Устройство для управления процессами передачи сигналов контроля и управления в иерархической автоматизированной системе управления

 

Устройство для управления процессами передачи сигналов контроля и управления в иерархической автоматизированной системе управления относится к области автоматизированных систем управления (АСУ), в частности к автоматизированным.системам управления объектами различных уровней иерархии в сложной АСУ. Цель изобретения состоит в повышении достоверности и надежности работы устройства. Устройство содержит: блок децентрализованного управления , включающий в себя группу регистров , группу элементов И, группу триггеров, дешифратор, элемент И, счетчик и триггер, блок централизованного управления , включающий в себя группу элементов ИЛИ, группу триггеров, первый и второй элементы Л элемент ИЛИ, триггер и регистр , первый, второй и третий блоки отображения информации, первый и второй формирователи временных сигналов, блок дешифраторов, группу селекторов, первый, второй и третий регистры, генератор импульсов , делитель частоты, первую и вторую группу элементов ИЛ И, усилитель, первую и вторую группы элементов И, блок контроля. Устройство позволяет осуществлять передачу управления территориально-распреде- . лительными объектами иерархической АСУ с учетом своевременно выявляемых критических состояний объектов управления, что достигается за счет реализации механизма слежения за качеством функционирова.ния объектов АСУ на основе дисциплины контроля по состоянию. Такой контроль, кроме того, может служить основой для реализации прогрессивной стратегии эксплуатации объектов АСУ по состоянию, что позволит: повысить качество функционирования АСУ в целом за счет своевременного проведения адекватных профилактических мероприятий . В свою очередь, прогнозирование и управление текущим состоянием объектов АСУ позволит решить проблему предотвращения срывов выполнения функциональных задач АСУ в условиях поддержания рационального уровня надежности технических средств АСУ. 5 з.п.ф-лы, 8 ил. ел С со О ч ел о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 06 F 15/46

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ цяцЦЯ3 1

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4857688/24 (22) 22.05.90 (46) 07.04.93. 6юл, N 13 (72) В.Г.Гузенко (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1441407. кл. G 06 F 11/30, 1987.

Авторское свидетельство СССР

Мг 1295369, кл, G 06 F 15/46, 1986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССАМИ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ В

ИЕРАРХИЧЕСКОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ. (57) Устройство для управления процессами передачи сигналов контроля и управления в иерархической автоматизированной системе управления относится к области автоматизированных систем управления (АСУ), в частности к автоматизированным. системам управления объектами различных уровней иерархии в сложной АСУ, Цель изобретения состоит в повышении достоверности и надежности работы устройства. Устройство содержит; блок децентрализованного управления, включающий в себя группу регистров, группу элементов И, группу триггеров, дешифратор, элемент И, счетчик и триггер, блок централизованного управления, включающий в себя группу элементов

ИЛИ, группу триггеров, первый и второй

Изобретение относится к области автоматизированных систем управления, в частности к автоматизированным системам управления объектами различных уровней иерархии в сложной АСУ.

Цель изобретения — повышение точности и надежности работы устройства за счет

»5U« 1807501 А1 элементы И; элемент ИЛИ, триггер и ре-гистр, первый, второй и третий блоки отображения информации, первый и второй формирователи временных сигналов, блок дешифраторов, группу селекторов, первый, второй и третий регистры, генератор импульсов, делитель частоты, первую и вторую группу элементов ИЛ И, усилитель, первую и вторую группы элементов И, блок контроля.

Устройство позволяет осуществлять передачу управления террито риальнб-распреде-, лительными объектами иерархической АСУ с учетом своевременно вйявляемых критических состояний обьектов управления, что достигается за счет реализации механизма слежения за качеством функционирования обьектов АСУ на основе дисциплины конт-, 3 роля "по состоянию". Такой контроль, кроме того, может служить основой для реализаf ции прогрессивной стратегии эксплуатации обьектов АСУ "по состоянию", что позволит. 1 повысить качество функционирования АСУ в целом за счет своевременного проведения адекватных профилактических мероприятий. В свою очередь, прогнозирование и управление текущим состоянием объектов

АСУ позволит решить проблему предотвра щения срывов выполнения функциональных задач АСУ в условиях поддержания рацио- СЛ нального уровня надежности технических, ("„ средств АСУ. 5 з.п.ф-лы, 8 ил. а

1 реализации дисциплины управления по состоянию. объектов АСУ, На фиг. 1 представлена схема предлагаемого ус-.ройства: на фиг, 2 — блок централизованного управления иерархическими объектами; на фиг. 2 — блок децентрализованного управления распределенными обь1807501 ектами; на фиг. 4 — блок дешифраторов; на фиг. 5 — первый блок отображения информации; на фиг, 6 — второй формирователь временных сигналов; на фиг, 7 — блок контроля сигналов; на фиг. 8 — третий блок отображения информации, Устройство (фиг.1) включает блок цент.рализованного управления иерархическими объектами (БЦУ) 1, содержащий (фиг,2) регистр 21, первый 22 и второй 23 элементы Й, элемент ИЛИ 24, триггер 25, группу триггеров 26, группу элементов ИЛИ 27; блок децентрализованного управления распределительными объектами (БДЦУ) 2, содержащий (фиг.3) группу регистров 28, группу элементов И 29, группу триггеров 30, триггер 31, элемент И 32, счетчик 33 и дешифратор 34; первый 3, второй 4 и третий 5 регистры, генератор 6 импульсов, делитель

