Устройство для регистрации команд в резервированной системе управления

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной технике и предназначено для накопления командной информации и ее вывода на цифровую печать в форме, удобной для последующей оценки работоспособности системы управления. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет регистрации одновременно поступающих управляющих команд в резервированной системе. Устройство содержит две схемы сравнения , семь элементов ИЛИ, два элемента И, генератор импульсов, два счетчика , блок памяти, формирователь Кода времени, регистр, формирователи одиночных импульсов, триггеры, элемент задержки, электронные ключи, коммутатор, переключатель, блок управления печатью и цифропечатающий блок. 1 з.п.ф-лы,2 ил., 1 табл. с Ј (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1633284 A1 (51)5 G 01 D 9/00, Н 05 К 10/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4657894/24 (22) 03,03.89 (46) 07.03. 91. Бюл. ¹ 9 (72) В.M.Íîÿíîâ и В.И.Черных (53) 681. 51. 012 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1252787, кл. G 06 F 11/00, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1374051, кл. С 01 D 9/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ КОМАНД В РЕЗЕРВИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной технике и предназначено для накопления командной информации и ее вывода на цифроИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для накопления командной информации и ее вывода на цифровую печать в форме, удобной для последующей оценки работоспособности системы управления.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет регистрации одновременно поступающих управляющих команд в резервированной системе. ,На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для регистрации команд в резервированной системе управления; на фиг: 2 — функциональная схема блока управления печатью.

Устройство (фиг. 1) содержит схемы 1 и 2 сравнения, элементы ИЛИ 3...

9, элементы И 10 и 11, генератор 12

2 вую печать в форме, удобной для последующей оценки работоспособности системы управления. Цель изобретениярасширение функциональных возможностей устройства за счет регистрации одновременно поступающих управляющих команд в резервированной системе.

Устройство содержит две схемы сравнения, семь элементов ИЛИ, два элемента И, генератор импульсов, два счетчика, блок памяти, формирователь кода времени, регистр, формирователи одиночных импульсов, триггеры, элемент задержки, электронные ключи, коммутатор, переключатель, блок управления печатью и цифропечатаюший блок. 1 з.п.ф-лы,2 ил., 1 табл. импульсов, счетчики 13 и 14, блок 15 памяти, формирователь 16 кода времени, включающий генератор 17 импульсов, элемент И 18, счетчик 19 времени; регистр 20, формирователи

21...24 одиночных импульсов, триггеры 25...27, элемент 28 задержки, электронные ключи 29 и 30, коммутатор 31, переключатель 32, блок 33 управле ния пе чатыр, цифро пе ча тающий блок 34, группы информационных входов 35...37, вход 38 пуска.

Блок 33 управления печатью (фиг.2) содержит счетчик 39, генератор 40 импульсов, элемент И 41, триггер 42, переключатель 43, блоки 44-1...44-7 преобразования формата, счетчик 45, блок 46 памяти, блок 47 вычитания кодов, блок 48 сравнения кодов, схему 49 сравнения, элемен п1 ИЛИ 50 и 51, 1633284 задатчик 52 кода пробела, коммутаторы 53...56, ключ 57 и элементы

58... 60 заде ржки.

Устройство работает следующим об5 разом.

В исходном состоянии информация на его входах 35...37 отсутствует, элементы И 10 и 18 закрьггы, ключи 30 и 31 разомкнуты, счетчики 13,14 и 19, регистр 20., триггеры 25...27 и все ячейки памяти блока 15 обнулены. На инверсном выходе эл «ента И 11 сформирован электрический сигнал, соответствующий логической единице, который удерживает ключ 29 в открытом состоянии.

В блок 46 памяти блока 33 (фиг.2) введены данные эталонной циклограммы, его счетчики 39 и 45 также обнулены, элемент И 4 1 закрыт, ключ 57 разомкнут ° Коммутаторы 53...56 установлены в положение, в котором на их выходы поступает информация с задатчика 52 кода пробела.

Устройство запускается в работу одновременно с контролируемой системой управления подачей по тен циального сигнала на вход 38. По этой команде открывается элемент И 18 блока 16, его счетчик 19 организует отсчет текущего времени, а программно-логические блоки контролируемой системы начинают синхронно вырабатывать управляющие воздействия в виде двоичных или двоично-десятичных

35 кодов в той последовательности, которая необходима для обеспечения заданных режимов технологического процесса. Эта кодовая информация транс40 лируется на входные шины 35.. .37 и перед считыванием в блок 15 памяти проверяется на идентичность, совмещение их передних фронтов и своевременность снятия управляющих кодов с

45 тем, чтобы обеспечивался необходимый временной зазор перед реализацией следующей команды при большой частоте их следования.

