Устройство для контроля состояния объектов

 

О П И С К М -"-И

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик »684576

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.05.77 (21) 2482128)24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) M. Кл.

G 08 В 23/00

Гасударственный камнтет

СССР аа делам нзабретеннй н аткрытнй (53) УДК 654.9 (088.8) Опубликовано 05.09.79. Бюллетень №33

Дата опобликования описания 15.09.79

В. Ф. Литягин, Ю. Н. Камынин, А. Ю. Жигулевцев, П. Т. Сиротенко и А. И. Солодовник (72) Авторы изобретения

Конотопский ордена Трудового Красного Знамени электромеханический завод «Красный металлист» (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ОБЪЕКТОВ

Изобретение относится к технике автоматического контроля и может быть применено для обегающего контроля состояния технологических датчиков, в том числе и датчиков сигнализации.

Известно устройство для контроля, в котором для передачи сигналов от технологических датчиков используются многожильные кабели, а опрос датчиков осуществляется путем посылки сигналов кодового выбора соответствующего датчика по нескольким жилам кабеля (1).

Это устройство не позволяет контролировать исправность линии связи, нарушение которой (обрыв или короткое замыкание) приводит к появлению ложной информации.

Из известных устройств наиболее близ: ким по технической сущности к предложенному является устройство для контроля состояния объектов, содержащее блок опроса

m групп технологических датчиков, выходы, которого соединены с управляющими входами m ключей и с первыми входами блока обработки информации, вторые. входы которого подключены к выходам и приемников сигналов, выходы ключей соединены с

m контрольными проводами линии связи, к каждому из которых подключены первые клеммы переключающих контактов n — 1 тех5 нологических датчиков (2).

Это устройство ненадежно в работе, поскольку возможен прием ложной информации при нарушении линии связи или выходе из строя приемников сигналов. о Цель изобретения — повышение надежности устройства.

Согласно изобретению, поставленная цель достигается тем, что в устройство введены источник переменного тока, и выпрямительных мостов, диоды и резисторы. Выходы источника переменного тока соединены со входами ключей и через одну из диагоналей каждого выпрямительного моста с и сигнальными проводами линии связи, две другие клеммы переключающих контактов

20 и — 1 технологических датчиков через встречно включенные диоды соединены с одними выводами резисторов, вторые выводы которых соединены с каждым из и сигнальных, за исключением одного, проводов линии

684576 связи, приемники сигналов включены во вторые диагонали выпрямительных мостов.

На чертеже представлена структурная схема устройства контроля.

Устройство содержит источник 1 переменного тока, выходы которого соединены с входами ключей 2 и одним из входов выпрямительных (диодных) мостов 3. Выходы ключей 2 подключены к контрольным проводам 4» — 4» линии связи, образующим группы датчиков, а вторые входы диодных мостов 3 подключены к сигнальным прово- »»2 дам 5» — 5» линии связи. Технологические датчики содержат один переключающий контакт и объединяются в группы, число которых равно числу контрольных проводов линии связи устройства. Общая точка переключающего контакта каждой группы технологических датчиков 6 подключается соответственно к своей контрольной линии первая группа датчиков — к проводу 4», вторая— к проводу 4г, третья — к проводу 4з, четвертая — к проводу 44.

Нормально открытые и нормально закрытые контакты каждого технологического датчика 6» г — -6» через вторично включенные диоды 7 и резисторы 8 соединены с одним из сигнальных проводов 5 таким образом, что одноименные датчики из разных групп оказываются объединенными одним сигнальным проводом.

Число технологических датчиков 6 в каждой группе на единицу меньше числа сигнальnblx проводов 5 линии связи. Ilоэтому в каждой из групп датчиков отсутствует один, номер которого совпадает с номером его группы. В соответствии с этим датчики в каждой группе будут иметь номера: 6» г, 6»з 61», бл», 623 б ч бз», 632> бз», 64», 3S

6 . 6, где первая цифра индекса обозначает номер группы, а вторая — номер датчика в группе. При этом в ссютветствии с индексом, в первой группе отсутствует датчик 6 i, во второй — 621. в третьей — бз . а в четвертой 6»».

