора 1. Переключатель С/З/Сч (стирание, запись 5, считывание) установлен в положение 3 (запись). Триггеры 13-16 установлены в нулевое состо ние. Счетчик 11, коэффициент пересчета которого равен п ти, установлен в п тое состо ние.

В исходном состо нии на контролируемом объекте включено напр жение электропитани  и на выходе датчика 9 потенциал соответствует 1, а на выходе элемента НЕ 17 - О.

На втором выходе генератора 10 импульсы следуют с периодом 1 мин, а на первом - с периодом 12 с, период следовани  последних может быть и меньшим, но должен быть кратным 60 с и должен быть не менее времени выполнени  занесенных в программную пам ть микрокалькул тора 1 программ работы и времени записи информации

0

ра 10 между собой синфазны (фиг.2).

С второго выхода генератора 10 минутный импульс передним фронтом устанавливает триггер 13 в единичное состо ние, и элемент И 2 открываетс . С первого выхода генератора 10 импульс через элемент И 2 передним

фронтом переключает счетчик 11 в первое состо ние, и на первом выходе

g дешифратора 12 по вл етс  стробиро- ванный импульс, поступивший с элемента И 2 одновременно на первый вход дешифратора 12. Импульс с первого выхода дешифратора 12 поступает на пер0 вый вход элемента И 8, который открываетс , и входные сигналы клавиши в/О поступают через элемент И 8 на ее выход. Тем самым устанавливаетс  нулевой адрес записанной программы.

5 Второй импульс с первого выхода генератора 10 через открытый элемент И 2 передним фронтом переключает счетчик 11 во второе состо ние, и на втором выходе дешифратора 12 по вл -.

0 етс  импульс, который через элемент

ИЛИ 20 поступает на первый вход эле- мента И 7, через который аналогично подаетс  команда на вход С/И микрокалькул тора 1, При этом микрокальку5 л тор 1 начинает работать по записанной в его пам ть программе, в результате выполнени  которой к значению текущего времени, выраженного в минутах , прибавл етс  число, соответству

313

ющее 1 мин, и результат сложени  заноситс  в регистры О и е. Третий четвертый и п тый импульсы с первого выхода генератора 10 переключают счетчик 11 соответственно в третье, четвертое и п тое положени . При этом на третьем, четвертом и п том выходах дешифратора 12 по вл ютс  импульсы, но так как элементы И 4-6 закрыты (триггер 16 находитс  в нулевом состо нии ) , на входы микрокалькул тора 1 сигналы не поступают. Импульс с п того выхода дешифратора 12 через элемент НЕ 18 устанавливает триггер 13 в нулевое состо ние. Очередной импульс с второго выхода генератора 10 устанавливает триггер 13 в единичное состо ние, процесс при этом повтор етс  и в регистрах О и е устанав- ливаетс  значение текущего времени (на 1 мин больше предыдущего значени ) .

При отключении напр жени  на контролируемом объекте на выходе датчика

9устанавливаетс  нулевой потенциал (О), а на выходе элемента НЕ 17 устанавливаетс  единичный потенциал, который передним фронтом устанавливает триггер 15 в единичное состо ние . При этом сигнал с единичного выхода триггера 15 через элемент ИЛИ 19 открывает элемент ИЗ. Очередной минутный импульс устанавливает триггеры 13, 16 (через открытый элемент

И 3) в единичное состо ние, при этом на элементы И 2, 4-6 подаетс  отпира- ющлй потенциал. Кроме того,.сигнал с единичного выхода триггера 16 устанавливает триггер 15 в нулевое состо ние . Через открытый элемент И 2 импульсы с первого выхода генератора

10поочередно переключают счетчик 11 через все п ть его состо ний. В первом и втором состо ни х происходит сложение числа, соответствующего

