Устройство для контроля времени работы оборудования

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения времени работы оборудования. Цель изобретения - повышение точности. Устройство содержит генератор 1 импульсов , блок 2 управления, блок 3 выбора режима , реверсивные счетчики 4 и 5, цифровые компараторы 6 и 7, формирователи 8 и 9 импульсов, триггер 10, элемент ИЛИ 11, коммутаторы 12 и 13, блок 14 преобразования кодов, блок 15 отображения. Коммутатор 12 содержит инвертор 16, элементы И 17 и 18, элемент ИЛИ 19. Коммутатор 13 содержит инвертор 20, элементы И 21 и 22, элемент ИЛ И 23. БлокЗ выбора режима состоит из кнопок, триггеров, элементов ИЛИ, счетчика и элемента И. Блок 2 управления состоит из регистра сдвига, кнопок триггера, элементов И и индикатора 2 з.п ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОцИАЛИСТИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 07 С 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР., »»»»»»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4665027/24 (22) 13.02.89 (46) 30.11.91. Бюл. Q 44 (72) S.B.Êàýàêîâ, А.П,Петров, И,A.Tèõîìèров и А.В,Розе (53) 681,178 (088.8) (56) Патент Франции М 2547435, кл, G 046 15/00, G 07 СЗ/,0; опублик. 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВРЕМЕНИ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ (57) Изобретение относится к измеритель- ной технике, в частности к устройствам для измерения времени рабаты оборудования.

Цель изобретения — повышение точности..БЫ,, 1695343 А1

Устройство содержит генератор 1 импульсов, блок 2 управления, блок 3 выбора режима, реверсивные счетчики 4 и 5, цифровые кампараторы 6 и 7, формирователи 8 и 9 импульсов, триггер 10, элемент ИЛИ 11, коммутаторы 12 и 13, блок 14 преобразования кодов, блок 15 отображения. Коммутатор 12 содержит ин вертор 16, элементы И 17 и 18, элемент ИЛИ 19, Коммутатор 13 содержит инвертор 20, элементы И 21 и 22, элемент ИЛИ 23. Блок 3 выбора режима состоит из кнопок, триггеров, элементов ИЛИ, счетчика и элемента И, Блок 2 управления состоит из регистра сдвига, кнопок триггера, элементов И и индикатора. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1695343

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерения временных интервалов работы оборудования, например машин, узлов радиоаппаратуры.

Цель изобретения — повышение точности путем исключения сбоев информации в моменты переключения режимов работы.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — схема блока выбора режима; на фиг. 3 — схема блока управления, Устройство содер>кит генератор 1 импульсов, блок 2 управления, блок 3 выбора режима, первый и второй реверсивные счетчики 4 и 5, первый и второй цифровые компараторы 6 и 7, первый и второй формирователи 8 и 9 импульсов, триггер 10, элемент ИЛИ 11, первый и второй коммутаторы

12 и 13, блок 14 преобразования кодов и блок 15 отображения информации.

Коммутатор 12 включает инвертор 16, первый и второй элементы И 17 и 18 и элемент ИЛИ 19, Коммутатор 13 содержит инвертор 20, первый и второй элементы И 21 и 22 и элемент ИЛИ 23.

Блок выбора режима состоит из кнопок

24 и 25, триггеров 26 — 29, элементов ИЛИ

30 — 33, счетчика 34 и элемента И 35.

Блок 2 управления выполнен в виде регистра Зб сдвига, кнопок 37 — 39, триггера 40, элементов И 41 и 42 и индикатора 43, Устройстводля контроля времени работы оборудования работает следу:ощим образом, Устройство имеет следу ощие режимы работы: программно-временного устройства (ПВУ), секундомера (СМ), программируемого таймера (Т) и измерения текущего времени в реальном м-сштабе времени (ЧТВ).

