Устройство для контроля состояния распределенных объектов

 

Изобретение относится к технике сигнализации и может быть использовано в автоматизированных системах контроля и управления технологическими и производственными процессами для сигнализации о состоянии рассредоточенных объектов с общей проводной линией связи Целью изобретения является повышение функциональной надежности устройства Для этого в устройство, содержащее центральный пульт 1, который содержит генератор 3 импульсов, распределитель 5 импульсов , исполнительные блоки 6, элемент Д задержки, запоминающие элементы 7 и 8, элемент ИЛИ 10 и элемент И 12, линейные блоки 2, каждый из которых выполнен из D-триггера 13, ключевого элемента 17 и чувствительного элемента 1б„ В центральный пульт 1 введены также элемент НЕ 9, элемент ИЛИ 11 и шину Сброс, а в каждый линейный блок 2 введены D-триггер И, элемент НЕ 15 и ключевой элемент , 18. Устройство обеспечивает контроль жесткости линии связи и непрерывный контроль за состоянием датчиков. 1 ил. С/) с

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 G 08 В 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01 НРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4777609/24 (22) 04.01.90 (46) 23.06.92. Бюл. N 23 (71) Государственный проектноконструкторский и научно-исследовательский институт по автоматизации угольной промышленности (72) Л.Г.Дрейер, И.А.Левин и

B.ß.Рихтерман (53) 654.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .N 788139, кл. G 08 В 29/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N 1179404, л. G 08 В 29/00, 1984. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ОБЪЕКТОВ (57) ИзоЬретение относится к технике сигнализации и может Ьыть испоЛьзовано в автоматизированных системах контроля и управления технологическими и .производственными процессами для сигнализации о состоянии рассреИзоЬретение относится к технике сигнализации и может Ьыть использовано в автоматизированных системах контроля и управления технологическими и производственными процессами для сигнализации о состоянии рассредоточенных объектов с общей проводной линией связи.

Известно устройство для тревож ной сигнализации, содержащее соединенные линиями связи датчики и центральный пульт, который содержит генератор, распределитель, исполнительные блоки и источник питания. Это устройство обеспечивает включение испол„„SU ÄÄ 1742841А1

2 доточенных оЬъектов с общей проводной линией связи. Целью изобретения является повышение функциональной надежности устройства. для этого в устройство, содержащее центральный пульт 1, который содержит генератор

3 импульсов, распределитель 5 импуль. сов, исполнительные .блоки 6, элемент 4 задержки, запоминающие элементы 7 и 8, элемент ИЛИ 10 и элемент И 12, линейные блоки 2, каждый иэ которых выполнен из Р-триггера 13, ключевого элемента 17 и чувствительного элемента 16. 8 центральный пульт

1 введены также элемент HE 9, элемент ИЛИ 11 и шину "Сброс", а в каждый линейный Ьлок, 2 введены D-триггер

14; элемент HE 15 и ключевой элемент

18. Устройство обеспечивает контроль жесткости линии связи и непрерывный контроль за состоянием датчиков.

1 ил. нйтель ного блока, соответствующего сработавшему датчику состояния контролируемого объекта.

Недостатки устройства заключаются в том, что при неисправностях датчика, приводящих к его ложному срабатыванию, происходит ложное включение соответствующего исполнительного блока, что может произойти также при неисправностях линий связи с датчиками. Кроме того, устройство предусматривает. непрерывную раЬоту распределителей, что приводит к непрерывному потреблению энергии от источника питания и не позволяет

1742841 использовать контактные распределительные устройства из-за их ограниченного ресурса.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для сигнализации состояния рассредоточенных объектов, устройство для контроля состояния распределенных объектов содержит центральный пульт, который выполнен из генератора импульсов, выход которого подключен к первому входу распределителя импульсов, выходы которого, кроме последнего, соединены с первыми входами соответствующих исполнительных блоков, вторые входы которых объединены, из элемента задержки, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, из двух запоминающих элементов и элемента И, линейные блоки по числу исполнительных блоков, каждый линейный блок выполнен из D-триггера, первый выход которого соединен с первым входом первого ключевого эле" мента, из шин нулевого и положитель" ного потенциалов и чувствительного элемента, выход генератора импульсов центрального пульта соединен с С"вхо" дом первого D-триггера первого линейного блока. Кроме того, устройство в центральном пульте содержит элементы "Запрет" и блок обнаружения пожара, селектор синхроимпульсов.

