SU1695343A1 - Устройство дл контрол времени работы оборудовани - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измеритель- ной технике, в частности к устройствам дл  измерени  времени работы оборудовани . Цель изобретени  - повышение точности. Устройство содержит генератор 1 импульсов , блок 2 управлени , блок 3 выбора режима , реверсивные счетчики 4 и 5, цифровые компараторы 6 и 7, формирователи 8 и 9 импульсов, триггер 10, элемент ИЛИ 11, коммутаторы 12 и 13, блок 14 преобразовани  кодов, блок 15 отображени . Коммутатор 12 содержит инвертор 16, элементы И 17 и 18, элемент ИЛИ 19. Коммутатор 13 содержит инвертор 20, элементы И 21 и 22, элемент ИЛ И 23. БлокЗ выбора режима состоит из кнопок, триггеров, элементов ИЛИ, счетчика и элемента И. Блок 2 управлени  состоит из регистра сдвига, кнопок триггера, элементов И и индикатора 2 з.п ф-лы, 3 ил.

Description

ч

Ё

О

ю ел

CJ 4 00

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к технике измерени  временных интервалов работы оборудовани , например машин, узлов радиоаппаратуры .

Цель изобретени  - повышение точности путем исключени  сбоев информации в моменты переключени  режимов работы.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства; на фиг. 2 - схема блока выбора режима; на фиг. 3 - схема блока управлени .

Устройство содержит генератор 1 импульсов , блок 2 управлени , блок 3 выбора режима, первый и второй реверсивные счетчики 4 и 5, первый и второй цифровые компараторы 6 и 7, первый и второй формирователи 8 и 9 импульсов, триггер 10, элемент ИЛИ 11, первый и второй коммутаторы 12 и 13, блок 14 преобразовани  кодов и блок 15 отображени  информации.

Коммутатор 12 включает инвертор 16, первый и второй элементы И 17 и 18 и элемент ИЛИ 19. Коммутатор 13 содержит инвертор 20, первый и второй элементы И 21 и 22 и элемент ИЛИ 23.

Блок выбора режима состоит из кнопок 24 и 25, триггеров 26 - 29, элементов ИЛИ 30 - 33, счетчика 34 и элемента И 35.

Блок 2 управлени  выполнен в виде регистра 36 сдвига, кнопок 37 - 39, триггера 40, элементов И 41 и 42 и индикатора 43.

Устройство дл  контрол  времени работы оборудовани  работает следующим образом ,

Устройство имеет следующие режимы работы: программно-временного устройства (ПВУ), секундомера (СМ), программируемого таймера (Т) и измерени  текущего времени в реальном масштабе времени (НТВ).

Основным из указанных режимов  вл етс  режим ПВУ, В этом режиме устройство выдает управл ющие команды дл  управлени  различной контрольно-регистрирующей аппаратурой или технологическими процессами при подаче на вход устройства сигнала запуска. Вырабатываемые при этом управл ющие команды представл ют собой срабатывание исполнительного элемента (наприг зер, замыкание контактной группы реле) через врем  задержки от момента поступлени  внешней запускающей команды (Тзэд) -на врем  выдачи (1 раб). Требуемые времена и Траб) в этом режиме занос тс  оператором непосредственно перед работой с помощью кнопочных переключателей блока 2 управлени , расположенных на лицевой панели устройства.

Информационна  емкость каждого из реверсивных счетчиков 4 и 5 составл ет 24 ч с необходимой дискретностью.

Информаци  о времени Тзад и Траб заноситс  в виде двоично-дес тичного кода в реверсивные счетчики, 4 и 5 измерител  времени задержки и измерител  времени работы.

Занесение информации осуществл ет0 с  с выхода блока 2 управлени  через элементы И 18 и 22 и ИЛИ 19 и 23 коммутаторов 12 и 13. С выходов коммутаторов 12 и 13 сигнал занесени  поступает на счетные входы реверсивных счетчиков 4 и 5. Информа5 ци  о значени х занесенного времени в виде цифрового кода поступает на вход блока 14 переобразовани  кодов и далее на блок 15 отображени  (дисплей) дл  визуального отображени . Блок 15 представл ет со0 бой многозар дный индикатор с числом разр дов, равных числу ступеней реверсивных счетчиков 4 и 5.

После уставки времен Тзад и Траб устройство переходит в дежурны.й режим до при5 хода через интерфейс системы управлени  внешнего сигнала запуска, поступающего на внешний командный вход блока 3 выбора режима,

На первом выход  блока 3 формируетс 

0 потенциальный сигнал направлени  счета реверсивных счетчиков 4 и 5 на вычитание, который также поступает на разрешающие входы цифровых компараторов 6 и 7.

la третьем выходе блока 3 формируетс 

5 сигнал разрешени  начала работы в режиме ПВУ, который поступает на элемент И 17, разреша  прохождение сигнала тактовой частоты, поступающей с выхода генератора 1, через элемент ИЛИ 19 на счетный

0 вход реверсивного счетчика 4. Этот же сигнал на врем  работы через инверторы 16 и 20 запрещает проведение коррекции, занесенной в счетчики 4 и 5 информации, закрыва  элементы И 18 и 22 дл  прохожде5 сигналов занесени  с выходов блока 2 управлени .

