Устройство для автоматизированного контроля источников питания

 

ÄÄSUÄÄ 1366978 А 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 С 01 R 31/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;, К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф с

1 ( ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2l) 4085167/24-21 (22) 01.07.86 (46) 15.01.88. Бюл. N- 2 (71) Смоленское специальное конструкторско-технологическое бюро систем программного управления (72) В. К. Никитин, А. И. Сидорен1 ков и А, С. Карпицкий (53) 621 ° 317.799(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 765764, кл, G 01 R 31/28, 1978.

Стенд для контроля параметров источников питания. — Обмен опытом в радиопромышленности, 1984, вып. 2, с. 82-83. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАН"

НОГО КОНТРОЛЯ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ (57) Изобретение предназначено для повышения надежности и достоверности контроля источников питания. Устройство содержит блок 4 преобразователей, блок 5 коммутации, вольтметр

6, программный блок 8 и блок 10 сопряжения с вольтметром. Введение К источников 2 питания, К узлов 3 комму" тации, вольтметра 7 и многоканального таймера 9 позволяет устройству программно осуществлять самоконтроль и обеспечивать попеременный режим работы вольтметров 6 и 7. В описании приведен пример реализации узла 3 коммутации. 1 s.ï. ф-лы, 2 ил.

66978

1Г

30

50 образом.

1 13

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и предназначено для автоматизированного контроля многоканальных источников питания, в том числе при их технологическом прогоне и приемочных испытаниях.

Цель изобретения — повышение надежности и достоверности контроля путем программного осуществления са" моконтроля и обеспечения заданного попеременного режима работы вольтметров.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг, 2 — функциональная схема узла коммутации.

Устройство содержит клеммы 1 для подключения контролируемых источников питания (ИП) (число входов NxK), внутренние ИП 2 узла 3 коммутации, блок 4 преобразователей, блок 5 коммутации (БК), первый 6 и второй 7 цифровые вольтметры, программный блок 8, многоканальный таймер 9, блок 10 сопряжения с вольтметром, канал ll общего пользования (КОП), шину 12 устройства, измерительную магистраль 13 и линию 14 блокировки.

Узел 3 коммутации (УКм) может содержать, например, каналы 15 коммутации (КК), каждый из которых состо- . ит иэ шинного формирователя (ШФ) 16, дешифратора 17 адреса, регистра 18 команд, дешифратора 19 команд, схемы 20 индикации, коммутатора 2! блока 22 короткого- замыкания и схемы

23 блокировки, включающей в себя повторитель 24. с открытым коллектором, инвертор 25 и логический элемент 26 типа 2И-НЕ.

Устройство для автоматизированного контроля источников питания содержит УКм с информационными входами для подключения контролируемых источников питания HII выходы внутренних ИП этих УКм соединены с соответствующими входами соответствующих УКм, вторые выходы которых объединены между собой и образуют линию

14 блокировки, первые выходы также объединены между собой, образуют измерительную магистраль 13 и соединены с объединенными вместе входом блока 4 преобразователей и первым входом БК 5, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами цифровых вольтметров б и 7, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами блока 10 сопряжения с вольтметром, а выходы — с первым и вторым входами блока 10, который третьим и чет" вертым выходом соединен с первым и вторым входами программного блока

8, первый вход-выход которого соеди" нен с объединенными вместе посредством шины 12 устройства входами выходами УКм 3, блоков 4,5,10 и таймера 9, а второй вход-выход явля" ется выходом устройства в КОП 11, выход соединен с входом многоканального таймера 9, третий вход — с выходом многоканального таймера 9.

Первый и второй выходы КК 15 каждого УКм 3 соединены между собой и образуют первый и второй выходы УКм, т.е. соответственно измерительную магистраль 13 и линию блокировки 4, вход-выход УКм 3 соединен с объединенными вместе входом-выходом ШФ 16 и входом дешифратора адреса 17 всех

КК 15,. первый выход дешифратора адреса 17 соединен,с входом управления

ШФ 16, который выходом соединен с информационным входом регистра команд 18, второй выход дешифратора адреса соединен с тактовым входам регистра команд, второй выход регистра команд соединен с объединенными вместе входами ШФ 16, схемы 20 индикации и информационным входом дешифратора 19 команд, а вход обнулений — с выходом элемента 26, первый выход " с объединенными вместе вхо- . дом повторителя 24 с открытым кол" лектором, первым входом элемента

2И-НЕ 26 и входом управления дешиф" ратора 19 команд, вторым выходом соединенного с входом блока 22 короткого замыкания, выход которого образует первый выход КК 15 и соединен с выходом коммутатора 21, вход управления которого соединен с первым выходом дешифратора 19 команд, а информационные входы являются входами для подключения контролируемых и внутреннего ИП, причем второй выход

КК 15 соединен с выходом повторителя

24 и входом инвертора 25, выход которого соединен со вторым входом элемента 2И-НЕ 26.