Недостатками известного устройства являются отсутствие контроля целостности линии связи, а также отсутствие непрерывного контроля состояния датчиков, что снижает надежность контроля рассредоточенных объектов, т.е. при.обрыве линии связи между линейными блоками (датчиками) и центральным пультом схема никак не реагирует на срабатывание датчиков, так как отсутствует сигнал, запускающий работу распредели- теля.

Целью изобретения является повышение функциональной надежности устройства.

В устройство для контроля состояния распределенных объектов, содержащее центральный пульт, который выполнен из генератора импульсов, выход которого подключен к первому входу распределителя импульсов, выходы которого, кроме последнего, 5 l0

50 соединены с первыми входами соответствующих исполнительных блоков, вторые входы которых объединены, из элемента задержки, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, из двух запоминающих элементов и элемента И, линейные блоки по числу исполнительных бло" ков, каждый линейный блок выполнен из первого D-триггера, первый выход которого соединен с первым входом первого ключевого элемента, из шин нулевого и положительного потенциалов и чувствительного элемента, выход генератора импульсов центрального пульта соединен с С-входом первого D-триггера первого линейного блока, в центральный пульт введены элемент НЕ, второй элемент ИЛИ и шина "Сброс", а запоминающие элементы выполнены из D-триггера и

RS-триггера, в каждый линейный блок введены второй D-триггер, элемент НЕ и второй ключевой элемент, в центральном пульте выход генератора импульсов через элемент НЕ подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с S-входом RSтриггера, первый выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу одного из исполнительных блоков и к второму входу распределителя импульсов, последний выход которого соединен с вторым входом элемента И и с вторым. входом второго элемента ИЛИ, шина "Сброс" подключена к второму входу первого элемента

ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом распределителя импульсов, с R-входом D-триггера и с Rвходом RS-триггера, второй выход .которого подключен к D-входу D-тригера, первый выход которого соединен с третьим входом второго элемента

ИЛИ и с входом элемента задержки, второй выход D-триггера подключен к третьему входу элемента И, s каждом линейном блоке D-входы первого и второго D-триггеров соединены соответственно с шиной положительного и с шиной нулевого потенциалов, С-вход первого D-триггера соединен с первым вхором второго ключевого элемента и через элемент НЕ подключен к С-входу второго D-триггера, первый выход которого через чувствительный элемент подключен к второму входу

42841

5 17 первого ключевого элемента, второй выход первого D-триггера подключен к. S-входу второго D-триггера, второй выход которого соединен с вторым входом второго ключевого элемента, выходы первых ключевых элементов линейных блоков соединены с С-входом

D-триггера центрального пульта, выход первого элемента ИЛИ которого подключен к К-входам первых D-триггеров линейных блоков, выход второго ключевого элемента каждого предыдущего линейного блока соединен с .С-входом первого D-триггера каждого последующего линейного блока, выход второго ключевого элемента последнего линейного блока подключен к Свходу D-триггера центрального пульта.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит центральный пульт 1 и линейные блоки 2. Центральный пульт содержит генератор 3 импульсов, элемент 4 задержки, распределитель 5 импульсов, исполнительные блоки 6, два запоминающих элемента в виде D-триггера 7 и RSтриггера 8, элемент HE 9, элементы

ИЛИ 10 и 11, элемент И 12 и шину

"Сброс" (не показана). Линейные блоки 2 содержат D-триггеры 13 и 14. элемент HE 15, чувствительный элемент

16 ключевые элементы 17 и 18 и шины нулевого и положительного потенциалов.

Устройство содержит центральный пульт, который выполнен из генератора импульсов, выход 3 генератора импульсов подключен к первому входу . распределителя 5 импульсов, выходы которого, кроме последнего, соединены с первыми входами соответствующих исполнительных блоков 6, вторые входы которых объединены, из элемента 4 задержки, выход которого подключен .к первому входу первого элемента ИЛИ

10, из двух запоминающих элементов

7 и 8 и элемента И 12, линейные блоки

2 по числу исполнительных блоков 6, каждый линейный блок 2 выполнен из, . первого.D-триггера 13, первый выход которого соединен с первым входом первого ключевого элемента 17, из шин нулевого и положительного потенциалов и чувствительного элемента 16, выход генератора 3 импульсов центрального пульта 1 соединен с

С-входом первого D-триггера 13 первого линейного блока 2, в центральном пульте 1 выход генератора 3 импульсов через элемент НЕ 9 подключен к первому входу элемента И 12, выход которого соединен с S-входом RSтриггера 8, первый выход которого соединен с первым входом элемента

ИЛИ 11, выход которого подключен к второму входу одного из исполнительных блоков 6 и к второму входу распределителя 5 импульсов, последний выход которого соединен с вторым входом элемента И 12 и с вторым входом второго элемента ИЛИ 11, шина

