Устройство для контроля электропитания электронных вычислительных машин

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬШХ МАШИН, содержащее узел нормализации, входами подключенный к входным шинам контролируемых питающих напряжений положительной и отрицательной полярностей и к входной шине источника стабилизированного напряжения устройства-, узел согласования, i-м входом подключенный к i-м выходам узла Нормализации и распределителя импульсов (,М) и к первому входу i-го элемента И-НЕ группы, второй вход которого соединен через датчик состояния с выходом узла согласования, группу триггеров индикации, единичными входами соединенных с выходами соотйетствующих элементов И-НЕ группы, а единичными выходами - с соответствующими входами узла индикации, эле-. мент И, элемент ИлИ, генератор импульсов , отличающееся ;тем, что, с целью повьнпения надежности эа счет обеспечения анализа случайных отклонений напряжения и автоматической перекоммутации питаю-, щих напряжений, в устройство введены четыре регистра, регистр сдвига, три схемы сравнеяия, дешифратор, триг гер управления, коммутатор источников питания, причем нулевые выходы триггеров индикации, группы подключены к информационным входам первого-четвертого регистров, синхровходы записи первого-третьего регистров соединены соответственно -с первым-третьим выходами регистров сдвига, выход первого регистра соединен с первыми входами первой и третьей схем сравнения, выход второ- , го регистра соединен с первым входом второй схемы сравнения и с вторым входом первой схемы сравнения, выход третьего регистра соединен с вторым входом второй и третьей схем сравнения, выходы схем ера (Л внения соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к синхровходу записи четвертого 1зегистра и к входу Сброс ;регистра сдвига, входом продвижения соединенного с М+1-м выходом распределителя импульсов, инверсные выходы четвертого регистра подО5 ключены к входам дешифратора, вы vj ходы которого подключены к адресным входам коммутатора источников пита i ния, управляющий вход которого соединен с нулевым выходом триггера управления, входыисточников питания подключены к входным шинам контролируемых питающих напряжений устройства , а выходы являются выходами нагрузки устройства, единичный выход триггера управления соединен с первым входом элемента И, вторым входом подключенного к выходу генератора импульсов, а выходом к тактовому входу распределителя импульсов , первый и второй входы триг-.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I () А

4(g() G 06 F 1 1/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

r1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ®Þ3Í/(g (: ° „

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (a:,

) H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21). 3684076/24-24 (22) 02.01,84 (46) 30,06,85. Бюл. 1(24 (72) О.В.Вашкевич, В.П,Распутный, С.Н.Фокин и В,П.Николаев (53) 68 1.327.7(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Ф 651636, кл. С 06 F 11/22, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Ó 877545, кл. G 06 F 11/22, 1980 (прототип). (54)(57)УСТРОЙСТВО ДДЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ .

ИАШИН, содержащее узел нормализации, входами подключенный к входным шинам контролируемых питающих напряжений положительной и отрицательной полярностей и к входной шине источника стаби лизированного напряжения устройства; узел согласования, i -м входом подключенный к i -м выходам узла нормализации и распределителя импульсов (i=1,M) и к первому входу i -го элемента И-НЕ группы, второй вход которого соединен через датчик состояния с выходом узла согласования, группу триггеров индикации, единичными входами соединенных с выходами соответствующих элементов И†HE группы, а . единичными выходами — с соответствующими входами узла индикации, эле-. мент И, элемент Kuf генератор.импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности за счет обеспечения анализа случайных отклонений напряжения и автоматической перекоммутации питаю-. ! щих напряжений, в устройство введены четыре регистра, регистр сдвига, три схемы сравнения, дешифратор, триг гер у"равления, коммутатор источников питания, причем нулевые выходы триггеров индикации группы подключены к .информационным входам первого-четвертого регистров, синхровходы записи первого-третьего регистров соединены соответственно с первым-третьим выходами регистров сдвига, выход первого регистра соединен с первыми входами первой и третьей схем сравнения, выход второго регистра соединен с первым входом второй схемы сравнения и с вторым входом первой схемы сравнения, выход третьего регистра соединен с вторым входом второй и третьей схем сравнения, выходы схем сравнения соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к синхровходу записи четвертого регистра и к входу "Сброс" регистра сдвига, входом продвижения соединенного с И+1-м выходом распределителя импульсов, инверсные выходы четвертого регистра подключены к входам дешифратора, выходы которого подключены к адресным входам коммутатора источников питания, управляющий вход которого соединен с нулевым выходом триггера управления, входы источников питания подключены к входным шинам контролируемых питающих напряжений устройства., а выходы являются выходами нагрузки устройства, единичный выход триггера управления соединен с первым входом элемента И, вторым входом подключенного к выходу генератора импульсов, а выходом— к тактовому входу распределителя импульсов, первый и второй входы триг-. гера управления соединены .соответст венно с входными шинами "Контроль ручной" и "Контроль автоматичес1164714 кий устройства,И+2-Р:выход распределителя импульсов соединен с нупевыми входами триггеров индикации группы .!