»О

К диагонали каждого диодного моста 3 подключены входы приемников 9 сигналов, выходы которых соединены с одними из входов блока 10 обработки информации,, другие входы которого соединены с управ45 ляющими входами ключеи 2 и подключены к выходам блока 11 опроса групп датчиков, осуществляющего последовательное подключение контрольных проводов 4 и источнику. 1 переменного тока синхронно с изменением периода напряжения питания послед- so

nего. Блок 10 предназначен для автоматической обработки информации, поступающей от технологических датчиков, и выдачи ее для воспроизведения.

Устройство для контроля состояния объ5S ектов работает следующим образом.

Блок 11 опроса групп датчиков синхронно с периодом напряжения питания источ4 ника 1 переменного тока формирует сигналы последовательного опроса групп датчиков, поступающие на управляющие входы ключей 2 и входы блока 10 обработки информации. Допустим, в первый момент времени открыт ключ 2, связанный с контрольным проводом 4, первой группы датчиков.

Тогда в первый полупериод напряжения источника переменного тока срабатывают приемники 9 сигналов, связанные с сигнальными проводами 52, 5> и 54 по линии: источник 1 переменного тока, ключ 2, контрольный провод 4», нормально закрытые контакты датчиков 6» z, 6»з, 6»», диоды 7, резисторы 8, сигнальные провода 52, Q, 5», диодные мосты 3, приемники 9 сигналов, источник 1 переменного тока. Таким образом, в первый полупериод напряжения источника переменного тока с выходов приемников 9 сигналов в блок 10 обработки информации поступит код опроса первой группы датчиков 1110/в соответствии с разрядами сигнальных проводов 5», 5з, 5, 5»/. Во второй полупериод напряжения источника переменного тока этот код будет равен 0000;так как все датчики 6»г, 6»з, 6»» находятся в исходном состоянии и диоды 7 не пропускают полуволну переменного тока.

При опросе второй группы датчиков в первый полупериод напряжения источника переменного тока на выходе приемников 9 сигналов формируется код 1101, при опросе третьей группы — 1011 и при опросе четвертой группы датчиков — код 0111. Вс второй полупериод напряжения источника переменного тока на выходе приемников 9 сигналов формируется код 0000 в соответствии с состоянием (исходным) всех технологических датчиков устройства. В случае если все технологические датчики устройства для контроля срабатывают (контакты изменяют свое состояние на противоположное), то в процессе опроса групп датчиков в период первой полуволны напряжения источника переменного тока на выходе приемников 9 сигналов формируется код 0000, в период второй полуволны — код 1110 (первая группа), 1101 (вторая группа), 1011 (третья группа) и 0111 (четвертая). Нетрудно заметить, что исходное или рабочее состояние технологических датчиков контролируется путем появления сигнала «1» на выходе соответствующего приемника 9 сигналов в период первой или второй полуволны напряжения источника переменного тока.

В то же время при опросе первой группы датчиков на выходе приемника 9 сигналов, связанного с сигнальным проводом 5» линии связи, сигнал «О» присутствует в течение обеих полуволн напряжения источника переменного тока, при опросе второй группы датчиков сигнал «О» присутствует на выходе приемника 9, связанного с сигнальным проводом 5z линии связи, при опросе

684576

1s

3О

2S

3О

Формула изобретения

4s

so

$$ третьей группы — на выходе приемника, связанного с проводом 53, при опросе четвертой группы — на выходе приемника, связанного с проводом 5 .

Рассмотрим работу устройства контроля при любых нарушениях линии связи между центральным пунктом (ключи, приемники сигналов) и технологическими датчиками. В случае обрыва любого провода линии связи (или группы проводов) соответствующий приемник 9 сигналов будет формировать сигнал «О» в течение обеих полуволн напряжения источника переменного тока. Так, при обрыве сигнального провода 5а и исходном состоянии технологических датчиков на выходе приемников 9 будет формироваться код 1100 и 0000 (первая руппа датчиков), 1101 и 0000 (вторая группа), 1001 и 0000 (третья группа) и 0101 и 0000 (четвертая группа).

Появление сигнала «О» в течение обеих полуволн переменного тока во втором разряде при опросе первой, третьей и четвертой групп датчиков свидетельствует об обрыве сигнального провода линии связи 5 .

