Устройство для контроля состояния объектов

 

Изобретение относится к технике автоматического контроля, а именно к устройствам для контроля состояния датчиков сигнализации. Целью изобретения является повышение достоверности результатов контроля и функциональной надежности устройства. В устройство , содержащее генератор импульсов, распределитель импульсов, датчики, блоки индикации сигналов, блоки анализа сигналов, введены приемник сигналов , делитель частоты и формирователь импульсов. В рабочем режиме в каждой группе датчиков возможно появление и сохранение как информации о состоянии датчиков, так и информации о неисправностях - обрыве или коротком замыкании датчиков или их соединений в системе. Изменение состояния датчиков фиксируется элементом индикации в соответствующем блоке индикации сигналов. Все неисправности без учета их принадлежности приводятся к уз.ловым точкам матрицы блоков индикации сигналов, свответствующим узловым точкам матри датчиков, в которых имеется неисправность. При этом по признаку неисправности объекта осуществляется фиксация и отображение соответствующего вида неисправности в нужной точке матрицы блоков индикации сигналов, а по признаку неисправности системы вначале производится поиск места возникновения неисправности , а затем привязка к соответствующей точке матрицы. Признаком неисправности объекта является появление одного или нескольких неисправностей в группе датчиков, а признаком неисправности системы является появление в группе датчиков двух или более неисправностей одинакового характера . 6 з.п. ф-лы, 7 ил. сл со О) СХ) со о 10

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„13689 2 А1 (5р 4 G 08 В 23/00

jgP1 pygmy;.г P g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4059092/24-24 (22) 12.02.86 (46) 23.01.88. Бюл. У 3 (72) Е.Л. Карганов, Е.А. Алексеев, А.Д. Доля и Л.Е. Воронина (53) 654.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 684576, кл. G 08 В 23/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

В 1253090, кл. G 08 В 23/00, 1984.

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к технике автоматического контроля, а именно к устройствам для контроля состояния датчиков сигнализации. Целью изобретения является повьппение достоверности результатов контроля и функциональной надежности устройства. В устройство, содержащее генератор импульсов, распределитель импульсов, датчики, блоки индикации сигналов, блоки анализа сигналов, введены приемник сигналов, делитель частоты и формирователь импульсов. В рабочем режиме в каждой группе датчиков возможно появление и сохранение как информации о состоянии датчиков, так и информации о неисправностях — обрыве или коротком замыкании датчиков или их соединений в системе. Изменение состояния датчиков фиксируется элементом индикации в соответствующем блоке индикации сигналов. Все неисправности без учета их принадлежности приводятся к узловым точкам матрицы блоков индикации сигналов, соответствующим узловым точкам матрицы датчиков, в которых имеется неисправность. При этом по признаку неисправности объекта осуществляется фиксация и отображение соответствующего вида неисправности в нужной точке матрицы блоков индикации сигналов, а по признаку неисправности системы вначале производится поиск места возникновения неисправности, а затем привязка к соот- С ветствующей точке матрицы. Признаком неисправности объекта является появление одного или нескольких неисправностей в группе датчиков, а признаком неисправности системы является появление в группе датчиков двух или бо- © лее неисправностей одинакового харак- О тера. 6 s.ï. ф-лы, 7 ил. сО

1368902

Изобретение относится к технике автоматического контроля, а именно к устройствам для контроля состояния датчиков сигнализации.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов контроля и функциональной надежности уст-. ройства.

На фиг. 1 и 2 представлены схемы !0 устройства для контроля состояния объектов; на фиг. 3 — схема приемни ка сигналов; на фиг. 4 — схема блока анализа сигналов; на фиг. 5 — схема блока индикации сигналов; на фиг.6 схема распределителя импульсов; на фиг. 7 — схема формирователя импульсов.

Устройство для контроля состояния объектов содержит приемники I сигна- 20 лов, блоки 2 анализа сигналов, блоки

3 индикации сигналов, датчики 4, блок 5 усилителей, генератор 6 импульсов, распределитель 7 импульсов, формирователь 8 импульсов, делитель 9 частоты.

Каждый датчик 4 выполнен из переключающего контакта 10 и диодов 11 и

12. Датчики 4 образуют матрицу со строками 13 и столбцами 14. 30

Приемник 1 сигналов выполнен из резисторов 15-18, диодов 19 и 20 и источника 21 питания.

Блок 2 анализа сигналов выполнен из элементов ИЛИ 22-32, элементов И

33-38, элементов 39 и 40 задержки, дешифратора 41, триггеров 42-44, элементов 45 и 46 индикации, кнопки 47 сброса и формирователей 48 и 49 сигналов, каждый из которых содержит одновибратор 50, элемент НЕ 51, элемент И 52 и элемент 53 задержки.

Блок 3 индикации сигналов выполнен из элементов И 54-63, элементов

ИЛИ 64-68, элементов 69 и 70 задерж- 45 ки, элементов НЕ 71 и 72, триггеров

73 и 74, элементов 75 и 76 индикации и клавиши 77 сброса и блокировки.

Распределитель 7 импульсов выполнен из счетчиков 78 и 79 и группы gp элементов И 80.

Формирователь 8 импульса содержит элемент 81 задержки, элемент И 82, одновибратор 83 и элемент НЕ 84.

Устройство работает следующим образом.

С выходов блока 5 усилителей подаются на горизонтальные шины матрицы датчиков 4 импульсы последовательного опроса, вырабатываемые распределителем 7 импульсов. Количество импульсов опроса равно числу горизонтальных шин, а сами импульсы сдвинуты во времени. Импульсы опроса формируются на выходе счетчика 78, пересчитывающего импульсы, поступающие от генератора 6 импульсов после пересчета счетчиком 79.