Устройство работает следующим

Контролируемые ИП подключаются к первым входам УКм 3. В программном блоке 8 задаются значения контролируемых параметров для каждого ИП, 13 допустимые отклонения параметров, номер места контроля ИП и программа проверки его параметров. Под номером места контроля понимается номер

УКм 3 и номер КК 15 в УКм, к которому подключается контролируемый ИП.

Внутренний ИП 2 обеспечивает необходимыми напряжениями питания все функциональные узлы УКм 3 и подключается к одному из входов своего

УКм 3. Программа проверки обеспечивает контроль заданных параметров

ИП через заданное время по отношению к началу контроля.

Многоканальный таймер 9 представляет собой многоканальный измеритель временного инервала. Число каналов блока 9 должно обеспечивать контроль времени испытания от проверки до проверки для каждого из контролируемых

ИП, контроль времени непрерывной работы каждого из вольтметров 6 и 7, а также контроль времени между периодическим самоконтролем устройства в режиме самодиагностики. Каждый из каналов многоканального таймера 9 имеет однозначное назначение. Номер канала измерения времени, контролирующего время испытания ИП, совпадает с номером места у-становки ИП.

Блок преобразователей 4 обеспечивает преобразование сумм амплитуд положительной и отрицательной полуволн переменной составляющей входного сигнала в пропорциональное постоянное напряжение и контроль последовательности включения каналов контролируемого ИП.

В качестве вольтметров 6 и 7 используются серийно выпускаемые вольтметры, имеющие входы дистанционного управления и цифровые выходы.

Блок 10 сопряжения с вольтметром обеспечивает прием с шины устройства

12 кодов дистанционного управления и передачу их на входы вольтметров 6 или 7, а также преобразует измерительную информацию с выходов вольтме-.ров в необходимый формат и передает ее на шину устройства 12.

BK 5 обеспечивает подключение к входу одного из вольтметров измерительной магистрали 13 либо выхода блока 4 преобразователей, а также создает короткое замыкание на входе одного из вольтметров.

Контроль подключаемых ИП может быть инициирован либо командами, 66978

1

4 получаемыми программным блоком 8 из .КОП ll, либо сигналами прерывания, поступающими на вход программного блока 8 из многоканального таймера

9. В первом случае номер места подключенного ИП, подлежащего контролю, передается в сообщении по КОП 11., Во втором случае программный блок 8

lp обращается к многоканальному таймеру

9 специальной командой, в ответ на которую многоканальный таймер 9 передает данные об уровне прерывания, по которому программный блок 8 устанавливает номер места ИП, параметры которого необходимо контролировать.

Затем программный блок 8 переходит к работе по программе контроля, где передает в соответствующий КК 15 соответствующего УКм 3 команду на подключение соответствующего первого входа к измерительной магистрали 13 °

После этого по команде из программного блока 8 БК 5 подключает к входу

25 работающего вольтметра измерительную магистраль 13 или выход блока преобразователей 4, Затем программный блок 8 передает команду в блок 10 на измерение вольтЗО метром параметров подключенного к измерительной магистрали HIT По окончании измерения вольтметр вырабатывает сигнал сопровождения, который через блок 10 передается на вход программного блока 8, который воспринимает этот сигнал как завершение цикла измерения вольтметром, и считывает результат измерения через блок 10 с выхода вольтметра. Считанный результат помещается в отдельную область

ОЗУ программного блока 8.

При контроле уровня пульсаций к входу вольтметра подключается через

БК 5 выход блока 4 преобразователей.

Остальные операции производятся аналогично изложенному, Результат измерений также размещается в ОЗУ программного блока 8.

По окончании измерения всех параметров контролируемого ИП програм50 мный блок 8 обращается вновь к таймеру 9 и загружает канал отсчета времени для данного ИП. Число, загружаемое в данный канал, обеспечивает отсчет времени до следующей проверки параметров соответствующего ИП в соответствии с программой егo испытаний, заложенной в ПЗУ блока 8. По окончании отсчета времени до следу1366978

15

25

30 вом выходе дешифратора вырабатывается

35 код, который управляет ШФ 16. Если команда предписывает запись данных в регистр 18 команд, то ШФ 16 передает код команды с линий данных шины 12 устройства на информационный

40 вход регистра 18 команд, Одновременно сигналом, вырабатываемым на втором выходе дешифратора 17, этот код фиксируется в регистре 18 команд.