Hp,åíòè÷Hîñòb команд контролируется блоками 1 и 2 — при совпадении

50 кодов KODf>, KOD2>g КОПЗ где z — порядковый номе р команды, н а выходах этих блоков появляются логические единицы, которые закрывают элемент

И 11 и размыкают ключ 29. Одновремен-55 но элементы HJIH 4...6 через формирователи 21...23 импульсов и элемент

ИЛИ 8 переводят в единичное состояние триггер 25 и записывают в регистр

20 код текущего времени с„соответствующий моменту поступления этих команд.

Триггер 25 открывает элемент И 10 и счетчик 13 начинает заполняться импульсами напряжения, вырабатываемыми генератором 12. Счетчик имеет два рабочих выхода: временная установка первого из них является границей предельно допустимого разброса передних фронтов управляющих команд, а вторая — границей их максимально допустимой длительности, выбираемой исходя из наибольшей рабочей частоты их следования. При синхронном поступлении управляющих команд заданной длительности к моменту возбуждения импульсного сигнала на первом выходе счетчика 13 ключ 29 закрыт, и этот сигнал через элемент ИЛИ 3 транслируется только лишь на счетный вход счетчика 14, увеличивая его содержимое на единицу. Счетчик 14 коммутирует к информационным входам блока 15 ту группу ячеек памяти, в которую через интервал времени, равный настройке элемента 28 задержки и достаточный для прохождения переходных процессов в счетчике 14 и блоке 15, записываются управляющий код КОП1 и код текущего времени t из регист1 ра 20.

Импульс напряжения, возбуждаемый на втором выходе счетчика 13, не изменяет состояния схемы, так как к этому моменту управляющие коды сняты, выход элемента ИЛИ 7 о бес точе н и ключ 30 закрыт. По заполнению счетчика 13 на его третьем выходе возбуждается импульс напряжения, по которому происходит его обнуление и возврат в исходное состояние триггера 25.

Таким образом, при синхронном формировании в контролируемой системе идентичных команд управления их запись в блок 15 осуществляется в виде одного информационного кода KOD1z и кода текущего времени t ° . В два

1 других раздела памяти вводится нулевая информация, так как дублирование записи кодов KOD2< и 3 не является обязательным.

Рассмотрим особенности записи команд при обнаружении каких-либо сбоев в работе контролируемой системы.

I. Пропуск или искажение команд ной информации по одному или двум ка1633284

55 налам управления. Устанавливается блоками 1 и 2: при любом несовпадении кодов KOD1z,2 или 3, поступивших на их входы, они не выдают соответствующего сигнала на элемент И 11, оставляя открытым ключ 29. В этом случае импульс напряжения, возбуждаемый на первом выходе счетчика 13, устанавливает в единичное состояние триггер 26 и через элемент ИЛИ 9 замыкает ключи 31 — в блок 15 памяти считываются все три управляющих кода

KOD1z,2>,3z и информация о времени их формирования. Сопоставляя численные значения этих кодов, можно определить по какому из каналов управления произошел сбой и в каком из

его информационных разрядов.

II Разновременность формирования управляющих кодов, превышающая допустимую норму. Если нарушается синхронность прохождения управляющих команд, то к моменту возбуждения импульсного сигнала на первом выходе счетчика 13 один из кодов КОП1д,2 или 3 будет иметь нулевую информацию и блоки 1 или 2 с помощью элемента И 11 вновь оставляют замкнутым ключ 29. Вследствие этого в память блока 15 считываются коды KOD1<,2z,3z и код текущего времени t;. B распечатанном протоколе неисправный канал управления устанавливается по нулевому коду.

III. Несвоевременное снятие управляющей команды либо ее части. Обнаруживается импульсом напряжения, возбуждаемым на втором выходе счетчика

13. Этот импульс поступает в схему через замкнутый ключ 30 и следующим образом видоизменяет ее состояние.

Триггер 27 переводится в единичное состояние и через элемент ИЛИ 9 замыкает ключи 31, обнуляется регистр 20, содержимое счетчика 14 увеличивается на единицу и он подготавливает к заполнению очередную группу ячеек памяти блока 15, в которые затем считываются значения кодов КОР1,2 и

3 . В контрольном протоколе данный вид неисправности определяется по нулевому коду текущего времени.

IV. Длительное зависание единичных сигналов характеризуется появлением потенциального сигнала-на одном либо нескольких информационных разрядах командного кода KOD1 2 или 3 .

Соответствующий формирователь

21...23 преобразует этот сигнал в импульс напряжения с тем, чтобы после записи информации с входных шин

35...37 в блок 15 не оказывать влияния на дальнейшую работу счетчика

13. В остальном схема устройства функционирует аналогично указанному.