Основным из указанных режимов является режим ПВУ, В этом режиме устройство выдает управляющие команды для управления различной контрольно-регистрирующей аппаратурой или технологическими процессами при подаче на вход устройства сигнала запуска, Вырабатываемые при этом управляющие команды представляют собой срабатывание исполнительного элемента (например, замыкание контактной группы реле) через время задержки от момента поступления внешней запускающей команды (Тзэд) на время выдачи (Траь). Требуемые

Вр8МВНВ (Тзад и Траб) В этом режиме заносятся оператором непосредственно перед работой с помощью кнопочных переключателей блока 2 управления, располо>кенных на лицевой панели устройства.

r!. r с 1

Информационная емкость каждого из реверсивных счетчиков 4 и 5 составляет 24 ч с необходимой дискретностью.

Информация о времени Тэад и Тр в заносится в виде двоична-десятичного кода в реверсивные счетчик 1 4 и 5 измерителя времени задержки и измерителя времени работы.

Занесение информации осуществляется с выхода блока 2 управления через элементы И 18 и 22 и ИЛИ 19 и 23 коммутаторов

12 и 13, С выходов коммутаторов 12 и 13 сигнал занесения поступает на счетные входы реверсивных счетчиков 4 и 5. Информация о значениях занесенного времени в виде цифрового кода поступает на вход блока 14 переобразования кодов и далее на блок 15 отображения (дисплей) для визуального отображения, Блок 15 представляет собой многозарядный индикатор с числом разрядов, равных числу ступеней реверсивных счетчиков 4 и 5.

После уставки времен Тодд и Трдб устройство переходит в дежурный режим до прихода через интерфейс системы управления внешнего сигнала запуска, поступающего

HB внешний командный вход блока 3 выбора режима, На первом выходе блока 3 формируется потенциальный сигнал направления счета реверсивных счетчиков 4 и 5 на вычитание, который также поступает на разрешающие входы цифровых компараторов б и 7, >la третьем выходе блока 3 формируется сигнал разрешения начала работы в режиме ,BY, который поступает на элемент И 17, разрешая прохождение сигнала тактовой частоты, поступающей с выхода генератора 1, через элемент ИЛИ 19 на счетный вход реверсивного счетчика 4. Этот же сигнал на время работы через инверторы 16 и

20 запрещает проведение коррекции, занесенной в счетчики 4 и 5 информации, закрывая элементы И 18 и 22 для прохождения сигналов занесения с выходов блока 2 управления.

В счетчике 4 начинается потактовое вычитание из занесенной информации до нулевого состояния всех разрядов счетчика.

При достижении нулевой комбинации во всех разрядах счетчика 4 на выходе компаратора формируется потенциальный сигнал, который поступает на формирователь 9 импульс, с выхода которого опрокидывает триггер 10, Сигнал с выхода триггера 10 подается на исполнительный элемент (не показан), управляя его работой. Таким образом, через заранее выставленное время Т»д относительно момента прихода на внешний коман1695343

45

55 дный вход блока 3 сигнала запуска срабатывает исполнительный элемент (например, замыкаются нормально разомкнутые контакты исполнительного реле). Одновременно сигнал с выхода триггера 10 поступает через элемент ИЛИ 11 на установочный вход счетчика 4, поддерживая его нулевое состояние, а также на вход элемента И 21, разрешая прохождение сигнала тактовой частоты с выхода генератора 1 на счетный вход счетчика 5 измерителя времени работы. В счетчике 5 начинается потактовое вычитание иэ занесенной в него информации до нулевого состояния всех разрядов счетчика. При достижении нулевой комбинации во всех разрядах счетчика 5 сигнал с выхода компаратора 7 через формирователь

8 опрокидывает в исходное состояние триггер 10, выключая исполнительный элемент.

Таким образом, через время Тздд+ Тра6 QTHQ- сительно прихода внешнего сигнала запуска прекращается работа, исполнительного элемента.