1 мин (минутного импульса), с текущим значением времени, хран щимс  в регистрах О и е. Третий импульс переключает счетчик 11 в третье состо ние , и импульсный сигнал с третьего вькода дешифратора 12 через открытый элемент И 6, элемент ИЛИ 20, поступает на первый вход элемента И 7 и подаетс  команда на второй вход С/П микрокалькул тора 1. При этом запускаетс  в работу микрокалькул тор 1 по второй части программы, в процессе выполнени  которой подготавливаетс 

0

5

0

в регистре х адрес ППЗУ и количество шагов записи содержимого регистра О. Четвертый импульс переключает счетчик 11 в четвертое состо ние, при этом с четвертого выхода дешифратора 12 импульс поступает на второй вход элемента И 4 и аналогично подаетс  команда на вход А| микрокалькул тора 1, что обеспечивает занесение из регистра х начального адреса ППЗУ и количества шагов в пам ть интерфейса микрокалькул тора 1. П тый импульс переключает счетчик 11 в п тое состо ние, при этом с п того выхода дешифратора 12 импульс поступает на второй вход элемента И5 и аналогично подаетс  команда на вход t микрокалькул тора 1, что обеспечивает запись содержимого регистра О в ППЗУ. Таким образом, в ППЗУ записано текущее значение времени отключени  электропитани . Импульс с п того выхода дешифратора 12 через элемент НЕ 18 5 устанавливает триггеры 13, 16 в нулевое состо ние, Очередной минутный импульс устанавливает триггер 13 в единичное состо ние, и процесс счета текущего времени повтор етс .

При включении напр жени  на контролируемом объекте на выходе датчика 9 устанавливаетс  единичный потенциал , который передним фронтом устанав0

35

45

ливает триггер 14 в единичное состо ние . При этом сигнал с единичного выхода триггера 14 через элемент ИЛИ 19 открывает элемент И 3. Очередной минутный импульс устанавливает триггеры 13, 16 (через открытьш элемент 4Q И 3) в единичное состо ние, при этом на элементы И 2, 4-6 подаетс  отпирающий потенциал. Кроме того, сигнал с единичного выхода триггера 16 устанавливает триггер 14 в нулевое состо ние . Дальнейша  работа устройства

аналогична работе при отключении, только врем  включени  записываетс  в ППЗУ по новому начальному адресу.

Интервалы между включени ми и отключени ми менее 1 мин не записываютс  в ППЗУ, дл  этого датчик 9 снабжаетс  схемой задержки (например интегрирующей RC-цепью). При этом сигнал на выходе датчика 9 измен - 5g етс  только при интервалах более

1 мин. Если требуетс  уменьшить фиксируемые минимальные интервалы, то период следовани  сигналов с второго выхода генератора 10 и с первого вы50

13

хода следует уменьшить до заданных минимальных интервалов.

Работа микрокалькул тора 1 определ етс  программой, занесенной в ег . программную пам ть, при этом следует максимально использовать объем пам ти ППЗУ. Так, микрокалькул тор МК-52 имеет 4096 запоминаюпщх (двоичных ) элементов, организованных в ни- де 1024 четырехразр дных слов, т.е. может хранить 1024 дес тичных числа. Каждый шаг записи (считывани ) занимает два четырехразр дных слова (два дес тичных числа). Если дл  счета времени использовать четыре дес тичных разр да (два шага записи), то при дискретности счета 1 мин дл  полного заполнени  требуетс  примерно 7 сут (9999:60:24 6,94), а количество записей в ППЗУ составл ет 256 (1024:4), т.е. записываетс  128 отключений . Такой выбор целесообразно использовать при большой частоте отключений , например, при испытани х или контроле технологических процессов .

При разр дности равной шести имеем: количество шагов записи 3, врем  заполнени  шести разр дов 1,9 года (999999:60:24:365 1,9), количество записей 170, ,т.е. 85 отключений. Поскольку предлагаемое устройство предназначено дл  более оперативного использовани , то целесообразно разр дность счета времени прин ть равной п ти, при этом врем  заполнени  составл ет 69 сут (99999:60:24 69,4), а количество записей - 204 (1024:5), т.е. 102 отключени .