7 частоты импульсов, первый 8, второй 9 и третий 10 блоки отображения информации (БОИ), первый 11 и второй 12 форми рователи временных сигналов (ФВС), блок контроля сигналов (БК) 13, блок дешифраторов (БДШ) 14, первую 15 и вторую 16 группы элементов И, первую 17 и вторую 18 группы элементов ИЛИ, группу селекторов 19 и вы ходной блок 20, Блок дешифраторов 14 (фиг,4) содержит первый 35, второй 36, третий 37, четвертый

38 и пятый 39 дешифраторы, первый 40 и второй 41 элементы ИЛИ, первую 42 и вторую 43 группы элементов И, регистр 44, первый 45 и второй 46 триггеры, элемент И

47, элемент задержки 48 и дифференцирующий элемент 49, Првый блок 8 отображения информации (фиг.5) содержит индикатор 50, группу триггеров 51, группу элементов задержки 52, группу дифференцирующих элементов 53, группу элементов И 54, триггер 55 и элемент

И 56.

Второй формирователь временных сигналов 12 (фиг. 6) содержит элемент НЕ 57, первую 58 и вторую 59 группы элементов

И, группу триггеров 60, группу элементов

НЕ 61.

Блок контроля сигналов 13 (фиг.7) содержит первую 62, вторую 63, третью 64, четвертую 65, пятую 66 и шестую 67 группы элементов И, группу программируемых таймеров 68, группу триггеров 69, группу регистров 70, элемент ИЛИ 71, триггер 72, элемент И 73, счетчик 74 и дешифратор 75.

Третий блок отображения информации

10 (фиг.8) содержит группу дешифраторов

76, группу элементов ИЛИ 77; группу триггеров 78, индикатор 79.

На фиг. 1-8 обозначены входы и выходы

80-162.

Устройство работает следующим образом, Работа устройства рассматривается с некоторого заданного момента времени, учитывая, что предлагаемым устройством оснащены все объекты управления иерархической АСУ, Работа объектов управления строго синхронизирована и к заданному моменту времени все узлы и элементы устрой"0 ствэ установлены в исходное состояние, Цепи сброса и установки в исходное состояние всех элементов и узлов на чертежах не показаны.

Предусмотрено два взаимосвязанных

15 режима функционирования устройства:

1. Управление процессом передачи сигналов контроля;

2. Управление процессом передачи сигналов управления.

20 Режим "Управления процессом передачи сигналов контроля" предназначен для реализации специальной дисциплины контроля объектов управления АСУ "по состоянию" с целью своевременного выявления

25 критических состояний, угрожающих срывом выполнения объектами управления функциональных задач.

Режим "Управления процессом переда чи сигналов управления" предназначен для

30 реализации автоматической передачи управления территориально-распределенными объектами иерархической ACY с учетом данных об аварийных и критических состояниях объектов АСУ.

35 Для управления режимами работы устройства используются сигналы: формируемые в блоке дешифраторов 14 в зависимости от кода вида сообщения (контрольного или управляющего), поступающе40 го со входа 81 устройства через регистр 3 в блок дешифраторов 14; поступающие с пульта управления на входы устройства 80, 83, 85,87, 98, 158, 160 в зависимости оттого, является ли объект. АСУ в данный момент

45 времени управляющим или управляемым.

Принцип работы устройства в режиме

"Управления процессом передачи сигналов контроля" основан на учете динамики изменения вероятности недостижения цели фун50 кционирования объектов ACY. В наиболее общем виде вероятность недостижения цели функционирования объекта управления произвольной иерархической АСУ может быть представлена как риск отказа объекта в выполнении функциональных задач по об-. работке информационных сообщений, поступающих на объект;

1807501 где в(т)- параметр потока отказов обьекта

АСУ; ,и(т) — интенсивность восстановления объекта АСУ; (tg — интенсивность информационного потока, поступающего на объект АСУ..

Для иерархических АСУ особенно с

"тяжелыми" последствиями отказов объектов управления наибольший интерес представляет реализация такого механизма слежения за качеством функционирования объектов АСУ, когда для каждого из них может быть своевременно обнаружен выход показателя G(t) за: пределы некоторого критически допустимого уровня Gxp, Для реализации такого механизма слежения, позволяющего предотвратить срывы выполнения функциональных. задач АСУ, необходима специальная дисциплина контроля состояния объектов управления АСУ, которая представляла бы совокупность правил для определения промежутков времени между последовательными актами .контроля состояния каждого из объектов АСУ (шагов контроля) в зависимости от динамики изменения показателя G(t), т.е. чем "ближе" текущее значение Gi риска отказа (определенное на t-м шаге контроля) к критическому значению и чем больше скорость его нарастания Vi (тренд риска отказа), тем "короче" должен быть очередной шаг контроля Ь|ц+1 данного объекта АСУ, чтобы не пропустить