С выходов вертикальных шин матрицы датчиков 4 объектов попарно снимаются парафазные сигналы, которые подаются на входы соответствующего приемника 1 сигналов, с выходов которого они поступают на входы соответствующего блока 2 анализа сигналов.

В приемнике 1 сигналов соотношения величин сопротивлений резисторов

I5 и 17, 16 и 18 обеспечивают при заданном напряжении источника 21 питания формирование в зависимости от значений разрядов кода поступившего сигнала, нулевого или единичного уровней сигнала.

Парафазные сигналы, поступающие с выходов приемника 1 сигналов, индентифицируются следующим образом.

Код 01 — исходное состояние объекта, срабатывание датчика 4 отсутствует; код 10 — авария объекта, датчик

4 сработал; код 11 — неисправность объекта вида "Обрыв ; код 00 — неисправность объекта вида "Короткое замыкание ; последовательность кодов

11, 11 — неисправность системы вида

"Обрыв"; последовательность кодов 00, 00 — неисправность системы вида, Короткое замыкание .

Для аварии и неисправностей объектов обеспечивается первый режим работы устройства, а неисправности системы — второй режим.

В первом режиме устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии датчиков 4 объектов, характеризуемым кодом 01, в соответствующих блоках 3 индикации сигналов триггеры 73 и 74 находятся в нулевом состоянии и элементы 75 и 76 индикации не светятся.

Примем условно, что в матрице датчиков 4 объектов в одном из них 1 — 1 (первая цифра номер строки 13 матрицы, вторая — номер столбца 14 матрицы) произошла авария, сработал датчик 4. В этом случае на входах блока 2 анализа сигналов первого столб1368902 ца при первом опросе будет г рисутствовать код 10 — аварии объекта, отс— рый поступает на входы дешифрагора 41.

При этом на втором выходе дешифратоJ ра 41 появится сигнал единичного уровня, который через э те 1снт 1ПИ 22 поступает на выход блока 2 а;1ализа сигналов, а через элемент ШГ 23 и

24 — на входы соответственно элемен- 10 тов И 35 и 38, закрь1тых н данный момент сигналами нулевого уровня с пр»мых выходов соответственно триггера

42 фиксации обрыва системы и .григ ера 44 фиксации короткого замыкали» системы н связи с отсутствием указанных состояний. Сигнал с выхода блока

2 анализа сигналов подается 1 а 1хо, блоков 3 индикации сигналов пер»ого столбца и открывает элемент И 63. 20

При появлении стробируюшего сигнала первой строки с выхода распределителя 7 импульсов на входе соответствующего блока 3 индикации сигналов он проходит через открытый элемент И 63 и элемент ИЛИ 68 и вызывает срабатывание триггера 74 фиксации аварии первой строки 13 и первого столбца

14. Одновременно стрсбирующий сигнал первой строки поступает на вход эле- 30 мента И 54, закрытого н да1нпгй момент по входу сигналом нулевого уровня с входа блок; 3 индикации сигналов н связи с отсутствием неисправности. Сигнал единичного уровня с прямого выхода триггера 74 поступает на вход элемента И 55 (цег1и прерывания индикации элемента 76 индикации), закрытого в даиный момент сигналом нулевого уровня с прямого выхода 4р триггера 73 фиксации неисправности, а через элемент 70 задержки проходит через элемент И 56, открытый разрешающим сигналом единичного уровня с выхода элемента ИЛИ 64, Ifa входе 45 которого в данный момент присутствует сигнал единичного уровня с инверсного выхода триггера 73 фиксации неисправности.

Сигнал с выхода элемента И 56 вызывает включение элемента 76 индикации первой строки, первого столбца, сигнализируя об аварии соответствующего датчика 4 матрицы, а через элемент HE 72 в виде сигнала нулевого уровня поступает на вход элемента И

59 в качестне сигнала блокировки одной из целей сброса триггера 74 в соответствующем режиме.

A!11, о ГfI»H0 . С .-Pnff. T5C Р if70T,IE .т ,.1. П1 ff;»;;ини 11 грул fe и;.-ско.ibf;flu аварий f!0 гт> бине с голбца 14, сигнаг1Ы 1<0 ТОРЫХ ПРИ СЧИТЬ Ван11И ."10ГУТ ПО ступ ть как 110" педовате.-.1 н<1, T 1к н . РПРЗБC fib110 Вд ВРЕ.

Если, напр1 мер, н; опьекте 2-2, год рж ь.цем длтч.1к . Поо;-,.е:I n:.рыв, .а входах б;:ка 2 алади - з -.иг палов второ1 стог1бца 1 с;. T-.çf тстгепно на в годах дешифрато" а 4 . и, и втором опросс будет присутствовать код 11 сбрын на объекте. При этом на первом ьь1ходе дешифратора 41 поя вляется сиг.1ал единичного уровня, который через элемент И:. .И 25 поступает на вход элеме11та И 34, через элемент 39 задержки Ifa вход эг1емента И 35, через эле,"1е11т ИЛИ 24 на вход элемента И 38, а непосредственно — па вход элемента

И 33 и вход формирователя 48 сигналов, на выходе которого н данном случае будет присутствовать сигнал нулевого уровня, поступающий на первый вход триггера 42 фиксации обрыва системы. Формирователь 48 сигналов предназначен для формирования признака системной неисправности в виде сигнала единичного уровня только при наличии на его входе не менее двух последовательных но времени сигнало "Обрыв", в момент появления второго curf ".fà "Обрыв". В результате этого триггер 42, нахоцящийся до этого в нулевом состоянии, сохраняет свое состояние. В этом режиме работы триггер 44 фиксации короткого замыкания системы также находится в нулевом состоянии. При этом сигналы нулевого уровня с прямых выходов триггеров 42 и 44 закрывают соответственно элементы И 35 38, а через элемент ИЛИ 28 закрывают вход элемента И 37. Сигналы единичного уровня с инверсных ныходон триггеров 42 и 44 соответственно через элементы ИЛИ 26 и 27 открывают элемент И 34, в результаге чего сигна 1 единичного уровня с ныхода элемента ИЛИ 25 проходит через элемент