Одновременно сигнал с выхода формирователя 9 поступает на управляющий вход блока 3. При этом сигналом с третьего выхода блока 3 закрывается элемент И 17 для прохождения импульсов тактовой частоты с выхода генератора 1 на счетный вход счетчика 4, а через инверторы 16 и 20 открываются элементы 18 и 22 для занесения в счетчики 4 и 5 начальной временной информации. При этом сигнал с первого выхода блока 3 запрещает функционирование цифровых компараторов 6 и 7 и переводит счетчики 4 и 5 в режим прямого счета.

В режиме ПВУ (фиг. 2) сигнал запуска, поступающий на внешний командный вход блока 3, через элемент ИЛИ 33 опрокидывает триггер 28.

Внешний сигнал запуска анализируется по амплитудно-временным параметрам с целью исключения ложных запусков устройства. С инверсного выхода триггера 28 снимается сигнал, поступающий на входы изменения направления счета счетчиков 4 и

5 и компараторов 6 и 7, разрешая обратный счет в счетчиках 4 и 5 и анализ нулевой комбинации разрядов в компараторах 6 и

7. Сигнал с прямого. выхода триггера 28 через элемент ИЛИ 31 блокирует работу триггеров 26 и 27, запрещая работу устройства в режимах СМ, Т, ЧТВ при управлении с помощью кнопки 24. Одновременно сигнал с прямого выхода триггера 28 через элемент ИЛИ 32 поступает на вход элемента И 17 коммутатора 12, разрешая прохождение тактовой частоты на счетный вход счетчика 4, и через инверторы 16 и 20 запре5

35 щает проведение коррекции временной информации счетчиков 4 и 5, По окончании отработки заданной программы сигнал с формирователя 8 поступает на управляющий вход блока 3 и через элемент ИЛИ 30 устанавливает в исходное состояние триггер 28, прекращая функционирование устройства в режиме ПВУ. При этом сигналом с инверсного выхода триггера 28 осуществляется переключение на прямой счет "четчиков 4 и 5 и запрещается функционирование компараторов 6 и 7.

Одновременно через элемент ИЛИ 32 сигналом с прямого выхода триггера 28 запрещается прохождение через коммутатор 12 тактовой частоты на вход счетчика 4 и разрешается занесение информации в счетчики 4 и 5 через коммутаторы l2 и 13, а через элемент ИЛИ 31 разблокируются триггеры

26и27, Начальная установка всех элементов устройства в исходное состояние осуществляется кнопкой 25. При нажатии кнопки элемент ИЛИ 30 устанавливается триггер

28, формируя-исходные сигналы на выходах блока 3 для обеспечения работы устройства во всех четырех режимах, через элемент

ИЛИ 31 устанавливаются триггеры 26 и 27, а также обнуляются счетчики 4 и 5, Для исключения возможности несанкционированного сброса во время работы время нажатия кнопки 25 должно быть не менее 1,28 с {достигается путем задер>кки реального сигнала от момента нажатия), что уменьшает возможность сброса при ошибочном нажатии кнопки 25.

Все кнопки устройства имеют схему защиты от дребезга, выполненную по известной схеме на триггерах (не показаны).

В режиме СМ управление устройством осуществляется с помощью кнопки 24. При первом нажатии опрокидываются триггер

26, выполненный как триггер-защелка, и триггер 27, включенный в счетном режиме.

С выхода триггера 26 через элемент ИЛИ 30 на время работы в режиме CM блокируется триггер 28, исключая переход на режим

ПВУ. С выхода триггера 27 сигнал через элемент ИЛИ 32 открывает коммутатор 12 для прохождения тактовой частоты на вход счетчика 4, включенного в режиме прямого счета. При повторном нажатии кнопки 24 сигнал с триггера 27 через элемент ИЛИ 32 закрывает коммутатор 12, прекращая счет импульсов тактовой частоты счетчиком 4 и фиксируя измеренный интервал времени на блоке 15. При дальнейшей работе в режиме CM с помощью кнопки 24 процесс повторяется. В данном алгоритме функцl10нирования устройства секундомер рабогает

1,95343 в режиме накопления информации, т.е, продолжение измерения временного интервала начинается с предыдущего зафиксированного значения. При необходимости измерения временных интервалов непосредственно с нулевого значения достаточно предварительно нажать кнопку 25.