Выходной код регистра 18 может быть

45 пеРедан с его второго выхода через

ШФ 16 в шину 12 устройства для контроля записи команды. Наличие сигнала

"О" на первом выходе регистра 18 ко манд характеризует подключение дан"

50 ных КК 15 к первому выходу УКм 3, т.е. к измерительной магистрали 13, а также создание короткого замыкания на этом выходе.

При наличии сигнала "О" на своем.

55 первом входе (входе V) дешифратор 19 команд преобразует двоичный код с второго выхода регистра 18 команд в унитарный позиционный код, Этот код управляет работой коммутатора 21 и ющей проверки многоканальный таймер 9 вырабатывает сигнал, который поступает на вход программного блока

8 и инициирует следующую проверку ИП, 5

По окончании контроля параметров

ИП полученные. значения обрабатываются микропроцессором и выдается информация об исправности контролируемог0

ИП. Кроме того, как полученная информация, так и результаты обработки измерительной информации передаются в КОП 11, к которому может подключаться ЭВМ более высокого уровня для анализа и обработки получаемых результатов и их статистической обработке.

Один иэ каналов измерения времени многоканального таймера 9 отсчитывает время между проверками работоспособности комплекса в режиме самодиагностики, При получении прерывания от данного канала -многоканального таймера 9 программный блок 8 переходит к работе по подпрограмме "Самодиагностика". При работе по этой подпрограмме первоначально производится контроль ухода нуля работающего в данное время цифрового вольтметра 6 или 7..Для этого программный блок 8 передает в БК 5 команду, предписывающую создание короткого замыкания, например, на входе вольтметра 6. Затем программный блок 8 передает в блок 10 сопряжения с вольтметром команду, предписывающую вольтметру 6 измерение постоянного напряжения.

По сигналу нулевого уровня на своем первом входе программный блок

8 считывает результат измерения и вычисЛяет уход нуля вольтметра, Следующей проверкой является проверка исправности измерительной магистрали от входа вольтметра 6 или

7 до каждого из УКй 3. Для этого в первое из УКм передается команда,. предписывающая подключение входа вольтметра 6 к измерительной магистрали, после чего в блок 10 сопряжения с вольтметром передается команда, предписывающая вольтметру 6 измерение электрического сопротивления, По сигналу нулевого уровня на своем первом входе программный блок 8 считывает результат измерения и помещает его в свое ОЗУ, Аналогично поовеояют исправность измерительной магистрали 13 от . вольтметра 6 до всех УКм 3, входящих в устройство.

Последующей проверкой является проверка параметров внутренних ИП 2, предназначенных для питания каждого из УКм 3. Измерение параметров ИП 2 производится таким.же образом и в той же последовательности, что и измерение параметров контролируемых ИП.

Только параметры ИП 2 известны до измерения и по результатам их измерений делаются выводы о работоспособности устройства в целом. Результаты проверки по подпрограмме "Самодиагостика" также передаются в КОП 11, сли результаты проверки по данной рограмме показывают, что работоспособность устройства не удовлетворяет предъявленным к ней требованиям, то производятся необходимые восстано" вительные работы. К таким работам относятся регулировка ухода нуля вольтметров 6 или 7, замена и ремонт каб ельных со единений, замена У Км 3 ..

УКм 3 работает следующим образом.

Команды программного блока 8 поступают посредством шины 12 устройства одновременно во все КК 15

Дешифратор 17 адреса постоянно сравнивает код на адресных линиях шины 12 устройства с номером, присвоенным КК 15, в состав которого входит дешифратор 17. При совпа-. дении адреса с номером КК 15 на пер7 13669 блока 22 короткого замыкания, гарантируя подключение в любой момент времени в данном КК 15 к его первому вы.

Ф . ходу (измерительной магистрали 13)

5 только одного выхода ИП или создание короткого замыкания на двухпроводной линии, по которой передаются контролируемые параметры каналов ИП.

Подключение того или иного канала ð индицируется схемой 20 индикации.