его переход в критическое состояние. Совокупность таких правил; образующих дисциплину контроля объектов АСУ "по состоянию", может быть представлена в виде

Тв!п ТИ + 1

Чвах+ — — Ц + Tk!+1 и Ри Vmaxw > Vi >

Тк.» при Vl -0;

Gl-Gl-1 тц

Tm" Ои Vmax+ а Vl, Vl > 0;

Тва„. Тк:. +! — — — Ч Тц+1 при! V»

Vm"—

А Ьн1

)IV! I, V; <О;

Tmax npu I Vmaк- I< IV! I, Vl < 0;

ГДР г Gl + Твах при 0 < Gl < 6кр, Tm!n 1вах, 6кр -1- . Т, упри Gl 26кр, Tmax npu Gl = 0 бкр Gl . 6! G„p

Vmax+ =

Тmln i max. а Tmin u Tmax — соответственна минимально и максимально допустимые шаги контроля объектов АСУ.

Геометрическая интерпретация предложенной процедуры определения очередного шага контроля данного объекта АСУ представлена на фиг.9, Процедуры восстановления зависимости G(t) =

5 =f (co(t), и Щ, Л(1)) = f(Kr(t), Л()), где Kgt) — нестационарный коэффициент готовности объекта АСУ, и определения очередного шага контроля данного объекта управления

Ли+1 = p(G(, Vi, Gyp) для каждой конкретной

10 АСУ могут иметь свои особенности, обусловленные возможностями измерения показателей в(С), p (t) Л,(t) а также требованиями к порогу Окр, который вообще

15 говоря должен удовлетворять критерию минимума затрат на поддержание заданного уровня качества функционирования АСУ в целом. В связи с этим реализация конкретного способа вычисления величин G(t) и

20 At!i+i в предлагаемом устройстве не рассматривается, решение этой задачи целесо.образнее возложить на программное обеспечение соответствующей автоматизированной системы управления обьектами

25 различных уровней иерархии в сложной

АСУ. Поэтому в предлагаемом устройстве предусмотрены,два внешних входа от управляющей ЭВМ (фиг.1); — пятый информационный вход 88 уст30 райства для ввода признака критического состояния, равного "1", если Gi Окр и "0", в противном случае; — установочный вход 90 устройства для ввода кода очередного шага контроля дан35 ного объекта АСУ.

В качестве управляющей ЭВМ может использоваться главная ЭВМ обьекта управления либо специальная микро-ЭВМ, в.

0l зависимости от того, является ли достаточ 10. ным резерв вычислительного ресурса главной ЭВМ для реализации процедур определения величин G(t) и Atk!+1, Функционирование устройства в режиме "Управления передачей сигналов контроля" состоит из циклов формирования и передачи между контролирующими и контролируемыми абьектами АСУ сообщений следующего вида:

1. "объекту ¹ выдать контрольное сооб50 щение о текущем состоянии";

2. "контрольное сообщение о текущемсостоянии объекта ¹", причем, контролирующими являются управляющие в данный момент времени объекты

55 ACY.

При поступлении сообщения "Объекту № выдать контрольное сообщение о текущем состоянии" от контролирующего объек-: та на вход 81 устройства контролируемого

1807501 поступающими на индикатор 50, зажигается транспарант "Объекту ЬЬ выдать контрольное сообщение о текущем состоянии". .Высоким потенциалом на одном из выходов дешифратора 37, поступающим через по- 30 следовательно включенные элемент ИЛИ

40, элемент задержки 48 и дифференцирующий элемент 49 на вход сброса регистра 3, последний устанавливается в исходное состояние. После получения сообщения-при- 35 каза "Объекту М выдать контрольное сообщение о текущем состоянии" на контролируемом объекте производится формирование соответствующего "Контрольного соообщения о. текущем состоянии объекта 40

hL", которое состоит из заголовка и информационной части. Заголовок содержит код номера контролируемого объекта АСУ и код вида сообщения "Контрольное сообщение о . текущем состоянии объекта М".. Информа- 45 ционная часть содержит формализованную информацию, достаточную для определения показателя G(t) (например, сведения о текущем состоянии технических средств объекта АСУ, о потоке сбоев этих средств, о 50 параметрах системы жизнеобеспечения объекта АСУ, о характеристиках обслуживающего персонала, об информационной за55 объекта принятое сообщение со входа 81 записывается в регистр 3 при наличии сигнала управления записью кодов в регистр 3, поступающего со входа 161 устройства. Код номера контролируемого объекта, входящий в код сообщения, расшифровывается в дешифраторе 37 блока дешифраторов, который на одном из своих выходов группы 113, соответствующем номеру контролируемого объекта, формирует высокий потенциал.