Изобретение относится к автомати-. ке и вычислительной технике и может быть использовано для контроля систем электропитания радиоэлектронных элементов и устройств, 5

Известно устройство для контроля. электропитания цифровых вычислитель-.. ных машин, содержащее узел согласова.ния сигналов, источник стабилизированного напряжения, датчик состояния,10 узел индикации, исполнительное .реле, выходы которого являются выходами устройства, генератор импульсов, элементы И-HR узел нормализации и раеиределитеиь (I) . >5

Однако известное устройство не .обеспечивает контроля питающих нап( ряжений при обнаружении отклонений от нормы любого контролируемого питающего напряжения, кроме того, недо- . 20 статочно диагностических данных для выявления неисправности и ограничено число контролируемых источников питания.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для контропя электропитания электронных вычислительных машин, содержащее узел нормализации, входами подключенный соответственно к группе входных шин контролируемых напряжений и к входной шине источника стабипизированного напряжения, узел согласования, распределитель импульсов, группа элементов И-НЕ, датчик состояния, ге нератор импульсов, узел индикации, исполнительное реле, соединенное с цагрузкой, группу триггеров индикации, группы элементов И, ИЛИ, за-. держки,. группу триггеров блокировки (2 .

Недостаток этого устройства состоит в ограниченном классе решаемых задач, устройство не обеспечивает анализа случайных разовых отклонений от заданных пределов кон25

45 тролируемых напряжений, что приводит к отключениям нагрузки и снижает надежность работы в целом, не имеет возможности автоматической коммутации питающих вторичных напряжений.

Целью изобретения является повышение надежности эа счет,обеспечения анализа случайных отклонений напряжения и автоматической перекоммутации питающих напряжений.

Лоставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля электропитания электрснных вычислительных машин, содержащее узел нор. мализации, входами подключенный к входным шинам контролируемых питающих напряжений положительной и отрицательной полярностей и к входной шине источника стабилизированного напряжения устройства, узел согласования, i -м входом подключенный к i -м выходам узла нормализации и распределителя импульсов (i l,М) и к первому входу i -то элемента И-НЕ группы, второй вход которого соединен через датчик состояния с выходом узла согласования, группу триггеров индикации, единичными входами соединенных с выходами соответствующих элементов

И-НЕ группы, а единичными выходаMH — с соответствующими входами узла индикации, элемент И, элемент HJIH, генератор импульсов, введены четыре регистра, регистр сдвига, три схемы сравнения, дешифратор, триггер управления, коммутатор источников питания, причем нулевые выходы триггеров индикации группы подключены к информационным входам первого-четвертого регистров,синхровходы записи первого-третьего регистров соединены соответственно с первым-третьим выходами регистров сдвига, выход первого регистра соединен с первыми входами первой и третьей