Режим Т аналогичен по алгоритму работы режиму ПВУ, за исключением того, что запуск осуществляется с помощью кнопки

24. Предварительно по описанному алгоритму в счетчики 4 и 5 заносится временная информация о временах Тзад и Т б, Запуск устройства н режим Т достигается двукратным нажатием кнопки 24 н отличие от режима СМ, При этом время между нажатыми состояниями кнопки 24 не должно превышать 1,28 с, н противном случае устройство работает в ре>киме СМ.

При двукратном нажатии кнопки 24 сигнал с выхода элемента И 35 через элемент

ИЛИ 33 опрокидывает триггер 28, формируя сигналы, необходимые для >ункцианирования устройства в этом режиме, Одновременно через элемент ИЛИ ЗЗ блокируются триггеры 26 и 27, исключая вазможность дальнейшей работы с памощыа кнопки 24 на все время режима Т.

При первом нажатии кнопки 24 опрокидывается триггер 29, С, выхода триггера 29 сигнал посгупает на первый вход элемента

И 35 и разрешающий вход счетчика 34, разрешал счет импульсон тактовой частоты, При появлении сигнала на выбранном выходе счетчика 34 опрокидывается триггер 29, при этом обнуляется счетчик 34 и снимается сигнал разрешения с первого входа элемента И 35, В рассматриваемом устройстве тактовая частота выбрана равной 100 Гц, а емкость счетчика составляет 2; таки обра7, зом, через 1,28 с пасле первого нажатия кнопки 24 счетчик 34 переходит в исходное состояние, Если за это время не было повторного нажатия кнопки 24, то на выходе элемента И 35 сигнал не формируется; если было повторное нажатие, та на выходе элемента И 35 формируется сигнал, переводящий устройство в режим Т, Режим ЧТВ по алгоритму работы аналогичен режйму СМ с предустановкой, Предварительно в счет ик 4 заносится информация в реальном масштабе времени, По сигналам точного времени осуществляется запуск устройства путем нажатия кнопки 24, при этом счетчик 4 начинает счет.импульсон тактовой частоты в прямом направлении с выставленного значения.

Визуальный контроль текугцего значения времени осуществляется с помощью блока

15. Сигналы занесения информации в счети 5 и с выходов этих счетчиков поступают на

35 блок преобразования.

55 чики 4 и 5 формируются н блоке 2 упранлен ия (фи г, 3).

Кнопка 37 управляет работой регистра

36, адресные выходы которого подключены к разрешающим входам записи отдельных ступеней счетчиков 4 и,5, Числом иа>катий кнопки 37 определяется выбор ступени счетчика 4 или 5, подлежащей коррекции.

Кнопкой 38 управляется триггер 40, сигналами с пря" îãî и обратного выходов которого выбирается счетчик, информацию которого необходимо корректировать.

Непосредственное занесение информации s выбранную ступень счетчика 4 ипи 5 осуществляется при нажа- èè к,нопки 39, разрешая прохождение сигнала с частотой занесения с генератора 1 (например, 1 Гц) через элементы И 18 и 22 коммутаторов 12 и l3 в зависимости от состояния триггера

40. Сигнал с инверсного выхода триггера

40 поступает на индикатор 49 режима, на котором высвечивается сообщение о том, информация какого счетчика (4 или 5) корректируется.