Код вида сообщения "Обьекту М выдать контрольное сообщение о текущем состоянии" расшифровывается в дешифраторе 36 блока дешифраторов, на выходе 116 которого, соответствующем виду сообщения, формируется высокий потенциал, Эти потенциалы поступают на соответствующие входы первого блока отображения информации, открывая соответствующие элементы И 54 и 56. Импульсом с делителя частоты . 7, поступающим через указанные элементы

И на единичные входы соответствующих триггеров 51 и 55, последние устанавливаются в единичное состояние. Высокими потенциалами с триггеров 51 и 55, грузке объекта и т.n.). Содержание информационной части определяется особенностями конкретной АСУ, Контрольное сообщение со входа 86 устройства на контролируемом объекте поступает в регистр 5 при наличии сигнала управления записью кодов в регистр 5, поступающего со входа (5

160 устройства. Формирование этого сообщения может производиться при помощи специального пульта управления, который в состав предлагаемого устройства не входит, поэтому на чертежах не показан. Сигналом управления в виде импульса запуска, поступающим с пульта управления на вход 87 устройства и открывающим элементы И 15 первой группы, содержимое регистра 5, представляющее собой код "контрольного сообщения о текущем состоянии объекта

ЬЬ", через элементы ИЛИ 17 первой группы и выходной блок 20 выдается на выход 91 устройства в каналы связи для передачи контролирующему объекту АСУ, Этот же сигнал управления поступает на нулевые входы триггеров 55 первого блока отображения информации, устанавливая его в исходное. состояние, что приводит к выключению транспаранта "Объекту М выдать контрольное сообщение о текущем со- стоянии .

Переданное контрольное сообщение поступает на вход 81 устройства на контролирующем объекте управления, причем код заголовка сообщения записывается в регистр 3 (при наличии сигнала управления записью кодов и регистр 3, поступающего со входа 161 устройства), а информационная часть сообщения поступает на управляющую ЭВМ. Код вида сообщения (в данном случае это сообщение вида "Контрольное сообщение о текущем состоянии объекта

М") расшифровывается в дешифраторе 36 блока дешифраторов, на одном из выходов которого. соответствующем виду сообщения, формируется высокий потенциал. Этот потенциал поступает на выход 108 блока дешифраторов и далее на управляющий выход 92 устройства для передачи в управляющую ЭВМ в качестве сигнала

"ТРЕБОВАНИЕ ПРЕРЫВАНИЯ", по которому осуществляется прием в управляющую

ЭВМ информационной части контрольного сообщения и запуск процедур определейия величин G(t) и Жц+ . Этим же потенциалом, открывающим элементы И 43 второй группы блока дешифраторов, производится перезапись кода номера контролируемого объекта из регистра 3 в регистр 44 блока дешифраторов. Код номера контролируемого объекта поступает также на вход дешифратора 37 блока дешифратаров, который на одном из своих выходов, соответствующем номеру контролируемого объекта, формирует высокий потенциал, поступающий через после.довательно включенные элемент ИЛИ 40„ элемент задержки 48 и дифференцирующий элемент 49 на вход сброса регистра 3, устанавливая последний в исходное состояние.

1807501 10

После выполнения процедур определе- . 74. С поступлением каждого импульса генения величин G(t) и Л(ц+ управляющая ЭВМ ратора 6 в счетчик 74 на выходе последнего формирует следующие сигналы, поступаю- образуется определенная кодовая комбинащие на устройство: ция, поступающая в дешифратор 75. Опре— сигнал "ПРИЗНАК РЕЗУЛЬТАТА" в ви- 5 деленной кодовой комбинации на входе де высокого потенциала, поступающего на дешифратора 75 соответствует высокий повход 89 устройства и далее на единичный тенциал на одном иэ его выходов, Допустим вход триггера 46 блока дешифраторов, уста- высокий потенциал формируется на одном навливая его в единичное состояние; из выходовдешифратора 75. Этим потенци— сигнал "ПРИЗНАК КРИТИЧЕСКОГО 10 алом содержимое соответствующего региСОСТОЯНИЯ", равный "1" потенциалу, если стра 70 группы, представляющее собой код

Gi Gap, и "0" потенциалу в противном слу- сообщения "Объекту М выдать контрольное чае, поступающий на вход 88 устройства и сообщение о текущем состоянии", состоядалее на вход 144 второго формирователя щий из кода вида сообщения и кода номера временных сигналов; 15 контролируемого объекта, который поступа— код очередного шага контроля Лтц+1„ет в этот регистр с соответствующих входов поступающий на вход 90устройства идалее 136 группы при наличиисигналауправления на вход 135 блока контроля сигналов. При записью кодов в регистр на соответствуюэтом высокий потенциал о прямого выхода . щем входе группы 157 управляющих входов триггера 46 блока дешифраторов открывает 20 записи блока, коммутируется через соответэлемент И 47 блока дешифраторов, элемен- ствующие элементы И четвертой 65, пятой ты И 58 первой группы второго формирова- 66 либо шестой 67 группы на выход 140 теля временных сигналов, а также элементы . группы блока контроля и далее через элеИ первой 62, второй 63, и третьей 64 групп менты ИЛИ 17 первой группы и выходной блока контроля сигналов. В то же время код 25 блок 20.выдается на выход 91 устройства в номера контролируемого объекта с выхода каналы связи для передачи контролируемо. регистра 44 блока дешифраторов поступает му обьекту управления. Этот же потенциал на вход дешифратора 39, который на одном поступает на управляющий вход соответстиз своих выходов, соответствующем номеру вующего программируемого таймера 68 контролируемого объекта, формирует высо- 30 группы для сброса последнего и установки кий потенциал, коммутирующий код очеред- его в исходное состояние готовности к приного шага контроля данного объекта емуочередногокодашагаконтроляданного. управления со входа 135 блока контролю обьекта управления; Высокий потенциал, через соответствующие элементы И первой сформированный на последнем выходе де-.