3 1164714 4 схем сравнения, выход второго регист- Узел 1 нормализации, М-выходов кора соединен с первым входом второй торого объединены с М вЂ” выходами распресхемы сравнения и с вторым входом. делителя 2 импульсов и подключены к первой схемы сравнения, выход третьего первым входам элементов И-HE 3 и к регистра соединен с вторым входом 5 N — входам узла .4 согласования предо второй и третьей схем сравнения, вы- назначен для приведения различных ходы схем сравнения соединены с со- по величине и.полярности контролируответствующими входами элемента ИЛИ, емых питающих напряжений (входные шивыход которого подключен к синхро- ны 19) источников электропитания входу записи четвертого регистра и !0 к одному нормализованному уровню—

tt tt

K входу Сброс регистра сдвига, уровню дополнительного стабилизированвходом продвижения соединенного с. ного источника напряжения (входная

М+1-м выходом распределителя импуль; шина 18) и может быть выполнен с посов, инверсные выходы четвертого мощью точных резисторных делителей. регистра подключены к входам дешифратора, выходы которого подключены к Распределитель 2 импульсов предадресным входам коммутатора источни- назначен для выделения одиночных импуль- ков. питания, управляющий вход косов на соответствующих выходах .для торого соединен с нулевым выходом триг; последовательного возбуждения соотгера управления, входы источников ветствуюЩего контРолиРУемого напРЯже. питания подключены к входным шинам ния на выхо е выходе узла . контролируемых питающих напряжений

Узел 4 зел 4 согласования предназначен устройства, а выходы являются выхо— для Развязки контролируемых напряжедами нагрузки устроиства, единичный À, выход триггера управления соединен с д Дат " " S состонниЯ преДназначен первым входом элемента И,вторым вхо- длЯ Улавливанин отклонений контРолидом подключенного к выходу генерато- РУемых напРЯжений От НОРмы и может ра импульсов, а выходом — к тактово- быть выполнен на базе тРиггеРа му входу распределителя импульсов, !!!митта. первый и второй входы триггера уп- ггеры инДикаЦии равления соединены соответственно с

30 индика ии п ц и пРедназначены для приевходными шинами "Контроль ручной" и а запоминания, хранения, отображе"Контроль автоматический" устройства, М+2-й выход распределителя им туль- ь е М-ра рядные Регистры сов соединен с нулевыми входами триг- информаЦии об аваРийном

8. 1-8. 4 ин геров индикации группы.

35 отклоне

5 тклонении от заданных параметров контролируемах источников электроНа чертеже .приведена функциональ- питания, ная схема устройства, Регистры 8 1-8 4. .. предназначены для.

Схема содержит узел 1 нормализации, приема, хранения и выдачи инфорраспределитель 2 импульсов, элементы 40 мации в виде параллельного М-разИ-НЕ 3 группы, узел 4 согласования, рядного двоичного кода. датчик 5 состояния, триггеры 6 инди- Регистр 9 сдвига предназначен кации группы, узел 7 индикации, пер- для приема управляющих сигналов с вый .1, второй 8.2, третий 8.3,чет- распределителя 2 импульсов и формивертый 8.4 регистры, регистр 9 сдви- 45 рования синхроси осигналов для управга„ первая 10.1, вторая 10,2 и третья ления записью информации в первый, 1,3 схемы сравнения, элемент ИЛИ 1 1, второй или третий регистры 8.1-8.3, дешифратор 12, коммутатор 13 источни- . Схемы 10 сравнения предназначеков питания, элеме г 14 нагрузки, ны для лоразрядно го сравнения двух триггер 5 управления, генератор 16 И двоичных параллельных кодов, импульсов, элемент И 17, входная ши- . Дешифратор 12 предназначен на ° 8 !

8 источника стабилизированного приема обратного кода состояния ч для в ходов четвертого ренапряжения устройства, входные шины с инверсных выхо

19 контролируемых напряжений положи- гистра 8 4 е его деши .рации и фортельной и отрицательной полярностей 55 мирования на ы а выходе сигналов Кода

tl устройства, входные шины 20 и 2! живучести" для

tl в чести для коммутатора 13.

Контроль автоматический", "Контроль, . Коммутатор 13, выходами подручной". ключенный к элементам 14 нагрузки, 1164714 предназначен для коммутации входных контролируемых питающих напряжений

Ф на элементы 14 нагрузки в зависимости от кода дешифратора 12.

Триггер 15 управления предназна. чен для запоминания и выдачи команд вида контроля, поступающих со входных шин 20 и 21 устройства: "Контроль автоматический" и "Контроль ручной".