По окончании технологического процесса снимается потенциальный сигнал с входа 38 и прекращается поступление командной информации на входные шины 35. ° . 37. Для вывода информации, зайисанной в память блока 15, кратковременно замыкают коммутирующий элемент блока 33 (фиг. 1), вследствие чего триггер 42 переводится в единичное состояние, открывается элемент

И 41 и счетчик 39 начинает заполнятьсяя импульсами н а пряже н ия, вырабатываемыми генератором 40.

Счетчик 39 коммутирует регистры блока 15 к входам блока 44 преобразования формата, выходами соединенного с цифропечатающим блоком 34, в той последовательности, в которой в них производилась регистрация информации, и считывает их содержимое, фиксируя на носителе сведения о текущем времени t поступления команд

I и их кодовом обозначении с всеми имевшими место отклонениями.

Если при выводе информации на цифровую печать производится ее сравнение с данными эталонной циклограммы, предварительно записанными в блок 46 памяти, то работа блока 33 характеризуется следующими особенностяяи (фиг. 2).

При наличии информации на выходе

KODt блока 15 элемент ИЛИ 50 удер1 i живает ключ 57 в замкнутом состоянии и счетчик 45 отслехмвает переключения счетчика 39, выводя иэ блока 46 данные эталонной циклограммы, относящиеся к считываемой в блок 34 команде. Блок 47 определяет разность

Qt, заданного с ц и фактического с

I времени исполнения считываемой команды, а блок 48 сравнивает ее с установленным допуском gt . Если ДС; меньше Qtg, то сигнал на выходе блока 48 отсутствует и положение коммутатора 54 не изменяется — к его выходу остается подключенным задатчик

52 кода пробела и распечатка данных на этом участке строки (+At; ) не про1633284 изводится, напротив, если gt, больше допустимой нормы, то блок 48 устанаяливает коммутатор 54 в другое положение и выводит на печать данные об отклонении времени поступления г-й команды относительно заданного значения.

Одновременно блок 49 сравнивает значения кодов KODgr и КОП1 и при их несовпадении коммутирует к соответствующему входу блока 34 выход символьной уставки БОК, означающей нарушение заданной последовательности формирования управляющих команд.

При считывании с выходов KOD2z и 3z блока 15 нулевой информации элемент °

ИЛИ 51 удерживает коммутатор 56 в исходном положении и распечатка этих кодов не производится.

При обнаружении на выходе KODt, блока 15 нулевой информации элемент

И 50 размыкает ключ 57 и исключает повторное срабатывание счетчика 45 .при выводе данных о несвоевременнос- 25 ти снятия управляющей команды. Через интервал времени, равный уставке элемента 60 задержки и достаточный для выполнения вьппеуказанных переключений схемы, в блок 34 поступает команда на 30 распечатку выделенной информации, которая оформляется в виде контрольного протокола (таблица).

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет регистрировать в

35 цифровой форме командную информацию, формируемую в резервированных системах управления, и выявлять основные отклонения ее содержания относительно установленных норм, гарантирующих 4 исправность контролируемой системы.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для регистрации команд. в резервированной системе управления, содержащее первую и вторую схемы сравнения, первый и второй элементы И, формирователь кода времени, генератор импульсов, регистр, 50 первый .элемент ИЛИ, коммутатор, первый и второй счетчики, элемент задержки, блок памяти команд, блок управления печатью и цифропечатающий блок, первая группа информационных входов устройства соединена с первой

55 группой входов первой схемы сравнения и первой группой информационных входов блока памяти, выходы первой и второй схем сравнения подключеHbl к соответствующим входам первого элемента И, выход генератора импульсов соединен с первым вхором второго элемента И, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу второго счетчика и входу элемента зацержки, выход которого соединен с входом управления эаписью блока памяти, вход адреса записи которого подключен к выходу второго счетчика, вход пуска устройства соединен с входом запуска формирователя кода времени, выход которого соединен с информационным входом регистра, группа выходов которого подключена к второй группе информационных входбв блока памяти, вход адреса считывания которого соединен с первым выходом блока управления печатью, группа информационных входов которого подключена к группе выходов данных блока памяти, группа информационных выходов — к группе информационных входов, а тактовый выход — к тактовому вхоцу цифропечатающего блока, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства эа счет регистрации одновременно поступающих управляющих команд в резервированной системе, в него введены первый-четвертый формирователи одиночного импульса. первыйтретий триггеры, первый и второй электронные ключи и второй-седьмой элементы ИЛИ, входы второго элемента ИЛИ подключены к первой группе информационных входов устройства, вторая и третья группы информационных входов которого соединены с первой и второй группами входов коммутатора соответствующими входами первой и второй схем сравнения и входами третьего и четвертого элементов ИЛИ, выходы второго-четвертого элементов ИЛИ подключены соответственно к первому-третьему входам пятого элемента ИЛИ и к входам первого-третьего формирователей одиночного импульса, выходы которых соединены с первым-третьим входами шестого элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу регистра и установочному входу первого триггера, выход которого соединен с вторым входом второго эле1633284