Сигналом "0" на первом выходе регистра команд 18 устанавливается также сигнал "0 на втором выходе данного КК 15, т.е. в линии 14 бло- 15 кировки устройства. Сигналы в этой линии запрещают включение коммутатора 21 других КК 15 данного УКм, а также всех коммутаторов других УКм при включении коммутатора 21 какого- 2р либо КК 15. На выходе элемента

2И-НЕ 26 схемы 23 блокировки КК 15, в котором включился коммутатор 21 и сформировался "0" на его втором выхо" де, т,е. на линии 14 блокировки уст- 25 ройства, продолжает оставаться исходный уровень "1", который разрешает запись в регистр 18 команд управления коммутатором 21. В КК 15 данного УКм, не являюшемся инициато- 3р ром нулевого сигнала на своем втором выходе, при поступлении этого сигнала извне вырабатывается нулевой сигнал на выходе схемы 23 блокировки.

Зтим сигналом по входу установки в

"0" (вход R) в регистр 18 команд за" прещается запись команд, а значит и работа коммутатора 21. Поскольку в данном устройстве вторые выходы

УКм 3 объединены вместе, т,е. под- 4р ключены к линии 14 блокировки, то запрещается запись команд и во все другие УКм 3, а значит и срабатывание в них коммутаторов 21 и блоков 22.

Формула изобретения

1, Устройство для автоматизированного контроля источников питания, содержащее программный блок, блок со- 5р пряжения с вольтметром, первый цифровой вольтметр, блок преобразователей, блок коммутации, первый выход которого соединен с первым входом первого цифрового вольтметра, первый вход со- 55 единен с первым выходом блока преобразователей, выход первого цифрового вольтметра соединен с первым входом блока сопряжения с вольтмет78 ром,отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и достоверности контроля, в него введены второй цифровой вольтметр, мно-! гоканальный таймер, K узлов коммута — ции, К источников питания, первые выходы узлов коммутации объединены между собой и соединены с информационным входом блока преобразователей и с вторым входом блока коммутации, вторые выходы узлов коммутации соединены между собой, причем источники питания соединены с соответствующими информационными входами соответствующих узлов коммутации, второй выход блока коммутации соединен с первым входом второго цифровогс вольтметра, второй вход которого соединен с первым выходом блока сопряжения с вольтметром, выход — с вторым входом блока сопряжения с вольтметром, второй выход которого соединен с вторым входом первого цифрового вольтметра, третий и четвертый выходы соединены соответственно с первым и вторым входами программного блока, третий вход которого соединен с выходом многоканального таймера, выход — с входом многоканального таймера, первый вход-выход соединен с выходом устройства, а второй вход-выход программного блока посредством шины устройства соединен с входами-выходами мчогоканального таймера, блока сопряжения с вольтметром, блока коммутации, блока преобразователей и узлов коммутации, каждый из которых имеет N выводов, клеммы для подключения контролируемых источников питания, 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждый узел коммутации содержит N+) каналов коммутации, каждый из которых состоит иэ шинного формирователя, дешифратора адреса, регистра команд, дешифратора команд, схемы индикации, коммутатора, блока короткого замыкания, схемы блокировки, содержащей повторитель с открытым коллектором, инвертор, логический элемент 2И-НЕ, первым входом соединенный с входом повторителя с открытым коллектором, входом управления дешифратора команд и первым выходом регистра команд, вторым входом — с выходом инвертора, выходом — с входом обнуления регистра команд, информационный вход

1О

78 фиГ2

Составитель В, Драчев

Редактор Л. Пчолинская Техред Л.Сердюкова Корректор М. Демчик

Заказ 6836/46 Тираж 772

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

9 13669 которого соединен с выходом шинного формирователя, второй выход — с входом схемы индикации, информационным входом дешифратора команд и входом

5 шинного формирователя, вход управления которого соединен с первым выходом дешифратора адреса, второй выход которого соединен с тактовым входом регистра команд, вход дешифратора ад- 1ï реса объединен с входом-выходом шинного формирователя и соединен с входом-выходом всех каналов коммутации, первый выход узла коммутации соединен с первыми выходами каналов ком- 16 мутации, второй выход соединен с вто l рыми выходами каналов коммутации, первый выход канала коммутации соединен с выходами блока короткого замыкания и коммутатора, вход управления которого соединен с первым выходом дешифратора команд, второй выход которого соединен с входом блока короткого замыкания, причем .информационный вход коммутатора соединен с информационным входом канала коммутации, а соединенные вместе вход инвертора и выход повторителя с открытым коллектором соединены с вторым выходом канала коммутации °