И 34 на выход блока 2 анализа сигналов и одновременно проходит через открытый элемент И 33 и элемент ИЛИ

22 на выход блока 2. Сигнал единичного уровня с этого выхода блока 2 анализа сигналов поступает на входы блоков 3 индикации сигналов второго столбца и откр111нает элемент И 54, а сигнал единичного уровня с выхода

5 !36890 блока 2 поступает на входы блока 3 индикации сигналов и открывает элемент И 63. При появлении стробирующего сигнала второй строки с выхода

5 распределителя 7 импульсов на входе соответствующего блоКа 3 индикации сигналов он проходит через открытый элемент И 54 и элемент ИЛИ 65 и вызывает срабатывание триггера 73 фикса- )p ции неисправности второй строки, второго столбца и одновременно вызывает срабатывание триггера по цепи занесения, рассмотренной при фиксации сигнапа аварии. В этом режиме 15 триггер 74 используется в качестве вспомогательного элемента памяти цепи формирования сигнала прерывания элемента 75 индикации при неисправности вида "Обрыв". В этом случае 2р при срабатывании триггера 74 блокируется включение элемента 76 индикации. При этом, так как триггеры 73 и 74 могут срабатывать неодновременно, а именно, триггер 73 может срабо- 25 тать позже триггера 74 из-за разброса временных параметров элементов, то в этом случае сигнал единичного уровня с инверсного выхода триггера

73 через элемент ИЛИ 64 открывает на Зр момент несрабатывания триггера 73 элемент И 56. Поэтому для исключения ложного включения элемента 76 индикации, индицирующего аварию, сигнал с прямого выхода триггера 74 поступа1 ет на вход открытого элемента И 56 и через элемент 70 задержки. Элемент

70 задержки обеспечивает задержку сигнала единичного уровня с прямого выхода триггера 74 на время, превы- 4р шающее время переключения триггера 73.

В этом случае .на входе элемента И 56 будет присутствовать сигнал нулевого уровня, чем обеспечивается отключение элемента 76 индикации.

Сигналы единичного уровня с прямых вьжодов триггеров 73 и 74 открывают элемент И 55, кроме того, сигнал единичного уровня с прямого выхода триггера 73 открывает элементы И 57 и 58. При этом сигнал прерывания с входа блока 3 индикации сигналов проходит через открытый элемент И 55 и через элемент НЕ 71 в инверсном виде проходит через открытый элемент И 57 и вызывает мигающее свечение элемента 75 индикации обрыва объекта второй строки, второго столбца. На вход открытого элемента И 58 при срабаты2 в ванин триггера 73 поступает сигнал нулевого уровня с входа блока 3 индикации сигналов, вследствие чего на

его выходе, а соответственно и на выходе блока 3 индикации сигналов в данный момент будет присутствовать сигнал нулевого уровня.

Если с триггера 74 предварительно зафиксирован сигнал аварии объекта, а затем на этом же объекте произошел обрыв (например, снята ответная часть разъема датчика), зафиксированный триггером 73 на очередном цикле опросов, то в этом случае работа протекает аналогично рассмотренному при отсутствии аварии. При этом обеспечивается ровное свечение элемента 76 индикации и мигающее свечение элемента 75 индикации. Обработка сигналов аварийного состояния и неисправности производится последовательно.

Аналогично одиночному сигналу неисправности устройство работает и при наличии в группе нескольких неисправностей вида обрыва на объекте по глубине столбца 14, сигналы которых при считывании могут поступать произвольно во времени, с различными интервалами при условии отсутствия их последовательностей.

Пусть, например, на объекте в по следней строке 13 во втором столбце

l4, содержащем датчик 4, произошло короткое замыкание. В этом случае на входах блока 2 анализа сигналов второго столбца и соответственно на входах дешифратора 41 при опросе будет присутствовать код 00 — короткое замыкание на объекте. При этом на четвертом выходе дешифратора 41 появляется сигнал единичного уровня, который через элемент ИЛИ 25 поступает на вход элемента И 34, через элемент ИЛИ 23 на вход элемента И 35, через элемент 40 задержки на вход элемента И 38, а непосредственно — на вход формирователя 49 сигнала. В дальнейшем работа протекает аналогично рассмотренному в случае неисправности вида обрыв на объекте с той разницей, что в этом случае триггер 74 не используется в качестве вспомогательного элемента в цепи формирования сигнала управления элементом 75 индикации, так как элемент 33 будет закрыт сигналом нулевого уровня с первого выхода дешифратора 41 и на выходе элемента ИЛИ 22 и соответственно на входе

7 )368902 элемента И 63 будет присутствовать сигнал нулевого уровня. При этом сигнал нулевого уровня с прямого выхода триггера 74 закрывает элемент И 55, 5 в этом случае на входе элемента И 57 присутствует сигнал единичного уровня и при фиксации триггером 73 неисправности вида "Короткое замыкание" элемент 75 индикации этой строки, второ- 10 го столбца будет светиться ровным свечением.

Возможность наличия аварии и неисправности вида короткого замыкания в одном и том же датчике 4 объекта является практически нереализуемой, так как короткое замыкание определяется в основном зависанием переключающих контактов 10 датчиков 4 при деформации контактных групп, и 20 поэтому состояния аварии и неисправности в данном случае взаимно исключают друг друга.