10 мента И, выход пятого элемента ИЛИ подключен к управляющему входу второго электронного ключа и третьему входу первого элемента И, выход которого соединен с управляющим входом первого электронного ключа, информационный вход которого подключен к первому выходу первого счетчика, а выход — к установочному входу второго 10 триггера, информационный вход второго электронного ключа соединен с вторым выходом первого счетчика, а выход— с установочным входом третьего триггера, входом сброса регистра и вторым входом первого элемента ИЛИ, третий выход первого счетчика подключен к входу четвертого формирователя одиночного импульса, выход которого соединен с входом сброса первого тригн н

20 гвра, входом установки в 0 первого счетчика и входами сброса второго и тре тье го триггеров, выходы которых подключены к соответствующим входам седьмого элемента ИЛИ, выход которого 25 соединен с управляющим входом коммутатора, первая и вторая группы выходов которого подключены к второй и третьей группам информационных входов блока памяти.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления печатью содержит два счетчика, генератор и триггер, выходами соединенные

35 с входами элемента И, блок памяти, первые и вторые выходы которого соединены с первыми входами блока вычитания кодов и схемы сравнения соответственно, блок сравнения кодов, два 40 элемента ИЛИ, блоки преобразования формата, четыре коммутатора, три элемента задержки, ключ, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика и через второй элемент за- 45 держки — с управляющим входом бпока вычитания кодов, и ком. утирующий элемент, выходом соединенный с первым входом триггера, при этом выход элемента И подключен к счетному входу

50 первого счетчика и чсрез первый элемент задержки - к входу ключа и входу тре тье ro зле ме н та з аде ржки, выходы первого счетчика являются выходами управления считыванием данного блока, выход третьего элемента задержки под55 ключен к тактовому выходу блока, разрядные выходы второго счетчика соединены с входами блока памяти и через первый блок преобразования формата— с группой информационных выходов блока, выход пе ре полнения это го счетчика подключен к своему входу обнуления, к второму входу триггера и входу обнуления первого счетчика, группа информационных входов блока соединена с вторыми входами блока вычитания кодов, с входами первого элемента ИЛИ и через второй блок преобразования формата — с вторым входом первого коммутатора, управляющий вход которого соединен с инверсным выходом первбго элемента ИЛИ, а выходы — с группой информационных выходов блока, прямой выход этого элемента ИЛИ подключены к входу управления ключа, знаковый и информационные выходы блока вычитания кодов через третий блок преобразования формата соединены с вторыми входами второго коммутатора, а информационные выходы этого блока, кроме того, подключены к первым входам сравнения кодов, выходом соединенного с управляющим входом второго коммутатора, выходы которого подключены к группе информационных выходов блока, группа информационных входов блока соединена с вторыми входами схем сравнения и через четвертый блок преобразования формата — с группой информационных выходов блока, выход схемы сравнения подключен к управляющему входу третьего коммутатора, вторыми входами через пятый бгок преобразования формата соединенного

1 с уставкой символа несовпадения кодов, а выходами — с группой информационных выходов блока, группа информационных входов которого через шестой и седьмой блоки преобразования .формата и четвертый коммутатор соединены с группой информационных выходов блока и через второй элемент

ИЛИ.- с управляющим входом этого коммутатора, первые и вторые входы которого и первые входы других коммутаторов соединены с выходами задатчика кода пробела соответственно, а вторые входы блока сравнения кодов соединены с входом уставки допуска на время формирования команд блока, 1633284

Время

Код

Признак не совпаКод вто- Код рого ка- третьего нала канала час мин с

00 15 31. 45 245

00 16 00,07 -0.07 248

НСК

185

12

342

000

186

О1

Фиг. 1

Номер ,коМанды

001

002

003

021

036

037

00 00 00. 10

00 00 00.!5

00 00 00, 17

00 28 20. 00

00 28 21. 15

00 28 21. 20

14. 00

14. 05 первого канала

003

051

112

062

063

174

342

342

345 дения кодов

062

064

000

063

064

174

1633284

Составитель А.Александров

Редактор И.Шулла Техред Л.Сердюкова

Корректор И. Шароши

Заказ 611 Тираж 329 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101