Система управления электропитанием вычислительного устройства

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для электропитания управляющих вычислительных устройств горных машин. Цель - снижение энергопотребления и повышение надежности в работе вычислительного устройства за счет исключения влияния нестабильности напряжения шахтной питающей сети. Система состоит из источника 2 питания, ключа (К) 4 и аккумуляторной батареи 5, соединенной с вычислительным устройством 1. Дополнительно система снабжена блоком 3 контроля напряжения, логическим элементом ИЛИ 8, инвертором 9 и К 6 и 7. В исходном состоянии аккумуляторная батарея 5 заряжена и осуществляет питание устройства 1 (элементов 11 ввода, триггеров 12. регистров 13 состояния (PC)) и элемента ИЛИ 8. Вычислительный блок (ВБ) 10 и блок 15 выделения переднего фронта импульса отключены К 6. При включении одного из элесо С U о 00 о чэ ч| о -,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

SU 1680О76 А1 (я)5 Е 21 С 35/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ устройств горных машин, Цель — снижение энергопотребления и повышение надежности в работе вычислительного устройства за счет исключения влияния нестабильности напряжения шахтной питающей сети. Система состоит из источника 2 питания, ключа (К) 4 и аккумуляторной батареи 5, соединенной с вычислительным устройством 1. Дополнительно система снабжена блоком 3 контроля напряжения, логическим элементом ИЛИ 8, инвертором 9 и К 6 и 7. В исходном состоянии аккумуляторная батарея 5 заряжена и осуществляет питание устройства 1 (элементов 11 ввода, триггеров t2. регистров 13 состояния (РС) ) и элемента ИЛИ 8. Вычислительный блок (ВБ) 10 и блок 15 выделения переднего фронта импульса отключены К 6. При включении одного из эле(21) 4612596/03 (22) 05.12,88 (46) 30.09,91. Бюл. N 36 (71) Научно-производственное обьединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин "Автоматгормаш" (72) Н. А, Бабынин, А. И. Бордзиловский, Д.

И. Евстафьев, А. M. Райхман и Д, И. Фрегер (53) 621.391.007(088.8) (56) Фритч В. Применение микропроцессоров в системах управления, Пер, с нем,—

M.:Ìèð, 1984, с. 194 — 196. (54) СИСТЕМАУПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЕМ ВЪ|ЧИСЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА (57) Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для электропитания управляющих вычислительных

I

I

I

I

I

l

1680976

15

20 лительного блока 10

35

40 ментов 11 ввода соответствующий триггер

12 установится в единичное состояние, что зафиксирует соответствующий РС 13, При этом изменяет свое состояние элемент ИЛИ 8 и инвертор 9, К 4 закроется. откроют К 6 и 7, включатся BE 10 и блок 15,Срабатывание остальных РС 13 блокирует ВБ 10 и через блок 15 обнуляет триггеры 12. Блок 3 контроля напряжения сравнивает величины напряжений

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к средствам электропитания управляющих вычислительных устройств горных машин, Цель изобретения — снижение энергопотребления и повышение надежности в работе вычислительного. устройства за счет исключения влияния нестабильности напряжения шахтной питающей сети, На фиг. 1 изображена функциональная схема системы управления электропитанием вычислительного устройства; на фиг. 2— блок-схема из программ работы вычислительногоо устройства.

Система содержит вычислительное устройство 1, источник 2 питания, соединенный с первым входом блока 3 контроля напряжения и через первый ключ 4 — с аккумуляторной батареей 5, выход которой соединен с вторым входом блока 3 контроля напряжения, с первым входом вычислительного устройства 1 (не показано) и через второй ключ 6 — с вторым входом вычислительного устройства 1 и управляющим входом третьего ключа 7. Выход блока

3 контроля напряжения через третий ключ 7 соединен с третьим входом вычислительного устройства 1, выходы которого соединены с входами логического элемента ИЛИ 8.

Выход логического элемента ИЛИ 8 соединен с управляющим входом второго ключа 6 и через инвертор 9 — с управляющим входом первого ключа 4.

Вычислительное устройство 1 содержит вычислительный блох 10, элемент 11 ввода, триггеры 12, регистры 13 состояний, исполнительные элементы 11 и блок 15 выделения переднего фронта импульса, Элементы

11 ввода соединены с первыми входами соответствующих им триггеров 12, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих им регистров 13 состояний, Выходы регистров 13 состояний подключены к выходам вычислительного источника 2 напряжения и аккумуляторной батареи 5. Если напряжение источника 2 питания не ниже допустимого значения, то

BE 10 выполняет программу., соответствующую сработавшему элементу 11 ввода по управлению исполнительными элементами 14, В противном случае, так же как и при окончании программы, ВБ 10 обнуляет

PC 13, К 6 и 7 размыкаются, а К 4 замыкается, 2 ил, устройства 1 и к входам вычислительного блока 10, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторыми и третьими входами регистров 13 состояний, второй выход вычислительного блока 10 подключен также к входу блока 15 выделения переднего фронта импульса, выход которого соединен с вторыми входами триггеров 12. Другие выходы вычислительного блока 10 соединены с исполнительными элементами 14. К первому входу вычислительного устройства. 1 подключены выводы питания элементов 11 ввода, триггеров 12 и регистров 13 состояний (не показано). К второму входу вычислительного устройства 1 подключены первый вход вычислительного блока 10 и вывод питания блока 15 выделения переднего фронта импульса. К третьему входу вычислительного устройства 1 подключен второй вход вычисСистема работает следующим образом, В исходном состоянии аккумуляторная батарея 5 заряжена и осуществляет питание элементов 11 ввода, триггеров 12, регистров