Чтобы это реализовать, выбираем количество шагов равное трем. Однако при записи, например, числа 12345, которое в регистре х и на индика- торе находитс  в первых п ти (из восьми) дес тичных разр дах (остальные три содержат нули и не индицируютс ) , записываютс  только три цифры 345, так как шаги записи выполн ют- с  следуюш;им образом: 12345.000. Здес 34 - 3-й шаг, 5.0 - 2-й шаг; 00 - 1-й шаг; 000 - неиндицируемые разр ды.

Поэтому смещаем вправо число следующим образом: 1.0012345

I

Незначаща  информаци  (может быть люба  цифра, кроме 0).

Тогда записываетс  число: 012345

Шаги записи 1-й

Шаги записи 2-й

3-й

Адрес 0000

0001

iVapec

0002

0003 0004 0005

Число 5

4

Число 3

1 О

0006 Очередной на чальнъш адрес записи следующих данных, т.е. в каждый шестой адрес в цикле записи записываетс  О,а возможное количество отключений равно 85.

Чтобы увеличить число записей до 204 (102 отключени ) следует очередной начальный адрес давать не через 6, а через 5 адресов.

Дл  счета минутных импульсов к текущему значению времени (1.0012345) следует прибавить число 0.0000001. Таким образом, после записи программы заносим исходные данные в регистры . В регистр е заноситс  значе0

5 0

5

ние текущего времени с выбранной точкой отсчета, например, с начала мес ца , выраженное в минутах, или от ну- . л  (число 0.0000000), при этом дл  запоминани  в один из регистров (кр О- ме О, Ъ, с, d, е), например в регистр а, заноситс  номер мес ца , число, часы и минуты включени  устройства, например, дл  24  нвар  6 ч 35 мин наберем и занесем в регистр а (, а). В регистр d заноситс  число 0.0000001, в регистр с - число 999503, в регистр Ь - число 500.

Программа, записанна  в микрокалькул тор 1, представлена в таблице.

Таким образом, в ППЗУ микрокалькул тора 1 записываетс  врем  каждого отключени  и включени . По конечно{ у адресу записи (в регистре с) можно знать количество отключений, Извлечение .(считьтание) данных из ППЗУ может выполн тьс  по программе, аналогичной второй части описанной вьше (С/П 3-й импульс).

При считьшании информации можно идти и сверху вниз. В этом случае в регистре Ь перед содержимым надо поставить знак минус (-500), т.е. начальный адрес при считывании вычитает из предыдущего. Обработка результатов может производитьс  автоматически по программе. При этом вычисл етс  врем  перерыва (разность между временем включени  и отключени ), суммарное врем  перерывов: врем , выраженное в минутах, по программе пересчитываетс  в часы и сутки.

При отключении питани  информаци  в ППЗУ сохран етс , так как эта пам ть энергонезависима и в выключенно состо нии может хранитьс  5000 ч.

Устройство может найти применение в системах электроснабжени  сельскохоз йственных потребителей дл  контрол  длительности и времени перерыва дл  определени  количества перерывов (при этом повышаетс  достоверность данных о надежности систем электроснабжени ) , а также в системах контрол  технологических процессов в сельскохоз йственном производстве (кормление в птичниках, дойка на мо- лочно-товарных фермах и др.).