Аналогичным образом устройство работает при наличии в группе несколь- 25 ких неисправностей вида короткое замыкание по глубине столбца 14, сигналы которых прй считывании могут поступать произвольно во гремени, с различными интервалами, при условии 30 отсутствия их последовательностей.

При наличии короткого замыкания на одном или нескольких объектах группы, содержащих датчики 4, при наличии развязывающих диодов ll и 12 35 в цепях выводов датчиков 4 обеспечивается воэможность считывания информации с других исправных датчиков 4 объектов группы.

После устранения аварийных состоя- 4О ний и неисправностей осуществляется установка в нулевое состояние триггеров 73 и 74 соответствующих блоков .3 индикации сигналов кратковременным нажатием клавиши 76 сброса и блоки- 45 ровки. При этом сигнал единичного уровня с выхода клавиши 77 через элементы ИЛИ 66 и 67 поступает на вторые входы соответственно триггеров 73 и 74 и переводит их в нулевое состояние.

Аналогично устройство работает при одновременном наличии в группе различн состояний и неисправностей 55 следующих в различных сочетаниях по глубине столбца (например, авария, обрыв, короткое замыкание), при условии отсутствия при считывании двух одинаковых и последовательных по времени сигналов неисправностей.

Если, например, в каком-то столбце 14 матрицы датчиков 4 отсутствуют какие-либо нарушения, то в этом случае на входах блока 2 анализа сигналов и на входах дешифратора 41 будет присутствовать код 01 — исходное состояние объекта. При этом на третьем выходе дешифратора 41 будет присутствовать сигнал единичного уровня, который в данном случае не имеет самостоятельного назначения и отдельно не айализируется в блоке 2 анализа сигналов. Поэтому на выходах блока 2 анализа сигналов и соответственно на входах блоков индикации сигналов этого же столбца будут присутствовать сигналы нулевого уровня.

Во втором режиме устройство рабо.тает следующим образом.

Если в первой группе датчиков 4 произошел монтажный обрыв шин (шины) считывания на участке между вторым и третьим датчиками 4 соответственно объектов 2-1 и 3-1 (считая по столбцу сверху вниз). Указанная неисправность системы должна фиксироваться в узловой точке матрицы блоков 3 индикации сигналов, содержащей блок

3 индикации сигналов с адресом второй строки и первого столбца. При наличии данной неисправности системы на первом и втором входах блока 2 анализа сигналов первого столбца и на входах дешифратора 41 при поступлении сигналов первого и второго опроса соответственно объектов 1-1 и 2-1 будет присутствовать временная последовательность кодов I) ll — обрыв системы, а на первом выходе дешифратора 41 появляется соответственно последовательность двух сигналов единичного уровня. При этом первый сигнал обрыва, проходя через элементы блока 2 анализа сигналов первого столбца, воспринимается и фиксируется по стробирующему сигналу первой строки элементами блока 3 индикации сигналов первой строки, первого столбца как сигнал неисправности вида обрыв на объекте l-l аналогично рассмотренному случаю первого режима работы устройства. Кроме того, первый сигнал обрыва подается на вход формирователя 48 сигнала неисправности системы, где поступает на вход элемента И 52, т а по переднему фронту этого же сигна9 136890 ла запускается одновибратор 50 и на инверсном выходе его появляется сигнал нулевого уровня с длительностью, равной такту опроса, который поступает на вход элемента И 52, а через элемент НЕ 51 и элемент 53 задержки на вход элемента И 52. В момент появления второго сигнала обрыв на выходе элемента И 52 формируется сигнал еди- 1р ничного уровня — признак системной неисправности, который по первому входу вызывает срабатывание триггера

42 фиксации обрыва системы. При этом, сигнал единичного уровня с прямого 15 выхода триггера 42 открывает вход элемента И 35 и через выход блока 2 поступает на входы блоков 3 индикации сигналов и подготавливает элемент И

6l к работе, а через элемент ИЛИ 28 20 блока 2 анализа сигналов поступает на выход блока 2 анализа сигналов и одновременнно поступает на вход элемента

И 37, на другом входе которого присутствует сигнал единичного уровня с 25 инверсного выхода триггера 43, по входу он закрыт в данный момент сигналом нулевого уровня с входа блока

2 анализа сигналов. Сигнал нулевого уровня с инверсного выхода тригге- 30 ра 42 поступает на вход элемента ИЛИ

26, на другом входе которого в данный момент также присутствует сигнал нулевого уровня с прямого выхода триггера 48. При этом сигнал нулевого уровня с выхода элемента ИЛИ 26 закрывает элемент И 34, в результате чего запрещается прохождение последующих сигналов неисправностей с первого выхода дешифратора 41 на выхо- 4р ды блока 2 анализа сигналов и соответственно на входы блоков 3 индикации сигналов.

Таким образом, элементы ИЛИ 26 и

27 совместно с элементом И 34 выпол- 45 няют функцию цепей автоматической блокировки сигналов соответственно обрыва и короткого замыкания, обеспечивая при наличии последовательности одинаковых сигналов неисправности соответствующего вида прохождение на выходы блока 2 анализа сигналов с только одного сигнала, и запрещает появление всех остальных. В результате этого при последовательном опросе датчиков 4 группы устраняется возможность индикации ложной информации блоками 3 индикации сигналов по глубине столбца.

Сигнал единичного уровня на выходе блока 2 при наличии признака сисI темной неисправности используется для автоматического сброса в нулевое состояние триггеров 73 и 74 блока 3 индикации сигналов первой строки и первого столбца, информация в которые была занесена по сигналу первого обрыва, так как она может быть ложной.