13 состояний, элемента ИЛИ 8, инвертора 9, Пока не поступают сигналы от элементов 11 ввода, триггеры 12 и регистры 13 состояния находятся в нулевом состоянии, на выходе элемента ИЛ И 8 также присутствует "лог, 0", который держит ключ 6 в разомкнутом состоянии, отключая вычислительный блок 10 и блок 15 выделения переднего фронта импульса от питающего напряжения аккумуляторной батареи 5, В разомкнутом состоянии находится также ключ 7. На выходе инвертора 9 присутствует сигнал "лог, 1", который держит ключ 4 в замкнутом состоянии, осуществляя подзарядку аккумуляторной батареи 5 от источника 2 питания.

Когда на выходе какого-либо из элементов 11 ввода появится сигнал, свидетельствующий о необходимости вычислительного блока 10 выполнить заданные функции. этот

1680976 сигнал устанавливает соответствующий триггер 12 в единичное состояние, "лог. 1" с его выхода поступает на первый вход соответствующего регистра 13 состояния, на выходе которого также появляется "лог. 1", Это приводит к появлению "лог. 1" на выходе элемента ИЛИ 8 и "лог. 0" на выходе инвертора 9.

В результате закрывается ключ 4, отключая аккумуляторную батарею 5 от источника 2 питания и подключая ее выход к входам питания блоков 10 и 15, В начале работы по программе (фиг. 2) вычислительный блок 10 осуществляет блокировку срабатывания остальных регистров

13 состояния (блок 1). Это производится появлением на втором выходе вычислительного блока 10 сигнала, который, поступая на третьи входы регистров 13 состояния, переводит их в режим хранения. Передний фронт этого сигнала, выделенный в блоке

15, поступает на вторые входы триггеров 12 и обнуляет их. Если в течение выполнения выбранной программы поступает сигнал от какого-либо элемента 11 ввода, он запоминается в соответствующем триггере 12, но не изменяет состояния соответствующего регистра 13.

Затем производят контроль напряжения источника 2 питания (блок 2), Блок 3 контроля напряжения представляет собой, например, пороговый блок, на один вход которого поступает через делитель напряжение от источника 2 питания, а на другой — опорное напряжение с выхода аккумуляторной батареи 5. Наличию допустимого напряжения U> источника 2 питания соответствует определенное состояние выхода блока 3 контроля напряжения (например его низкий уровень), снижению Un ниже допустимого предела — противоположное состояние выхода блока 3 (например высокий уровень). Этот сигнал через ключ 7, который открывается после открытия ключа 6, поступает на второй вход вычислительного блока 10, который анализирует его (блок 2 программы). Если напряжение источника 2 питания превышает минимально допустимый предел (исход

"Да" блока 2), то происходит переход к блоку 3, иначе — к блоку 4. В блоке 3 программы (фиг, 2) вычислительный блок 10 осуществляет реализацию функций, предусмотренный алгоритмом обработки сигнала сработавшего элемента 11 ввода, выдавая при необходимости сигналы на исполнительные элементы 14.

После выполнения блока 3 программы, а также при напряжении источника питания меньше допустимого, вычислительный блок

10 осуществляет стирание информации иэ регистров 13 состояний(блок 4 программы), это производится выдачей сигнала на выходе 1 вычислительного блока 10, который поступает на вторые входы регистров 13 состояния и обнуляет их. Состояния "Лог, 0"

10 на их. выходах приводит к появлению "Лог.

О" на выходе элемента ИЛИ 8, "Лог. 1" на выходе инвертора 9, размыканию ключей 6 и 7, замыканию ключа 4, т,е. система переходит в исходное состояние.

Если в этот момент в каком-либо из триггеров 12 хранится сигнал, поступивший от соответствующего элемента 11 ввода за время работы вычислительного блока 4. то он поступает на вход соответствующего регистра 13 состояния, переводит его в единичное состояние, затем повторяется вся описанная последовательность действий.

Таким образом, за счет включения и отключения ключей 4, 6 и 7 система исключает влияние нестабильности напряжения шахтной сети на работу вычислительного устройства 1, т.е. позволяет повысить надежность работы вычислительного устройства и снизить его энергопотребление.

30 ©ормула изобретения

Система управления электропитанием вычислительного устройства, содержащая источник питания, ключ и аккумуляторную батарею, выход которой соединен с первым входом вычислительного устройства, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения энергопотребления и повышения надежности в работе вычислительного устройства за счет исключения влияния нестабильности напряжения шахтной питающей сети, она снабжена блоком контроля напряжения, логическим элементом ИЛИ, инвертором, вторым и третьим ключами, при этом источник питания соединен с первым входом блока контроля напряжения и через первый ключ —. с аккумуляторной батарей, выход которой соединен с вторым входом блока контроля напряжения и через второй ключ — с вторым входом вычислительного устройства и управляющим входом третьего ключа, вход которого подключен к выходу блока контроля напряжения, а выход — к третьему входу вычислительного устройства, выходы которого соединены с входами логического элемента ИЛИ, выход последнего соединен.с управляющим входом второго ключа и через инвертор — с управляющим входом первого ключа.

1680976

Составитель В. Сабитов

Редактор M. Кобылянская Техред М.Моргентал Корректор И, Муска

Заказ 3296 Тираж 281 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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