Аналогично, если все технологические датчики сработали, код на выходе приемников

9 равен соответственно 0000 и 1100 (первая группа) 0000 и 1101 (вторая группа), 0000 и 1001 (третья группа), 0000 и 0101 (четвертая группа). При обрыве любого контрольного провода, например провода 4», в течение обеих полуволн напряжения источника переменного тока при опросе первой группы датчиков код на выходе приемников

9 будет равен 0000. Нетрудно проследить, что и любые другие повреждения линии связи типа обрыва приведут к аналогичным изменениям кода, формируемого на выходе приемников 9 сигналов.

В случае короткого замыкания линии связи изменения кода сигналов, формируемых на выходе приемников 9 сигналов, будут относиться к появлению сигналов «1» на выходе тех приемников, которые в процессе опроса данной группы датчиков при нормальной работе должны формировать сигнал «О». Допустим, произошло короткое замыкание проводов 5» и 5 (все технологические датчики находятся в исходном состоянии). Тогда при опросе первой группы датчиков формируется код 1111 и 0000, при опросе второй группы — код 1111 и 0000.

В случае если все технологические датчики включены, этот код меняется на противоположный в соответствии с полуволнами напряжения источника переменного тока. В случае короткого замыкания проводов 4» и 4 код на выходе приемников 9 сигналов будет 1111 и 0000 при опросе первой и второй групп датчиков. Аналогичные изменения происходят при любых других замыканиях линии связи.

В случае выхода из строя любого из приемников 9 сигналов или ключа 2 управления код на выходе приемников сигналов будет совпадать с кодом при обрыве илп замыкании соотвтствующих проводов линии связи в зависимости от типа отказа названных узлов схемы.

Кроме того, предложенное устройство позволяет контролировать наличие помех в линии связи, если провода линии расположены в одном кабеле, а источник помех высший по отношению к аппаратуре.

Допустим, в линии связи присутствуют помехи, способные исказить передаваемую информацию. Поскольку при опросе каждой группы датчиков входная цепь одного приемника оказывается разомкнутой, то воздействие помех скажется, в первую очередь, на его входе, что приведет к появлению на выходе этого приемника сигналов во время первой либо второй полуволны напряжения источника «незапланированной» «1». Г1ри отсутствии контрольного приемника устройство обнаруживает лишь ошибки, кратные единице (помехи существуют лишь в одной из полуволн), контрольный приемник позволяет выявлять ошибки от воздействия помех любой кратности.

Таким образом, в процессе функционирования устройство позволяет контролировать состояние линии связи, ключей управления и приемников сигналов, т. е. тех элементов устройства, которые наиболее подвержены воздействиям помех, механическим или электрическим повреждениям. Это особенно важно для устройств аварийной сигнализации, когда потеря контроля отдельных датчиков приводит к аварийным ситуациям объекта. Обработку поступающеи от датчиков информации производит блок 10 обработки информации.

Технико-экономическая эффективность от реализации предложенного изобретения зависит от вида объекта, обслуживаемого системой контроля.

Устройство для контроля состояния объектов, содержащее блок опроса m групп технологических датчиков, выходы которого соединены с управляющими входами m ключей и с первыми входами блока обработки информации, вторые входы которого подключены к выходам п приемников сигналов, выходы ключей соединены с m контрольными проводами линии связи, к каждому из которых подключены первые клеммы переключаюших контактов и — 1 технологических датчиков, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены источник переменного тока, и выпрямительных мостов, диоды и резисторы, выходы источника переменного тока соединены со входами ключей и через одну из диагоналей каждого выпрямительного моста с

684576

Составитель Г. Антонова

Редактор T. Орловская Техред О. Луговая Корректор Ю. Макаренко

Заказ 5293/45 Тираж 710 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПП П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и сигнальными проводами линии связи, две другие клеммы переключающих контактов и — технологических датчиков через встречно включенные диоды соединены с одними выводами резисторов, вторые выводы которых соединены с каждым из и сигнальных, за исключением одного, проводов линии связи, приемники сигналов включены во вторые диагонали выпрямительных мостов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ильин В. А. Телеуправление и телесигнализация. М., «Энергия», !974, с. 294 — 298.

2. Патент ГДР № 105528, кл. 42 а 3/04, ! 960.