Форму л.а изобретени 

Устройство дл  контрол  перерывов электроснабжени , содержащее датчик, генератор импульсов, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, и первый триггер выход которого подключен к второму входу первого элемента И, о т л и - чающеес  тем, что, с целью упрощени , повьшени  надежности и информативности устройства, в него введены триггеры, элементы И, ИЛИ, НЕ, счетчик, дешифратор и микрокалькул тор с программируемой пам тью, выход датчики соединен с первым вхо

,

, 10

15

20

559888

дом второго триггера и через первый/ элемент НЕ - с первым входом третьего триггера, выходы второго и третьего триггеров через первый элемент Ш1И подключены к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого триггера, выход которого подключен к вторым входам второго и третьего триггеров и к первым входам третьего, четвертого и п того элементов И, выход последнего из которых соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу шестого элемента И, выход и второй вход которого соединены с контактами клавиши выполнени  вычислений по программе микрокалькул тора с программируемой пам тью, второй -выход генератора импульсов подключен к первому входу первого триггера и к второму входу второго элемента И, выход первого элемента И соединен с первым 25 входом дешифратора и через счетчик - с его вторыми входами, первый выход дешифратора подключен к первому входу седьмого элемента И, выход и второй вход которого соединены с контактами клавиши установки начального адреса программы микрокалькул тора с программируемой пам тью, второй выход дешифратора подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, третий выход дешифратора соединен с. вторым входом п того элемента И, четвертый выход дешифратора подключен к второму входу третьего элемента И, выход и третий вход которого соединены с контактами клавиши запоминани  адреса пам ти и числа шагов микрокалькул тора с программируемой пам тью, п тый выход дешифратора через второй элемент НЕ подключен к вторым входам первого и четвертого триггеров и непосредственно соединен с вторьм входом четвертого элемента И, выход и третий вход которого подключены к контактам клавиши записи содержимого регистров микрокалькул тора с пpoгpaм fиpyeмoй пам тью.

30

35

40

45

50

В/О 1-й импульс Команда, устанавливающа  выполнение программы с начального , адреса С/П 2-й импульс Команда начала выполнени  программы

П--X,

гистр х

Пересылка данных из регистра е в ре- Из регистра е

число 1.000000С пересылаетс  в регистр X 1.0000000

.Х, d

Пересылка данных из регистра d в регистр х, при этом данные из регистра х пересылаютс  в регистр у

Сложение содержимого регистров

х--«-п,

Пересылка содержимого регистра х в ре- х 1.0000001

е 1.0000001

гистр е

Х--П, О

Пересылка содержимого регистра х в регистр О

Прекращение прохождени  программы В/О, С/П Повторение предьщущей программы X, е

, d

. + X-п .

е

, О С/П

С/П 3-й импульс Команда начала выполнени  второй

, с

Пересылка значени  числа дл  вычислени  с 999503 начального адреса и числа шагов из ре- х 999503

гистра с в регистр х

П--X, Ь

Пересылка числа начального изменени  ад,- Ь 500 реса из регистра Ь в регистр х, при х 500 этом содержимое регистра х пересылает- у 999503 с  в регистр у

х 1.0000001 у 1.0000000

X 1.0000001 у 0.0000000

О 1.0000001

X 1.0000001

X 1.0000001

о 1.0000001

е 1.0000001 X 1,0000001

X 0,0000001 у 1.0000001.

X 1.0000002

X 1.0000002 е 1.0000002

X 1.0000002

О 1.0000002

X 1.0000002

е 1.0000002

О 1.0000002

ти программы

Сложение садержимого регистров х и у х

У

Пересылка начального адреса и числа ша- х

с

гов в регистр с

с/п

Прекращение прохождени  программы

1

Р

0000

Незначаща  информаци  (мо- Начальный адрес Число шагов жет быть люба  цифра, кро- записи ме 0).