При этом сигнал с этого выхода бло» ка 2 анализа сигналов поступает на вход элемента 59 и открывает элемент

И 60. При поступлении на вход блока 3 индикации сигналов первой строки первого столбца стробирующего сигнала второй строки он проходит через элемент 69 задержки на вход элемента

И 59 и, если при этом в триггере 74 не был предварительно зафиксирован сигнал аварии объекта (элемент 76 индикации не светится), то при наличии разрешающего сигнала единичного уровня с выхода элемента НЕ 72 на входе элемента И 59 он проходит через него, элемент ИЛИ 66 и переводит триггер 74 в нулевое состояние, Если в триггере 74 был зафиксирован сигнал аварии объекта, отображаемый элементом 76 индикации, то в этом случае на выходе элемента НЕ 72 и соответственно .на входе элемента И 59 будет присутствовать сигнал нулевого уровня. При этом запрещается сброс триггера 74. Одновременно стробирующий сигнал через открытый элемент

И 60 и элемент ИЛИ 67 устанавливает триггер 73 в нулевое состояние.

Если, например, при поступлений третьего такта опроса для датчика 4 объекта 3-1 блоком 2 анализа сигналов считывается новое по сравнению с обрывом системы одно из трех возможных состояний: "Авария", "Короткое замыкание объекта" или "Исходное состояние". В этом случае на одном иэ выходов дешифратора 41, соответственно втором, четвертом или третьем появляется сигнал единичного уровня, который через элемент ИЛИ 23 поступает на второй вход элемента

И 35 и при наличии задержанного во времени через элемент 39 задержки второго сигнала обрыв (заднего фронта) на входе элемента И 35 íà его выходе формируется импульс признака измененного состояния, который через элемент ИЛИ 29 вызывает срабатывание

1368902 триггера 43 фиксации измененного состояния системы.

При этом сигнал единичного уровня с прямого выхода триггера 43 через

5 элемент ИЛИ 30 поступает на выход блока 2 и, кроме того, открывает вход элемента И 36 и входы элементов

ИЛИ 26 и 27 -рчто необходимо для снятия блокировки и пропускания на вхо- lp ды блока 3 индикации сигналов после1 дующих после системной неисправности сигналов неисправностей по глубине столбца, например, короткое замыкание объекта. Сигнал нулевого уровня с ин- 15 версного выхода триггера 43 закрывает в данный момент элемент И 37. Сигнал единичного уровня с выхода блока 2 через вход блока 3 индикации сигналов второй строки первого столбца поступа-lp ет на третий вход элемента И 6), открывает элемент И 62 и при поступлении стробирующего сигнала последующей третьей строки на вход данного блока

3 индикации сигналов он проходит через открытые элементы И 61, ИЛИ 68 и

И 62, ИЛИ 65 и вызывает срабатывание триггеров 73 и 74 второй строки первого столбца. При этом зналогично рассмотренному в первом режиме работы 30 устройства при неисправности вида

"Обрыв" на объекте обеспечивается прерывистое свечение элемента 75 индикации, но теперь уже за счет управляющего сигнала с прямого Выхода триггера 42. Свечение элемента 76 индикации определяется наличием предварительно зафиксированного сигнала аварии объекта.

При срабатывании триггера 73 откры 4р вается элемент И 58 и пропускает стробирующий сигнал третьей строки с входа блока 3 на его выход, и через один из группы входов блока 2 анализа сигналов он проходит через элемент ИЛИ 45

31, открытый в данный момент элемент

И 36 и через элемент ИЛИ 32 на вторые входы триггеров 42-44 и переводит триггеры 42 и 43 в нулевое состояние. После этого блок 2 анализа сигналов готов для приема и анализа следующих сигналов неисправностей системы или объекта по глубине столбца.

Таким образом, в данном режиме работы сигнал измененного состояния системы используется как признак места возникновения неисправности системы и фиксируется в блоке 3 индикации сигналов второй строки, первого столбца по стробируюшему сигналу третьей строки.

При этом сигнал измененного состояния с прямого выхэдз триггера 43 и си"нал обрыва системы с прямого выхода триггера 42 через элемент ИЛИ 28 открывают однорременно элементы И 61 и 62 цепей эачесения и элементы И 59 и 60 цепей сброса триггеров 73 и 74 второй строки, первого столбца. В этом случае при поступлении стробирующего сигнала третьей строки для исключения неправильной работы триггеров 73 и 74 должен быть реализован сигнал занесения для триггеров 73 и

74, а сигнал сброса должен быть блокирован, так как в данном режиме он не используется. Для этого стробирующий сигнал в данном случае третьей строки вводится в цепи сброса триггеров 73 и 74 через элемент 69 задержки. Параметры элемента 69 задержки должны обеспечивать задержку стробирующего сигнала реализации сброса триггеров 73 и 74 на время, превышающее время переключения двух триггеров 73 (74) и 42. В этом случае на время задержки стробирующего сигнала на входе элементов И 59 и 60, после срабатывания триггера 73 и сброса триггера 42 блока 2 анализа сигналов на входе блока 3 индикации сигналов и соответственно на входах элементов И 59 и 60 устанавливаются сигналы нулевого уровня и в результате этого не произойдет сброс триггеров

73 и 74.

Если в первой группе датчиков 4 произошло несколько, например два обрыва на объектах соответственно

1-1 и 2-1, сигналы неисправностей которых при считывании следуют последовательно. В этом случае работа устройства происходит аналогично как и при обрыве системы. При этом информация вначале фиксируется в блоке 3 индикации сигналов (1,l), затем по признаку системной неисправности сбрасывается и окончательно после анализа по признаку измененного состояния фиксируется в блоке 3 индикации сигналов 2, t. После устранения неисправности на объекте 2-1 осуществляется сброс триггерных элементов блока 3 индикации сигналов 2, l. При этом на последу1ощих циклах опросов будет повторно зафиксирована неис14

13 136890 правность на объекте I — I в блоке 3 индикации сигналов 1, 1. В этом случае необходимо учитывать отсутствие потери информации, так как неисправ5 ности объектов носят статический характер, т.е. время их существования во много раз больше времени исполнения одного цикла опросов и, с другой стороны, что оператор может одновременно обрабатывать только один сигнал неисправности.