В счетчике 4 начинаетс  потактовое вычитание из занесенной информации до нулевого состо ни  всех разр дов счетчика.

0 При достижении нулевой комбинации во всех разр дах счетчика 4 на выходе компаратора формируетс  потенциальный сигнал , который поступает на формирователь 9 импульс, с выхода которого опрокидывает

5 триггер 10.

Сигнал с выхода триггера 10 подаетс  нэ исполнительный элемент (не показан), управл   его работой. Таким образом, через заранее выставленное врем  Т3ад относительно момента прихода на внешний командный вход блока 3 сигнала запуска срабатывает исполнительный элемент (например , замыкаютс  нормально разомкнутые контакты исполнительного реле). Одновременно сигнал с выхода триггера 10 поступа- ет через элемент ИЛИ 11 на установочный вход счетчика 4, поддержива  его нулевое состо ние, а также на вход элемента И 21, разреша  прохождение сигнала тактовой частоты с выхода генератора 1 на счетный вход счетчика 5 измерител  времени работы . В счетчике 5 начинаетс  потактовое вычитание из занесенной в него информации до нулевого состо ни  всех разр дов счетчика . При достижении нулевой комбина- ции во всех разр дах счетчика 5 сигнал с выхода компаратора 7 через формирователь 8 опрокидывает в исходное состо ние триггер 10, выключа  исполнительный элемент. Таким образом, через врем  Тзад + Траб отно- сительно прихода внешнего сигнала запуска прекращаетс  работа исполнительного элемента.

Одновременно сигнал с выхода формировател  9 поступает на управл ющий вход блока 3. При этом сигналом с третьего выхода блока 3 закрываетс  элемент И 17 дл  прохождени  импульсов тактовой частоты с выхода генератора 1 на счетный вход счетчика 4, а через инверторы 16 и 20 от- крываютс  элементы 18 и 22 дл  занесени  в счетчики 4 и 5 начальной временной информации. При этом сигнал с первого выхода блока 3 запрещает функционирование цифровых компараторов 6 и 7 и пе- реводит счетчики 4 и 5 в режим пр мого счета.

В режиме ПВУ (фиг. 2) сигнал запуска, поступающий на внешний командный вход блока 3, через элемент ИЛИ 33 опрокидыва- ет триггер 28.

Внешний сигнал запуска анализируетс  по амплитудно-временным параметрам с целью исключени  ложных запусков устройства . С инверсного выхода триггера 28 сни- маетс  сигнал, поступающий на входы изменени  направлени  счета счетчиков 4 и 5 и компараторов 6 и 7, разреша  обратный счет в счетчиках 4 и 5 и анализ нулевой комбинации разр дов в компараторах 6 и 7. Сигнал с пр мого выхода триггера 28 через элемент ИЛИ 31 блокирует работу триггеров 26 и 27, запреща  работу устройства в режимах СМ, Т, НТВ при управлении с помощью кнопки 24 Одновременно сигнал с пр мого выхода триггера 28 через элемент ИЛИ 32 поступает на вход элемента И 17 коммутатора 12, разреша  прохождение тактовой частоты на счетный вход счетчика 4, и через инверторы 16 и 20 запрещает проведение коррекции временной информации счетчиков 4 и 5.

По окончании отработки заданной программы сигнал с формировател  8 поступает на управл ющий вход блока 3 и через элемент ИЛИ 30 устанавливает в исходное состо ние триггер 28, прекраща  функционирование устройства в режиме ПВУ При этом сигналом с инверсного выхода триггера 28 осуществл етс  переключение на пр мой счет счетчиков 4 и 5 и запрещаетс  функционирование компараторов б и 7. Одновременно через элемент ИЛИ 32 сигналом с пр мого выхода триггера 28 запрещаетс  прохождение через коммутатор 12 тактовой частоты на вход счетчика 4 и разрешаетс  занесение информации в счетчики 4 и 5 через коммутаторы 12 и 13, а через элемент ИЛИ 31 разблокируютс  триггеры 26 и 27.