62, второй 63 либо третьей 64 групп на вход 35 шифратора 75, поступает на вход сброса соответствующего программируемого .тай- счетчика 74, нулевой вход триггера 72 и нумера 68 группы. После поступления кода левые входы триггеров 69 группы, устанавочередного шага контроля на соответствую- ливая указанные элементы в исходное щий программируемый таймер 68 группы, состояние. Таким образом, блок контроля последний начинает функционировать в ре- 40. позволяет реализовать индивидуальную жиме отсчета интервала времени, равного для каждого из контролируемых объектов очередному шагу контроля данного обьекта АСУ дисциплину контроля " по состоянию". управления. В момент истечения заданного Высокий потенциал с одного из выходов интервала времени соответствующий про- дешифратора39, соответствующего номеру граммируемый таймер 68 группы формиру- 45..контролируемого объекта, поступает также ет высокий потенциал, поступающий через на соответствующий вход 142 группы втоэлемент ИЛИ 71 на единичный вход тригге- рого формирователя временных сигналов и ра 72, устанавливая его в единичное состо- далее на соответствующие элементы И 58 яние. Этот же потенциал поступает на первой группыдля коммутации "ПРИЗНАКА единичный вход соответствующего тригге- 50 КРИТИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ" со входа ра 69 группы, устанавливая его в единичное 144 второго формирователя на соответствусостояние. Высокий потенциал с прямого ющий триггер 60 группы. Причем, если выходасоответствующеготриггера 69 груп- "ПРИЗНАК КРИТИЧЕСКОГО СОСТОЯпыоткрываетсоответствующиеэлементы И НИЯ" является высоким потенциалом четвертой 65, пятой 66 либо шестой 67 55 (т.е. G) G

1807501

12 единичный вход соответствующего триггера 60 группы. Таким образом, триггеры 60 группы позволяют хранить информацию о критических состояниях соответствующих контролируемых объектов АСУ, причем, если контролируемый объект находится в критическом состоянии, то соответствующий ему триггер 60 группы находится в нулевом состоянии.

Отображение текущего состояния контролируемых объектов АСУ осуществляется в третьем блоке отображения йнформации по данным, поступающим из регистра 4 и от группы триггеров 60. Причем, регистр 4, как и в прототипе, хранит информэцию о неисправности объектов АСУ, которая поступает в него со входа 82 устройства при наличии сигнала управления записью кодов в регистр 4, поступающего со входа 162 устройства, (нулевое значение разряда регистра 4 " свйдетельствует о неисправности соответствующего объекта АСУ). Прямые выходы триггеров 60 группы через выходы 147 группы второго формирователя временных сигналов скоммутированы на входы 133 группы третьего блока отображения информации и далее на первые входы соответствующих дешифраторов 76 группы. Выходы регистра 4 скоммутированы на входы 134 группы третьего блока отображения информации и далее на вторые входы соответствующих дешифраторов 76 группы. В дешифраторах 76 группы расшифровыва. ются коды текущего состояния соответствующих объектов АСУ, При этом на одном из выходов дешифраторов, соответствующем виду текущего состояния (ИСПРАВЛЕН, НЕИСПРАВЛЕН, КРИТИЧЕСКОЕ), формируется высокий потенциал, поступающий на единичный вход соответствующего триггера 78 группы, высоким потенциалом с прямого выхода которого зажигается транспарант, отображающий вид текущего состояния соответствующего контролируемого объекта АСУ. Высокий потенциал с выхода соответствующего дешифратора 76 группы поступает также через элементы

ИЛИ 77 группы на нулевые входы других триггеров 78 группы, что обеспечивает сброс индикации предыдущих состояний соответству,ощего контролируемого объекта АСУ. Таким образом третий блок отображения информации обеспечивает обновление индикации видов текущего состояния контролируемых объектов АСУ в соответствии с изменением содержимого регистра 4 и состояния триггеров 60 группы второго формирователя временных сигналов.

35

40.38. Высокий потенциал, образованныи на соответствующем выходе дешифратора 38 через элемент ИЛИ 41 поступает на вход элемента И 47, открывая его, и далее на вход сброса, регистра 44 и нулевой вход триггера

50

5

Функционирование устройства в режиме "Управления процессом передачи сигналов управления" в части формирования и передачи сообщений вида "Объект М является управляющим" и "Объекту N взять управление" между управляющими и управляемыми объектами АСУ, а также в части индикации этих видов сообщений в первом блоке отображения информации— аналогично прототипу. Принципиальное отличие предлагаемого устройства состоит в возможности коррекции процесса формирования сигнала-приказа "Объекту М взять управление", с целью его индикации во втором блоке отображения информации, при наличии объектов АСУ в критическом состоянии, Такая коррекция осуществляется следующим образом.