Аналогично описанному может быть рассмотрена работа устройства при наличии неисправности системы вида обрыв на большую (чем два датчика 4) глубину столбца, а также при наличии нескольких, например двух, неисправностей системы вида "Обрыв". При этом анализ, фиксация и обработка неисправностей осуществляется снизу вверх по столбцу последовательно от последнего места обрыва до первого обрыва.

При этом автоматически блокируется возможность ложной индикации неис- 25 правностей во всех промежуточных точках столбца.

Если, например, при фиксации неисправности системы вида обрыв в первой группе датчиков 4 не найден при- 30 знак измененного состояния системы по всей глубине столбца, то в этом случае фиксация неисправности производится в последнем (по столбцу) блоке

3 индикации сигналов последней строки, первого столбца по сигналу конца цикла, поступающему с формирователя 8 импульсов, а сама неисправность характериэует обрыв линии связи группы датчиков 4 с устройством.

В этом режиме в блоке 2 анализа сигналов триггер 42 фиксации обрыва системы сработал, а триггер 43 фиксации измененного состояния не взводится, при этом сигналы единичного уров- 45 ня с прямого выхода триггера 42 и инверсного выхода триггера 43 открывают элемент И 37. При этом сигнал опроса с последнего разряда распределителя 7 импульсов подается в формирователь 8 импульсов конца цикла, где непосредственно поступает на вход элемента И 82, а через элемент НЕ 84 и элемент 81 задержки — на его другой вход. В результате на выходе эле- 55 мента И 82 по концу сигнала опрос формируется импульс, который запускает одновибратор 83. Одновибратор 83 формирует сигнал единичного уровня с длительностью, примерно равной или превышающей длительность половины такта опроса так, чтобы надежно перекрыть момент появления стробирующего сигнала первой строки второго цикла опросов, и выдает его со своего выхода на выход формирователя 8 импульсов.

Сигнал конца цикла с выхода формирователя 8 импульсов поступает на вход блока 2 анализа сигналов первого столбца и проходит через открытый элемент И 37, элемент ИЛИ 30 на выход блока 2 и аналогично ранее рассмотренному поступает в блок 3 индикации сигналов последней строки, первого столбца, где по стробирующему сигналу первой строки второго цикла вызывает срабатывание триггеров 73 и 74.При этом элемент 75 индикации светится мигающим светом, т.е. в данном режиме триггер 43 фиксации измененного состояния системы не срабатывает.

В этом случае элемент И 36 блока 2 анализа сигналов закрыт сигналом нулевого уровня с прямого выхода триггера 43, поэтому после фиксации сигнала неисправности в триггерах 73 и 74 не произойдет сброса триггера

42. Поэтому наряду с мигающим свечением элемента 75 индикации блока 3 индикации сигналов будет светиться ровным свечением элемент 45 индикации блока 2 анализа сигналов, что дополнительно характеризует обрыв линии связи. После устранения неисправности линии связи сброс триггера 42 осуществляется нажатием кнопки 47 сброса.

При этом сигнал единичного уровня с выхода кнопки 50 устанавливает триггер 42 в нулевое состояние.

В некоторых случаях при определенных условиях возможна взаимозаменяемость режимов работы, а именно, фиксации неисправности системы как неисправности объекта.

Если обрыв шин считывания на участке между 1 †и 2-1 датчиками 4 группы возникает в момент опроса первого датчика 4 l-l группы, то в данном цикле опросов и на всех последующих циклах эта системная неисправность будет фиксироваться как неисправность объекта соответствующими узлами блоков 2 анализа сигналов и блоком 3 индикации сигналов. Условный признак системной неисправности при этом не вырабатывается.

68902 l6

13

Если обрыв шин считывания возникает в момент опроса любого датчика 4 группы, кроме первого, то в данном цикле опросов он фиксируется в соответствующем блоке 3 индикации сигналов узлами блоков устройства для приема и фиксации неисправности объекта беэ выработки признака системной неисправности, а на следующих циклах опросов подтверждается фиксация неисправности в этом же блоке 3 индикации сигналов по признаку системной неисправности, но уже узлами блоков устройства, предназначенными для приема и обработки системной неисправности. В указанных случаях происходит фиксация неисправностей в одни и те же блоки 3 индикации сигналов беэ искажения контролируемой информации.

Работа устройства при наличии короткого замыкания системы происходит аналогично рассмотренному случаю обрыва системы при использовании идентичных по назначению узлов и блоков с учетом следующих особенностей.

При наличий в группе датчиков 4 матрицы двух и более неисправностей вида короткого замыкания объекта, сигналы которых при считывании следуют последовательно друг за другом, они воспринимаются узлами блоков устройства, реализующими системную неисправность, и фиксируются в матрице блоков 3 индикации сигналов по признаку измененного состояния. При отсутствии признака измененного состояния в группе датчиков 4, что мо- жет иметь место при коротком замыкании заземлении) шин считывания группы, укаэанная неисправность системы по своему характеру и действию становится эквивалентной короткому замыканию линии связи группы датчиков 4 с устройством и при рассмотрении может быть отнесена к концу столбца матрицы блоков 3 индикации сигналов соответствующей группы.

Например, при коротком замыкании шин считывания внутри столбца первой группы датчиков 4 неисправность системы должна фиксироваться в узловой точке матрицы блоков 3 индикации сигналов, содержащей блок 3 с адресом последней строки, первого столбца.