Начальна  установка всех элементов устройства в исходное состо ние осуществл етс  кнопкой 25. При нажатии кнопки элемент ИЛИ 30 устанавливаетс  триггер 28, формиру  исходные сигналы на выходах блока 3 дл  обеспечени  работы устройства во всех четырех режимах, через элемент ИЛИ 31 устанавливаютс  триггеры 26 и 27, а также обнул ютс  счетчики 4 и 5. Дл  исключени  возможности несанкционированного сброса во врем  работы врем  на- жзти  кнопки 25 должно быть не менее 1,28 с (достигаетс  путем задержки реального сигнала от момента нажати ) что уменьшает возможность сброса при ошибочном нажатии кнопки 25

Все кнопки устройства имеют схему защиты от дребезга, выполненную по известной схеме на триггерах (не показаны).

В режиме СМ управление устройством осуществл етс  с помощью кнопки 24 При первом нажатии опрокидываютс  триггер 26, выполненный как триггер-защелка, и триггер 27, включенный в счетном режиме. С выхода триггера 26 через элемент ИЛИ 30 на врем  работы в режиме СМ блокируетс  триггер 28, исключа  переход на режим ПВУ С выхода триггера 27 сигнал через элемент ИЛИ 32 открывает коммутатор 12 дл  прохождени  тактовой частоты на вход счетчика 4, включенного в режиме пр мого счета. При повторном нажатии кнопки 24 сигнал с триггера 27 через элемент ИЛИ 32 закрывает коммутатор 12, прекраща  счет импульсов тактовой частоты счетчиком 4 и фиксиру  измеренный интервал времени на блоке 15. При дальнейшей работе в режиме СМ с помощью кнопки 24 процесс повтор етс  В данном алгоритме функционировани  устройства секундомер работает

в режиме накоплени  информации, т е продолжение измерени  временного ин тервала начинаетс  с предыдущего зафиксированного значени . При необходимости измерени  временных интервалов непосредственно с нулевого значени  достаточно предварительно нажать кнопку 25.

Режим Т аналогичен по алгоршму работы режиму ПВУ, за исключением гого, что запуск осуществл етс  с помощью кнопки 24. Предварительно по описанному алгоритму в счетчики А и 5 заноситс  временна  информаци  о временах ТЭад и Траб.

Запуск устройства в режим Т достигаетс  двукратным нажагием кнопки 24 в отличие от режима СМ. При этом врем  между нажатыми состо ни ми кнопки 24 не должно превышать 1,28 с, в противном случае устройство работает в режиме СМ

При двукратном нажатии кнопки 24 сигнал с выхода элемента И 35 через элемент ИЛИ 33 опрокидывает триггер 28, формиру  сигналы, необходимые дл  функционировани  устройства в этом режиме. Одновре менно через элемент ИЛИ 33 блокируютс  триггеры 26 и 27, исключа  возможность дальнейшей работы с помощью кнопки 24 на все врем  режима Т

При первом нажатие кнопки 24 опрокидываетс  триггер 29. С, выхода триггера 29 сигнал поступает па первый вход элемента И 35 и разрешающий вход счетчика 24 разрешал счет импульсов тактовой «астоты. При по влении сигнала на выбранном выходе счетчика 34 опрокидываетс  триггер 29 при этом обнул етс  сметчик 34 и снимаетс  сигнал разрешени  с первого входа элемента И 35.В рассматриваемом устройстве тактова  частота выбрана равной 100 Гц, а емкость счетчика составл ет 2 , таким образом , через 1,28 с после первого нажати  кнопки 24 счетчик 34 переходит в исходное состо ние, Если за это врем  не было повторного нажати  кнопки 24, то на выходе элемента И 35 сигнал не формируетс ; если было повторное нажатие, то на выходе элемента И 35 формируетс  сигнал, перевод щий устройство в режим Т.

Режим ЧТВ по алгоритму работы аналогичен режиму СМ с предустановкой. Предварительно в счетчик 4 заноситс  информаци  в реальном масштабе времени. По сигналам точного времени осуществл етс  запуск устройства путем нажати  кнопки 24, при этом счетчик 4 начинает счет импульсов тактовой частоты в пр мом направлении с выставленного значени . Визуальный контроль текущего значени  времени осуществл етс  с помощью блока 15 Сигналы занесени  информации в счетчики 4 и 5 формируютс  в блоке 2 управлени  (фиг. 3).

Кнопка 37 управл ет работой регистра 36, адресные выходы которого подключены

к разрешающим входам записи отдельных ступеней счетчиков 4 и,5.

Числом нажатий кнопки 37 определ етс  выбор ступени счетчика 4 или 5, подлежащей коррекции.

Кнопкой 38 управл етс  триггер 40, сигналами с пр мого и обратного выходов которого выбираетс  счетчик, информацию которого необходимо корректировать.