При поступлении от объектов, управляющих в децентрализованном режиме, сообщений вида "Объект и является управляющим" на управляющий объект высшего звена управления производится их запись в регистр 3 с последующей расшифровкай кода вида сообщения и кода номера объекта соответственно в дешифраторах 36 и 37. Если поступило сообщение вида "Объект N является управляющим", на соответствующем выходе дешифратора 36 формируется высокий потенциал, открывающий по одним из входов элементы И 42 первой группы, открытые по другим входам высоким потенциалом с выхода триггера 45, установленного в единичное состояние импульсом запуска, поступающим с пульта управления на вход 83 устройства. Через открытые элементы И 42 код номера управляющего обьекта, от которого поступило сообщение, поступает на вход дешифратора

46, устанавливая последние в исходное состояние и подготавливая к последующему циклу обработки очередного контрольного сообщения. Этот же потенциал поступает на соответствующий выход 112 группы блока дешифратора и далее на соответствующие входы 102 группы блока централизованного управления иерархическими объектами, 130 группы первого формирователя временных сигналов и 141 группы. второго формирователя временных сигналов. Поступая на один из входов 141 группы второго формирователя временных сигналов, высокий потенциал открывает соответстующий элемент И 59 второй группы, разрешая прохождение на один из выходов

14

1807501

5

15

30

40

146 группы второго формирователя временных сигналов инвертированного на соответствующем элементе НЕ 61 группы потенциала с выхода соответствующего триггера 60 группы, если последний был установлен в нулевое состояние (т.е. соответствующий управляющий объект, от которого поступило сообщение "Объект № является управляющим" в данном цикле работы устройства, находится в критическом состоянии). Высокий потенциал с соответствующего выхода 146 группы второго формирователя временных сигналов поступает через соответствующий элемент

ИЛИ 18 второй группы на управляющий вход 149 соответствующего селектора 19 группы, инициализируя тем самым процесс формирования сигнала-приказа на передачу управления от управляющего в данный момент времени объекта другому объекту

АСУ (следующему по рангу либо более низкого уровня иерархии). Таким образом, сигнал "Объекту ¹ взять управление" будет сформироран соответствующим селектором

19 группы вследствие того, что объект, от которого поступило сообщение "Объект № является управляющим", находится в критическом состоянии. Причем, при выборе объекта-кандидата на передачу управления учитывается, не находится ли он также в критическом состоянии. С этой целью прямые выходы триггеров 60 группы непосредственно поступают на выходы 145 группы второго формирователя временных сигналов и далее на одни из входов элементов И

16 второй группы. То есть, если соответствующий триггер 60 группы находится в нулевом состоянии (соответствующий объект

АСУ находится в критическом состоянии), то соответствующий элемент И 16 группы низким потенциалом с выхода триггера 60 группы будет закрыт и высокий потенциал с соответствующего выхода регистра 4, свидетельствующий о том, что данный объект

АСУ исправлен, не поступит на входы 150 группы селекторов 19 группы и таким образом этот объект будет исключен из претендентов на передачу управления. Если же на выходе соответствующего триггера 60 группы формируется высокий потенциал (т,е. со- 50 ответствующий объект АСУ не находится в критическом состоянии), то на выходе соответствующей цепочки из элементов НЕ 61, И 59, ИЛИ 18 формируется низкий потенциал и соответствующий селектор 19 группы не срабатывает. В этом же случае соответствующий элемент. И 16 группы по одному из входов будет открыт высоким потенциалом с выхода соответствующего триггера 60 группы и выбор данного обьекта АСУ в качестве претендента на передачу управления будет определяться уровнем потенциала на соответствующем выходе регистра 4 ("1"— объект исправен, "0" — объект неисправен).

В случае, если ни один из объектов АСУ не находится в критическом состоянии, процесс формирования сигнала "Объекту № взять управление" осуществляется при помощи регистра 4, первого формирователя временных сигналов 11, группы селекторов

19 и второго блока отображения информации 9 аналогично прототипу. Таким образом, введение новых элементов, узлов и блоков в предлагаемое устройство позволяет реализовать дисциплину управления территориально-распределенными объектами иерархической АСУ как в централизованном, так и в децентрализованном режиме управления, с учетом текущего состояния как управляющих, так и управляемых объектов АСУ. Организация автоматического процесса передачи управления не только в случае отказов объектов АСУ, но и при ухудшении их состояния, угрожающем срывом выполнения функциональных. задач, позволяет существенно улучшить показатели качества функционирования АСУ в целом.