При наличии неисправности короткое замыкание системы на входах блока 2 анализа сигналов первого столб5

35 ца и на входах дешифоатора 41 при опросах присутствует временная последовательность кодов 00, 00 — короткое замыкание системы, а на четвертом выходе дешифратора 41 появляется соответственно последовательность двух сигналов единичного уровня. При этом первый сигнал короткого эаМыкания, проходя через элементы блока 2 анализа сигналов первого столбца, воспринимается и фиксируется на соответствующем цикле опросов по стробирующему сигналу первой строки элементами блока 3 индикации сигналов первой строки, первого столбца как сигнал неисправности вида "Короткое замыкание на объекте" аналогично рассмотренному случаю первого режима работы устройства. В момент появления второго сигнала короткого замыкания по признаку системной неисправности, формируемому на выходе формирователя 49 сигнала, срабатывает триггер 44 фиксации короткого замыкания системы. При этом сигналом нулевого уровня с инверсного выхода триггера 44 через элементы ИЛИ 27, И 34 блокируется прохождение и индикация сигналов короткого замыкания в блоках 3 индикации сигналов на требуемую глубину столбца, а сигналом единичного уровня с прямого выхода триггера 44 открывается элемент

И 38, а через элемент ИЛИ 28 в блоке 3 индикации сигналов 1, 1 осуществляется сброс триггера 73. При наличии измененного состояния системы, в качестве которого используется один из сигналов аварии, обрыва или исходного состояния, поступающий на входы элемента ИЛИ 24 соответственно с первого, второго или четвертого выходов дешифратора 41, и при наличии задержанного на элементе 40 задержки заднего фронта второго сигнала короткого замыкания на выходе элемента И 38 формируется признак измененного состояния, который через второй вход элемента ИЛИ 29 вызывает срабатывание триггера 43. Далее, аналогично ранее рассмотренному осуществляется индикация элементом 75 индикации соответствующего блока 3 индикации сигналов. При этом, так как триггер

74 в данном режиме не используется в качестве вспомогательного элемента памяти и блокируется прохождение сигнала прерывания на элементе И 55, 17 136 то элемент 75 индикации светится ровным светом.

При отсутствии признака измененного состояния системы осуществляется блокировка индикации сигналов в блоках 3 индикации сигналов на всю глубину столбца, а индикация системной неисправности вида Короткое замыкание" производится в блоке 3 индикации.сигналон по сигналу конца цикла при наличии стробирующего сигнала первой строки второго цикла опросов.

При этом в связи с тем, что в этом случае отсутствует автоматический сброс триггера 44, то наряду с свечением э33емента 75 индикации блока 3 индикации сигналов будет светиться элемент 46 индикацни блока 2 анализа сигналов, что свидетельствует о коротком замыкании шин считывания или линий связи группы датчиков 4.

При наличии в группе датчиков одновременно нескольких неисправностей вида "Обрыв" и "Короткое замыкание системы по глубине столбца работа устройства протекает аналогично рассмотренным в отдельности случаям неисправностей.

При наличии неисправностей объектов и системы в нескольких группах матрицы датчиков 4 одновременно работа устройства протекает аналогично рассмотренным случаям неисправностей и оцний группе датчиков.

8902

35 палов групп, каждый датчик выполнен из переключающего контакта и первого диода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов контроля и функциональной надежности устройства, в него введены приемники сигналов по количеству датчиков в группе, делитель частоты, формирователь импульсов, в ка;.::дый датчик введен второй диод, в каждом датчике первый вывод переключающего контакта является первым выводом датчика, второй и третий выводы переключающего контакта соединены с катодами соответственно первого и 1зторого диодов, аноды которых являются соответственно вторым и третьим выводами датчика, второй и третий выводы каждого из датчиков одной из групп соединены с входами одноименных приемников сигналов, выходы каждого из которых соединены с первыми и вторыми входами одноименных блоков анализа сигналов, третий и четвер" тый выходы каждого из которых подкппчены соответственно к четвертому и пятому входам одноименных блоков индикации сигналов групп, пятый вы.од каждого из блоков анализа сигналов подключен к шестым входам одноименных блоков индикации сигналов гру33п, последний выход первой группы вьг<одов распределителя импульсов через формирователь импульсов соединен с треть33ми входами блоков анализа, формула изобретения

1. Устройство для контроля состояния объектов, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с входом распределителя импульсов, первая группа выходов которого подключена к первым выводам датчиков соответствующих групп, вторые выводы одноименных датчиков групп объединены, третьи выводы одноименных датчиков групп объединены, вторая группа выводов распределителя импульсов подключена к первым входам блоков индикации сигналов соответствующих групп, блоки анализа сигналов по количеству датчиков в группе, первый выход каждого из блоков анализа сигналов соединен с вторыми входами одноименных блоков индикации сигналов групп, второй выход каждого из блоков анализа сигналов подключен к третьим входам одноименных блоков индикации сиг40