Генератор 16 импульсов предназначен для формирования непрерывной последовательности импульсов для тактирования и синхронизации распределителя 2 импульсов, на вход которого они поступают через элемент И 17.

1О, Устройство работает следующим образом.

Управляющий сигнал, поступающий по шине 21 на нулевой вход триггера 15, сбрасывает его в нулевое состояние, снимая сигнал разрешения с элемента И 17 и блокируя вход распределителя 2. В этом состоянии контроль питающих напряжений не производится. Сигнал с нулевого выхода триггера 15 поступает на управляющий вход коммутатора 13 и фиксирует основное распределение питающих напряжений по закрепленным нагрузкам.

При включении режима контроля питающих напряжений управляющий сигнал по шине 20 поступает на единичный вход триггера 15. Сигнал с нулевого выхода триггера 15 снимается, И тем самым разрешает прием коммутаторам 13 управляющих сигналов от дешифратора 12. Сигнал с единичного выхода триггера 15 поступает на вход элемента И 17 и разрешает подачу импульсов на вход распределителя 2 с генератора 16.

Контролируемые напряжения положительной и отрицательной полярности подаются по шинам 19 на входы узла I и на входы коммутатора 13. В уз. ле 1 с помощью точных резисторных делителей и дополнительного стабилизированного напряжения, поступающего по шине 18, производится приведение контролируеьых напряжений к одному нормализованному уровню. Выходы узла.l шунтируются соответству;- ющими выходами распределителя 2 таким образом, что возбужденным остается только один канал, Генератор

16 через элемент И 17 синхронизирует работу (продвижение "1") распределителя 2 для поочередного возбуж дения одного из контролируемых каналов. Нормализованное напряжение с возбужденного канала подается через соответствующий диод узла 4 на вход датчика 5 состояния. При отклонении нормализованного напряжения возбужденного канала, а следовательно, и входного контролируемого напряжения за допустимые предель! на выходе датчика 5 появится сигнал аварии. Этот

1сигнал дает разрешение на срабатывание соответствующего элемента И-HE 3, причем срабатывает тот элемент И-НЕ 3, который в данный момент подсоединен к возбужденному каналу. На выходе этого элемента И-НЕ 3 появится сигнал, который переведет соответствующий триггер 6 индикации в единичное состояние, тем самым возбудит соответствующий элемент узла 7 индикации, Таким образом осуществляется сигнализация об аварийном отклонении от заданных параметров контролируемых источников электропитания.

Далее устройство осуществляет контроль очередного канала. В конце первого цикла контроля напряжений контролируемых источников электропитания сигнал с И+1-го выхода распределителя 2 поступает на вход регистра 9 и осуществляет .сдвиг на

"единицу". Сигнал с первого выхода регистра 9, поступая на синхровход записи регистра 8.1, разрешает запись результата первого цикла контроля питающих напряжений, т.е. сигналы с нулевых выходов триггеров 6 запишутся в регистр 8.1, Код состояния с выходов регистра

8.1 поступает на входы схем сравнения 10.1 и 10.3. Но так как со второго и третьего регистров 8.2 и 8.3 на соответствующие входы схем сравнения 10 поступают случайные коды, то сравнение кодов не происходит, сигналы с выходов схем сравнения 10 не поступают на элемент ИЛИ 11 и сигнал разрешения записи кода состояния в регистр 8.4 ие поступает, а код с "нулевых" выходов триггеров 6 не записывается в регистр 8.4, Единичные сигналы кода состояния с инверсных выходов регистра 8.4 посту— лают на вход дешифратора 12, который фиксирует код исправной работы и выдает на адресный вход коммутатора

l3 код основной коммутации источни7 1164714 8 ков питания. Код основной коммутации M+I-го выхода распределителя 2 проне производит перераспределения ис- изводит очередной сдвиг регистра 9 точников питания по нагрузкам, на "единицу" и установку его в наРаспределитель 2 сигналом с M+2-го чальное состояние. Сигнал с третьего выхода осуществляет сброс триггеров 5 выхода регистра 9 разрешает запись