Блок 14 преобразования кодов предназначен для обработки информации, поступающей от реверг." нных счетчиков 4 и 5, и представляет сабо коммутаторы, упранляе ..ые сигналами с инверсного выхода триггера 40 блока 2 управления, ",îòîðûå по информационной шине записываются в старшие разряды реверсивных счетчиков 4

Формула изобретения

1. Устройство для контроля времени работы оборудования, содержащее генератор импульсов, блок выбора режима, блок управления, первый коммутатор, первый ренерсивный счетчик, первый и второй цифровые компараторы и триггер, первый выход блока управления соединен с перBblM входом первого коммутатора, выход которого подключен к первому информационному входу первого реверсивного счетчика, выходы которого соединены с информационными входами первого цифровага кампаратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него ведены второй коммутатор, элемент

ИЛИ, первый и второй формирователи импульсов, блок преобразования кодов, блок отображения информации, первый выход блока выбора режима соединен с управляющими входами первого и второго ренерсинных счетчиков, первого и нтарого цифровых компараторан выходы последних подключены к входам первого и второ1695343

10 го формирователей импульсов, выход первого из которых соединен с первыми входами блока выбора режима и триггера, выход которого является выходом устройства и соединен с первым входом элемента ИЛИ и с первым входом второго коммутатора, выход которого подключен к первому информационному входу второго реверсивного счетчика, выходы которого соединены с информационными входами второго цифрового компаратора и с первыми входами блока преобразования кодов, выход которого подключен к блоку отображения информации, выходы первого реверсивного счетчика соединены с вторыми входами блока преобразования кодов, выход второго формирователя импульсов подключен к второму входу триггера, второй выход блока управления соединен с вторым входом второго коммутатора, третий вход которого обьединен с вторым входом первого коммутатора, входом блока управления и подключен к первому выходу генератора импульсов, второй выход которого соединен с вторым входом блока выбора режима, второй выход которого подключен к установочному входу второго реверсивного счетчика и второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом первого реверсивного счетчика, вторые информационные входы которого обьединены с вторыми информационными входами второго реверсивного счетчика и подключены к третьим выходам блока управления, третий выход блока выбора режима соединен с третьим и четвертым входами первого коммутатора и четвертым входом второго коммутатора, третий вход блока выбора режима является управляющий входом устройства.

2, Устройство по п. I, о тл и ч а ю щеес я тем, что блок выбора режима содержит первую и вторую кнопку, первый, второй, третий и четвертый триггеры, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, счетчик и элемент И, выход первой кнопки соединен с первым входом элемента И и с первыми входами первого, второго и четвертого триггеров, выход первого триггера подключен к первому входу первого зле5

50 мента ИЛИ, выход которого соединен с первым вхоДом третьего триггера, инверсный выход которого является первым выходом блока выбора режима. второй вход первого элемента ИЛИ является первым входом блока выбора режима, выход второй кнопки является вторым выходом блока выбора режима и соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к вторым входам первого и второго триггеров. выход последнего соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого является третьим выходом блока выбора режима, прямой выход третьего триггера подключен к вторым входам второго и третьего элементов ИЛИ, счетный вход счетчика является вторым входом блока выбора режима, выход счетчика соединен с вторым входом четвертого триггера, выход которого подключен к установочному входу счетчика и к второму входу элемента И, выход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ и первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу третьего триггера, второй вход четвертого элемента ИЛИ является третьим входом блока выбора режима.

3. Устройство по и, 1, отл и ч а ю щ е ес я тем, что блок управления содержит регистр сдвига, первую, вторую и третью кнопки, триггер, индикатор, первый и егорой элементы И, выходы которых являются первым и вторым выходами блока управления, выход первой кнопки соединен с входом регистра сдвига, выход второй кнопки подключен к входу триггера, прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого объединен с первым входом первого элемента И и является входом блока управления, выход третьей кнопки подключен к третьему входу второго элемента И и второму входу первого элемента И, третий вход которого объединен с входом индикатора и соединен с инверсным выходом триггера, выходы регистра сдвига и.инверсный выход триггера объединены в информационную шину, которая является третьим выходом блока управления.

1695343

1695343, у 1Р

С генератора 1

Фиг. 5

Составитель В. Скворцов

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор В, Гирняк

Редактор А. Огар

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

Заказ 4165 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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