55 сигналов, выход генератора импульсов через делитель частоты подключен к седьмь3м входам блоков индикации сигналов грутп3, первые входы блоков индикации последующей группы, кроме последней, обьединены с восьмыми входами блоков индикации сигналов предыдущей группы, восьмые входы блоко33 индикации сигналов последней группы соединены с первыми входами блоков индикации сигналов первой группы, выходы одноименных блоков индикации сигналов соединены с соответствующими входами группы входов одноименного блока анализа сигналов.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что приемник сигналов выполнен из четырех резисторов, двух диодов и источника питания, положительный вывод которого соединен с первыми выводами первого и второго резисторов, вторые выводы ко горых являются входами приемника,19 136890 и подключены к анодам соответственно первого и второго диодов, катоды которых являются выходами приемника и подключены соответственно через тре5 тий и четвертый резисторы к отрицательному выводу источника питания.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок анализа сигналов выполнен из дешифратора, 1ð одиннадцати элементов ИЛИ, шести элементов И, двух элементов задержки, двух формирователей сигналов, трех триггеров, двух элементов индикации, кнопки сброса, первый и второй вхо- 15 ды дешифратора являются соответственно первым и вторым входами блока, первый выход дешифратора соединен с первым входом первого элемента И, с первыми входами первого и второго 2р элементов ИЛИ, через первый элемент задержки подключен к первому входу второго элемента И, а через первый формирователь сигналов — к первому входу первого триггера, первый выход 25 которого является первым выходом блока и соединен с входом первого элемента индикацйи, и с первым входом третьего элемента ИЛИ, и с вторым входом второго элемента И, выход ко- Зр торого подключен к первому входу четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго триггера, первый выход которого подключен к первому входу пятого эле- З, мента ИЛИ, к первому входу третьего элемента И, к первому входу шестого элемента ИЛИ и к первому входу седьмого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом четвертого 4р элемента И, выход которого является вторым выходом блока и подключен к второму входу первого элемента И, выход которого соединен с первым входом восьмого элемента ИЛИ, выход ко- 4> торого является третьим выходом блока, второй выход дешифратора соединен с вторым входом восьмого элемента

ИЛИ, с первым входом девятого элемента ИЛИ и с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу пятого элемента И, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, третий выход дешнфратора подключен к третьему входу второго элемента ИЛИ и к второму входу девятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, выход

2 20 кнопки сброса соединен с первым входом десятого элемента ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам первого и второго триггеров и к первому входу третьего триггера, первый выход которого соединен с вторым входом седьмого элемента ИЛИ, второй выход второго триггера подключен к первому входу шестого элемента И, выход которого соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ, выход которого является четвертым выходом блока, четвертый выход дешифратора соединей с третьим входом девятого элемента ИЛИ, с вторым входом первого элемента ИЛИ, через второй элемент задержки подключен к второму входу пятого элемента И и через второй формирователь импульсов — к второму входу третьего триггера, второй выход которого соединен с входом второго элемента индикации, с третьим входом пятого элемента И и с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого является пятым выходом блока и соединен с вторым входом шестого элемента И, третий вход которого является третьим входом блока, входы одиннадцатого элемента ИЛИ являются группой входов блока, выход одиннадцатого элемента ИЛИ соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к второму входу десятого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход шестого элемента ИЛИ подключен к третьему входу четвертого элемен та И.

4. Устройство по и. 3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь сигналов выполнен из одновибратора, элемента задержки, элемента И и элемента НЕ, вход одиовибратора является входом формирователя и соединен с первым входом элемента И; выход одновибратора соединен с вторым входом элемента И и через последовательно соединенные элементы НЕ и элемент задержки подключен к третьему входу элемента И, выход которого является выходом формирователя.

5. Устройство по п. I, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок индикации сигналов выполнен из двух триггеров, двух элементов индикации, клавиши сброса и блокировки, десяти элеВ ментов И, пяти элементов ИЛИ, двух

1368902

22 элементов задержки и двух элементов

НЕ, первый вход первого элемента И является первым входом блока и объединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого триггера, первый выход которого соединен с первыми входами

10 третьего, четвертого и пятого элементов И, выход пятого элемента И является выходом блока, первый вход шестого элемента И является вторым входом блока, выход шестого элемента И

15 соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго триггера, выход которого соединен с вторым вховому входу седьмого элемента И, выход которого соединен с входом первого элемента индикации, с первым входом третьего элемента ИЛИ и через первый элемент ИЕ подключен к первому входу восьмого элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу второго триггера, 25

30 второй вход второго элемента И является третьим входом блока, второй вход первого элемента И является четвертым входом блока, выход первого элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, второй вход шестого элемента И является пятым входом блока и подключен к первому входу девятого элемента И, выход ко35 торого соединен с вторым входом пер40 вого элемента ИЛИ, второй вход восьмого элемента И является шестым входом блока и соединен с первым входом десятого элемента И, выход которого подключен к первому входу пятого элемента ИЛИ, выход, которого соединен с вторым входом первого триггера, второй выход которого подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ, 45 дом третьего элемента И и через пер 20 вый элемент задержки подключен к первыход которого соединен с вторым входом седьмого элемента И, третий вход третьего элемента И является седьмым входом блока, выход третьего элемента И через второй элемент НЕ подключен к второму входу четвертого элемента И, выход которого соединен с входом второго элемента индикации, клавиша сброса и блокировки подключена к вторым входам четвертого и пятого элементов ИЛИ, третий вход шестого элемента И является восьмым входом блока и соединен с вторыми входами пятого и девятого элементов И и через второй элемент задержки подключен к третьему входу восьмого элемента И и к второму входу десятого элемента И.

6. Устройство по п. l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что распределитель импульсов выполнен из двух счетчиков и группы элементов И, вход первого счетчика является входом распределителя и соединен с первыми входами элементов И группы, первый и второй выходы первого счетчика соединены соответственно с вторыми и третьими входами элементов И группы, третий выход первого счетчика подключен к входу второго счетчика, выходы которого являются первой группой выходов распределителя и соединены с четвертыми входами соответствующих элементов И группы, выходы которьп являются второй группой выходов распределителя.

7. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь импульсов выполнен из элемен та НЕ, элемента задержки, элемента И и одновибратора, первый вход элемента И является входом формирователя и через последовательно соединенные элемент НЕ и элемент задержки подключен к второму входу элемента И, выход которого соединен с входом одновибратора, выход которого является выходом формирователя.

1368902 фиР /

1368902

1368902

Составитель E. Бударина

Редактор С. Патрушева Техред Л.Сердюкова

Корректор М. Демчик

Заказ 299/52 Тираи 558

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Укгород, ул. Проектная, 4