6 в нулевое состояние и устройство кода состояния в регистр 8.3. Теперь переходит к следующему циклу контро- на все три схемы сравнения 10.1-10,3 ля. поступают коды состояния для cpasСигналом с И+1-I o выхода распредели- кения, и если, хотя бы в одной теля 2 во втором цикле контроля,пос- 0 схеме сравнения 10 произойдет сравтупившим на вход регистра 9, осу- нение двух кодов состояния то на выИ

Э ществляется сдвиг еще на одну едини- ходе элемента ИЛИ Il появится сигнал ве

1 цу . Сигнал со второго выхода регист" который запишет последний код сосра 9 разрешает запись результата вто- тояния в регистр 8.4. Инвертированрого цикла контроля питающих напря- 15 ный код состояния с выходов регистра жений на второй регистр. 8.2. Сигналы 8.4 поступает на дешифратор I2 ° "Код кода состояния с регистра 8.2поступа живучести" свыхода дешифратора 12 ют на входы схем, сравнения 10.2 и поступает на адресный вход коммутато10.1, Сравнение кодов состояний мо- ра 13 и производит перера пр зводит перераспределение жет произойти в схеме сравнения 10-1- 20 источников электро и если произошло отклонение от допус-. ментов 14 нагрузки нагрузки. сли же и в трети раа не произойких) контролируемого канала в обоиээ . дет сравнения кодо дет сравнения кодов состояния, то .циклах контроля. Тогда сигнал с вы- -: циклы контроля повторяются до тех пор э хода схемы сравнения 10.1 через зле- 25 пока не произойдет сравнение двух ко, мент ИЛИ I l поступает на синхровход; дов состояния, записанныхвлюбыедва записи регистра 8.4 н дает разреше- регистра 8.1 8 ° 2. или 8.3. ние на запись в него кода состоя- Как только произойде произо дет сравнение ния Н производит установку регистра двух кодов состояния, содержимого лю;

9 в начальное состояние, 51 бых двух нз трех регистров 8.1 8 2

Э Э

Инвертированный код.состояния с и 8.3, в регистр 8.4 записывается инверсных выходов регистра 8.4 посту- код состояния, который с инверсных пает на вход дешифратора 12, который .. выходов поступает на вход дешифратопреобразует входной код состояния Ра 12. "Код живучести" с выхо а дев "код живучести". "Код живучести" шифратора 12 поступает на управл

35 а управляюс выхода дешифратора 12 поступает щие входы электронного коммутатора на адресный вход коммутатора 13, . 13 н производит перераспределение который производит отключение. неисп- источников электропитания среди равного канала электропитания и элементов 14 нагрузки, подключе е элементов 14 нагрузки 40 Kp e e. cHFHBJI с Взоре 3Jleк другому источнику электропитания. мента ИЛИ 11 также поступает на вхо

Далее сигнал с К+2-го выхода распре- "C6p0c регистра 9 и устанавливает делителя 2 поступает на нулевые вхо. — его в исходное состояние. ды триггеров 6 и переводит.их s Таким образом, предлагаемое уст. иеходное состояние, и цикл контроля ройство исключает случайные отклоне45 повторяется вновь. ния контролируемых питающих напряЕсли сравнение кодов состояния,. жений от допустимых пределов и выбнконтроля не происходит, то не . Рает стабильные ошибки, которые повпроисходит и перекоммутация источ- торяются как минимум дважды в трех ников электропитания, .так как нет циклах контроля. Устройство позволяраэрешающего сигнала с выхода we- ет расширить класс решаемых задач за мента ИЛИ 14, и устройство перехо- счет выполнения мажоритарного контродит на третий цикл контроля. В конце ля по методу "2 из 3" и автоматнчетретьего цикла контроля сигнал с ской коммутации питающих напряжений.

1164714

Составитель В. Вертлиб

Техред А. Кикемезей Корректор М. Самборская

Редактор Л.:Авраменко

Подписное лиал IIIIII Патент, r. ymropog, yn. IIpoeKTHasr 4

Заказ 4188/46 Тираж 710

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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