Непосредственное занесение информзции в выбранную ступень счетчика 4 или 5 осуществл етс  при нажатии кнопки 39, разреша  прохождение сигнала с частотой занесени  с генератора 1 (например, 1 Гц) через элементы И 18 и 2 коммутаторов 12

и 13 в зависимости от состо ни  триггера 40. Сигнал с инверсного выхода триггера 40 поступает на индикатор 9 режима, на котором высвечиваетс  сообщение о том, информаци  какого счетчика (4 или 5) корректируегс 

Блок 14 преобразовани  кодов предназначен дл  обработки информации, поступающей от реверс ггзных счетчиков 4 и 5. и представл ет собо коммутаторы, упразл е ые сигналами г. инверсного выхода

триггера 40 блока 2 управлени , которые по

информационной шине записываютс  в

старшие разр ды реверсивных счетчиков 4

и 5 и с выходов этих счетчиков поступают на

блок преобразовани .

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  контрол  времени работы оборудовани , содержащее генератор

   импульсов, блок выбора режима, блок управлени , первый коммутатор, первый ре- версивчый счетчик, первый и второй цифровые компараторы и триггер, первый выход блока управлени  соединен с первым входом первого коммутатора, выход которого подключен к первому информационному входу первого реверсивного сметчика, выходы которого соединены с информационными входами первого цифрового компаратора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в чего ведены второй коммутатор, элемент ИЛИ, первый и второй формирователи импульсов , блок преобразовани  кодов, блок

   отображени  информации, первый выход блока выбора режима соединен с управл ющими входами первого и второго реверсивных счетчиков, первого и второго цифровых компараторов, выходы последних подключены к входам первого и второго формирователей импульсов, выход первого из которых соединен с первыми входами блока выбора режима и триггера, выход которого  вл етс  выходом устройства и соединен с первым входом элемента ИЛИ и с первым входом второго коммутатора, выход которого подключен к первому информационному входу второго реверсивного счетчика, выходы которого соединены с информационными входами второго цифрового компаратора и с первыми входами блока преобразовани  кодов , выход которого подключен к блоку отображени  информации, выходы первого реверсивного счетчика соединены с вто- рыми входами блока преобразовани  кодов, выход eiopoio формировател  импульсов подключен к второму входу триггера второй выход блока управлени  соединен с вторым входом второго комму- татора, третий вход которого объединен с вторым входом первого коммутатора, входом блока управлени  и подключен к первому выходу генератора импульсов, второй выход которого соединен с вторым входом блока выбора режима, второй выход которого подключен к установочному входу второго реверсивного счетчика и второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом пер- вого реверсивного счетчика, вторые информационные входы которого объединены с вторыми информационными входами второго реверсивного счетчика и подключены к третьим выходам блока управлени , третий выход блока выбора режима соеди- нен с третьим и четвертым входами первого коммутатора и четвертым входом второго коммутатора, третий вход блока выбора режима  вл етс  управл ющий вхо- дом устройства.
2. 2. Устройство поп. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что блок выбора режима содержит первую и вторую кнопку, первый, второй, третий и четвертый т риггеры, первый, вто- рой, третий и четвертый элементы ИЛИ, счетчик и элемент И, выход первой кнопки соединен с первым входом элемента И и с первыми входами первого, второго и четвертого триггеров, выход первого триггера подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего триггера, инверсный выход которого  вл етс  первым выходом блока выбора режима, второй вход первого элемента ИЛИ  вл етс  первым входом блока выбора режима, выход второй кнопки  вл етс  вторым выходом блока выбора режима и соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам первого и второго триггеров, выход последнего соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  третьим выходом блока выбора режима, пр мой выход третьего триггера подключен к вторым входам второго и третьего элементов ИЛИ, счетный вход счетчика  вл етс  вторым входом блока выбора режима, выход счетчика соединен с вторым входом четвертого триггера, выход которого подключен к установочному входу счетчика и к второму входу элемента И, выход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ и первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу третьего триггера, второй вход четвертого элемента ИЛИ  вл етс  третьим входом блока выбора режима

   3 Устройство по п. 1, отличаю щее- с   тем, что блок управлени  содержит регистр сдвига, первую, вторую и третью кнопки, триггер, индикатор, первый и второй элементы И, выходы которых  вл ютс  первым и вторым выходами блока управлени , выход первой кнопки соединен с входом регистра сдвига, выход второй кнопки подключен к входу триггера, пр мой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого объединен с первым входом первого элемента И и  вл етс  входом блока управлени , выход третьей кнопки подключен к третьему входу второго элемента И и второму входу первого элемента И, третий вход которого объединен с входом индикатора и соединен с инверсным выходом триггера , выходы регистра сдвига и инверсный выход триггера объединены в информационную шину, котора   вл етс  третьим выходом блока управлени .

   Вход 2

   29

   в

   4126

   31

   27

   Управл ющий

   входЗ

   Вхад1

   (Риг. 2

   2В

   г- Збыход

   1гЁГ

   1Выход

   3D

   2выход

   С генератора 1