Формула изобретения

1. Устройство для управления процессами передачи сигналов контроля и управления в иерархической автоматизированной системе управления, содержащее блок децентрализованного управления распределен,ными объектами, блок централизованного управления иерархическими объектами, два блока отображения информации, первый формирователь временных сигналов, блок дешифраторов, группу селекторов, два регистра, генератор. . импульсов, делитель частоты, первую группу элементов ИЛИ и выходной блок, первая группа информационных входов устройства является группой информационных входов блока децентрализованного управления распределенными объектами, группа установочных входов которого является группой установочных входов устройства, вход запуска является первым управляющим входом устройства, который соединен также с первым входом режима блока дешифраторов, а . группа выходов состояния подключена к . первой группе входов управления формой сигналов первого формирователя временных сигналов, первый информационный вход устройства является информационным входом блока централизованного управления иерархическими объектами, вход разрешения выдачи которого является вторым управляющим входом устройства, который соединен также с вторым входом режима

1807501

10

20

30

40

50

55 блока дешифраторов и с входом разрешения запуска первого формирователя временных сигналов, выход генератора импульсов подключен к входу синхронизации блока децентрализованного управления распределенными объектами, первому входу синхронизации первого формирователя временных сигналов и к входу делителя частоты, выход которого соединен с входом синхронизации блока централизованного управления иерархическими объектами, с вторым входом синхронизации первого формирователя временных сигналов и с входом синхронизации первого блока отображения информации, первый и второй установочные входы которого связаны соответственно с первым и вторым установочными выходами блока дешифраторов, а группа установочных входов — с группой установочнйх выходов блока дешифраторов, группа выходов кода объекта контроля которого соединена с группой установочных входов блока централизованного управления иерархическими объектами и с второй группой входов управления формой сигналов первого формирователя временных сигналов, выход наличия сообщения блока дешифраторов соединен с входом разрешения установки блока централизованного управления иерархическими объектами и с входом разрешения установки первого формирователя временных сигналов, а выход наличия объекта контроля подключен к,входу сброса первого регистра, информационный вход которого является вторым информационным входом устройства, а выходы подключены к группе информационных входов блока дешифраторов, информационный вход второго регистра является третьим информационным входом устройства, выходы селекторов группы соединены с группой входов второго блока отображения информации, первая группа входов элементов ИЛИ первой группы.соединена с группой информационных выходов блока децентрализованного управления распределенными объектами и с информационным выходом блока централизованного управления иерархическими объектами, а выходы — с входами выходного блока, выход которого является информационным выходом устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности работы устройства за счет реализации дисциплины управления по состоянию объекта, в устройство введены третий регистр, две группы элементов

И, вторая группа элементов ИЛИ, блок контроля сигналов, второй формирователь временных сигналов и третий блок отображения информации, первая группа управляющих входов записи устройства является группой управляющих входов записи блока децентрализованного управления распределенными объектами, первый управляющий вход записи устройства является управляющим входом записи блока централизованного управления иерархическими объектами, вторая группа управляющих входов записи устройства является группой управляющих входов записи сигналов блока контроля, второй управляющий вход записи устройства является входом управления записью кодов в третий регистр, третий управляющий вход записи устройства является входом управления записью кодов в первый регистр, четвертый управляющий вход записи устройства является входом управления записью кодов во второй регистр, третий управляющий вход устройства подключен к третьему установочному входу первого блока отображения информации и к первым входам элементов

И первой группы, выходы которых соединены с второй группой входов элементов ИЛИ первой группы, а вторые входы подключены к выходам третьего регистра, информационный вход которого является четвертым информационным входом устройства, четвертый управляющий вход устройства является входом выдачи блока дешифраторов, выход последнего сообщения которого является управляющим выходом устройства, а выход смены объектов контроля подключен к управляющему входу блока крнтроля сигналов и к управляющему входу второго формирователя временных сигналов, третий установочный выход блока дешифраторов соединен с четвертым установочным. входом первого блока отображения информации, а группа выходов нумерации объектов контроля связана с первой группой входов управления формой сигналов второго формирователя временных сигналов и с группой входов нумерации объектов контроля блока контроля сигналов, группа информационных входов которого является второй группой информационных входов устройства, установочный вход подключен к установочному входу устройства, вход синхронизации связан.с выходом генератора импульсов, а группа информационных выходов подключена к третьей группе входов элементов

ИЛИ первой группы, группа выходов первого формирователя временных сигналов соединена с первой группой входов элементов

ИЛИ второй группы, выходы которых подключены к управляющим входам селекторов группы, а вторые входы связаны с группой

1807501, выходов разрешения селекции сигнала второго формирователя временных сигналов, информационный вход которого является пятым информационным входом устройства, вторая группа входов управления формой сигналов соединена с первой группой управляющих выходов блока дешифраторов, группа информационных выходов подключена к первой группе установочных входов третьего блока отображения информации, а группа выходов разрешения приема сигналов соединена с первыми входами элементов И второй группы, выходы которых подключены к информационным входам селекторов группы, а вторые входы соединены с выходами второго регистра, подключенными также к второй группе установочных входов третьего блока отображения информации.