Редактор И.Рыбченко

Составитель Г.Усачев Техред И.Попович

Заказ 5796/43Тираж .470Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

1000003 0000000

1000003 1000003

1000003 500

1000003

-1 03

Корректор А.Обручар

Claims (1)

1. Форму л.а изобретения

   Устройство для контроля перерывов электроснабжения, содержащее датчик, генератор импульсов, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, и первый триггер, выход которого подключен к второму 'входу первого элемента И, о т л и чающееся тем, что, с целью упрощения,повышения надежности и информативности устройства, в него введены триггеры, элементы И, ИЛИ, НЕ, счетчик, дешифратор и микрокалькулятор с программируемой памятью, выход датчикА соединен с первым вхо10 импульсов подключен к перпервого второго триггера и к втоэлемента И, выход соединен с первым и через счетчик 30 дом второго триггера и через первый, элемент НЕ - с первым входом третьего триггера, выходы второго и третьего триггеров через первый элемент ИЛИ подключены к первому входу второго элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого триггера, выход которого подключен к вторым входам второго и третьего триггеров и к первым входам третьего, четвертого и пятого элементов И, выход последнего из которых соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу шестого элемента И, выход и второй вход которого соединены с контактами клавиши выполнения вычислений по программе микрокалькулятора с программируемой памятью, второй выход генератора вому входу рому входу первого элемента И входом’ дешифратора с его вторыми входами, первый выход дешифратора подключен к первому входу седьмого элемента И, выход и второй вход которого соединены с контактами клавиши установки начального адреса программы микрокалькулятора с программируемой памятью, второй выход дешифратора подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, третий выход дешифратора соединен с. вторым входом пятого элемента И, четвертый выход дешифратора подключен к второму входу третьего элемента И, выход и третий вход которого соединены с контактами клавиши запоминания адреса памяти и числа шагов микрокалькулятора с программируемой памятью, пятый выход дешифратора через второй.элемент НЕ подключен к вторым входам первого и четвертого триггеров и непосредственно соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход и третий вход которого подключены к контактам клавиши записи содержимого регистров микрокалькулятора с программируемой памятью.

   I О

   Программа Комментарий Пример 1 2 3

   B/O 1-й импульс

   С/П 2-й импульс

   Команда, устанавливающая выполнение программы с начального, адреса

   Команда начала выполнения программы

   п-*х, е” Пересылка данных из регистра е в ре- Из регистра е гистр х число 1.0000000 пересылается в регистр х = = 1.0000000 П—X, d” Пересылка данных из регистра d в ре- гистр х , при этом данные из регистра X = 1.0000001 х пересылаются в регистр у У = 1 .0000000 + Сложение , содержимого | регистров х и у X = 1.0000001 У = 0.0000000 Х--П, flgH Пересыпка содержимого регистра х в ре- X = 1.0000001 гистр е е = 1.0000001 X—-п, 0 Пересылка содержимого регистра х в ре- гистр 0 0 = 1.0000001 X = 1.0000001 С/П Прекращение прохождения программы X = 1.0000001 0 = 1.0000001 в/ο, С/П Повторение предыдущей программы П —X, е е = 1.0000001 • X = 1.0000001 п—*х, d X = 0.0000001 У = 1.0000001. + X = 1.0000002 х-*п, Hg X = 1.0000002 е = 1.0000002 X—*п, 0 X = 1.0000002 0 = 1.0000002 С/П X = 1.0000002

   е = 1.0000002

   0 = 1.0000002

   С/П 3-й импульс Команда начала выполнения второй части программы п-*х, с” Пересылка значения числа для вычисления с = 999503 начального адреса и числа шагов из ре- х = 999503 гистра с в регистр х Π——X, ъ Пересылка числа начального изменения ад- b = 500 реса из регистра Ь” в регистр х, при х =. 500 этом содержимое регистра х пересылает- У = 999503 ся в регистр у

   Продолжение таблицы

   Сложение содержимого регистров х и у х = 1000003 у = 0000000

   X —* П Пересылка начального адреса и числа ша- х = 1000003 гов в регистр с с = 1000003

   С/П Прекращение прохождения программы с = 1000003 b = 500 ________________*1000003

   I ;=т-^0_--------,

   1 0000 03

   Незначащая информация (мо- Начальный адрес Число шагов жет быть любая цифра, кро- записи

   -ме 0).