2. Устройство по п,1, отл и ч а ю ще ес я тем, что первый блок отображения информации содержит группу элементов И, группу триггеров, индикатор, группу элементов задержки, группу дифференцирующих элементов, триггер и элемент И, первые входы элементов И группы связаны с группой установочных входов блока и с первым и вторым установочными входами блока, вторые входы — с входом синхронизации блока, который подключен также к первому входу элемента И, выходы элементов И группы соединены с единичными входами триггеров группы, прямые выходы которых подключены к входам индикации и к входам элементов задержки группы, выходы элементов задержки группы соединены с входами дифференцирующих элементов группы, выходы которых подключены к нулевым входам триггеров группы, четвертый установочный вход блока является вторым входом элемента И, выход которого соединен с единичным входом триггера, нулевой вход которого является третьим установочным входом блока, а выход подключен к входу индикатора.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок дешифраторов содержит пять дешифраторов, первый и второй элементы ИЛИ, первую и вторую группы элементов И, первый и второй триггеры, регистр, элемент И, элемент задержки и дифференцирующий элемент, выход первого дешифратора является выходом наличия . сообщения блока, а входы являются первой группой информационных входов блока, подключенных также к входам второго дешифратора, первый, второй, третий и четвертый выходы которого являются выходом последнего сообщения блока и первым, вторым и третьим установочными выходами блока соответственно, входы третьего дешифратора являются второй группой информационных входов блока. подключенных также к первым входам элементов И первой и второй групп соответственно, а выходы — группой установочных выходов блока, соединенных также с входами первого элемента ИЛИ, выход которого через последовательно включенные элемент задержки и дифференцирующий элемент соединен с выходом наличия объекта контроля блока, первый и второй входы ре5

10 жима блока являются соответственно единичным и нулевым входами первого триггера, прямой выход которого соединен с,вторыми входами элементов И первой группы, третьи входы которых подключены к второму выходу второго дешифратора, а выходы соединены с входами четвертого дешифратора, выходы которого являются группой выходов кода обьекта контроля блока, соединенных также с входами второго элемента ИЛИ, выход которого подклю15

20 формационные входы которого соединены с выходами элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к первому выходу второго дешифратора, соединенно30 му также с входом управления записью кодов в регистр, выходы которого подключены к входам пятого дешифратора, выходы которого являются группой выходов нумерации объектов контроля блока, вход выдачи блока является единичным входом второго триггера, прямой выход которого

35 является выходом смены объекта контроля блока, подключенным также к второму вхо40

45 ду элемента И.

4. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок контроля сигналов содержит шесть групп элементов И, группу программируемых таймеров, группу триггеров, группу регистров, триггер, элемент ИЛИ, элемент И, счетчик и дешифратор, установочный вход блока соединен с первыми входами элементов И первой, второй и третьей групп, вторые входы которых подключены к управляющему входу блока, третьи входы — к соответствующим входам . группы входов нумерации объектов контро50 ля блока, а выходы — к входам запуска программируемых таймеров группы, выходы которых соединены с входами элемента

ИЛИ.и с единичными входами соответствующих триггеров группы, прямые выходы которых соединены с первыми входами элементов И четвертой, пятой и шестой групп соответственно, выходы которых явчен к первому входу элемента И, выход

25 которого соединен с нулевым входом второго триггера и с входом сброса регистра, ин19

1807501

20 ляются группой информационных выходов блока, а вторые входы соединены с выходами регистров группы, информационные входы которых являются группой информационных входов блока, а входы управления записью кодов, которые являются группой управляющих входов записи блока, выход элемента ИЛИ соединен с единичным входом триггера, прямой выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого является входом синхронизации блока, а выход подключен к счетному входу счетчика, выход которого соединен с входом дешифратора, подключенного выхо-. дами, кроме последнего, к входам сброса соответствующих и рограммируемых таймеров группы, а также к третьим входам элементов И четвертой, пятой и шестой групп соответственно, последний выход дешифратора соединен с нулевыми входами триггера и триггеров группы и с входом сброса счетчика.

5. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что второй формирователь временных сигналов содержит элемент НЕ, первую и вторую группы элементов И, группу. триггеров и группу элементов НЕ, управляющий вход формирователя подключен к первым входам элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с соответствующими входами первой группы входовуправления формой сигналов формирователя, третьи входы нечетных элементов И первой группы подключены к выходу элемента НЕ, а третьи входы четных элементов И первой группы соединены с информационным входом формирователя, подключенным также к входу элемента НЕ, выходы четных элементов И первой группы подключены к нулевым входам соответствующих триггеров группы, а выходы нечетных элементов И первой группы — к единичным входам соответствующих триггеров группы, прямые выходы триггеров группы образуют группу информационных выходов формирователя и группу выходов разрешения приема сигнала формирователя, а также подключены к входам соответствующих элементов НЕ группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И второй группы, вторые входы которых являются второй группой входов управления формой. сигналов формирователя, а выходы образуют группу. выходов разрешения селекции сигнала формирователя, 6. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что третий блок отображения ийформации содержит группу дешифраторов, группу элементов ИЛИ, группу триггеров, индикатор, входы дешифраторов группы являются соответствующими входами первой и второй групп установочных входов блока, а первый, второй и третий выходы каждого из дешифраторов группы подключены к единичным входам соответствующих триггеров групп непосредственно и через элементы

ИЛИ группы к нулевым входам других триггеров групп, прямые выходы которых подключены к входам индикатора..

1807501

1807501

le М

1807501

1807501

1807501

1807501

Составитель B. Гузенко

Техред M,Ìàðãåíòàn Корректор М. Самборская

Редактор С. Кулакова

Производственно-издательский ком5инат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1382 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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