"Сброс" подключена к второму входу первого элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с третьим входом распределителя 5 импульсов, с R-входом

D-триггера 7 и с R-входом RS-триггера 8, второй выход которого подключен к D-входу D-триггера 7, первый выход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ 11 и с входом элемента 4 задержки, второй выход D-триггера 7 подключен к третьему входу элемента И12, в каждом линейном блоке D-входы первого

13 и второго 14 D-триггеров соединены соответственно с шиной положительного и с шиной нулевого потенциалов, С-вход первого D-триггера 13 соединен с первым входом второго ключевого элемента 18 и через элемент НЕ 15 подключен к С- входу второго D-триггера 14, первый выход которого через чувствительный элемент 16 подключен к второму входу первого ключевого элемента 17, второй выход первого D-триггера 13 подключен к S-входу второго D-триггера 14, второй выход которого соединен с вторым входом второго ключевого элемента 18, выходы первых ключевых элементов 17, линейных блоков

2 соединены с С-входом D-триггера 7 центрального пульта 1, выход первого элемента ИЛИ 10 которого подключен к

R-входам первых 9-триггеров 13 линейных блоков 2, выход второго ключевого элемента 18 каждого предыдущего линейного блока 2 соединен с Свходом первого D-триггера 13 каждого последующего линейного блока 2, выход второго ключевого элемента !8 последнего линейного блока 2 подклю" чен к С-входу D-триггера 7 центрального пульта 1, 41 8 на его втором входе в этот момент времени присутствует сигнал "Лог.

I! 0 I!

При поступлении второго тактового импульса на втором выходе распре делителя 5 импульсов центрального пульта 1 появляется сигнал "Лог."1" состояние О-триггеров 13 и 14 перво го линейного блока 2 не меняется и на выходе ключевого элемента 18 на переднем фронте второго тактового импульса появляется сигнал "Лог."1" т.е. повторяется передний фронт

1 тактового импульса. При этом D-триг

rep 13 второго линейного блока 2 пе реходит в единичное состояние, а

D-триггер 14 - в нулевое. Дальнейша работа второго линейного блока 2 происходит аналогично работе первого линейного блока 2. Работа всех последующих линейных блоков 2 происходит аналогичным образом.

При поступлении К-го тактового импульса срабатывает К-й линейный блок 2. На переднем фронте К+1-го тактового импульса на К+1-м выходе распределителя 5 импульсов центрального пульта 1 появляется сигнал

"Лог."1", поступающая на первый вход элемента И 12. При этом если линия связи между центральным пультом 1 и последним линейным блоком 2 не оборвана, сигнал "Лог."l" с выхода ключевого элемента 18 последнего линейного блока 2 поступает на счетный вход D-триггера 7, который переходит в единичное состояние, так как на его D-входе присутствует сигнал "Лог."1" с инверсного выхода

RS-триггера 8. При этом элемент И 12 сигналом "Лог."0" с инверсного выхода

D-триггера 7 оказывается запертым.

Если же линия связи оборвана, то сигнал "Лог."1" с выхода ключацс!го элемента 18 не попадает на счетный вход D-триггера 7, который поэтому не изменяет своего состояния, и сигнал "Лог."1" с инверсного выхода

D-триггера 7 поступает на второй вход элемента И12. На заднем фронте К+1-ro тактового импульса сигнал "Лог."!" с выхода элемента НЕ 9 поступает на третий вход элемента И l2. При этом сигнал "Лог."1" с выхода элемента

И 12 поступает на вход S установки в "1" триггера 8.

Переход триггера 8 в единичное состояние свидетельствует о наличии

7 17428

Устройство работает следующим образомм, В исходном состоянии установлены в нулевое состояние триггеры 7 и 8 и распределитель 5 импульсов центрального пульта 1 и D-триггер 13 в линейных блоках 2, D-триггер 14 этих блоков пир этом установлен в н!" сигналом "Лог. "1" с инверсного выхода

D-триггера 13, Сигналом "Лог. "0" с

16 выхода элемента ИЛИ l 1 исполнитель" ные блоки 6 заперты, а распределителю 5 импульсов разрешен счет тактовых импульсов, С прямого выхода 9-триггера 14 сигнал Лог."1" поступает

tI н н

1$ на вход чувствительного элемента 16.

Рассмотрим работу устройства, ког- 1 да чувствительный элемент 1б в ли" нейных блоках 2 разомкнут. В этом 2р случае ключевой элемент 17 заперт и на его выходе сигнал "Лог."0" . Ключевой элемент 18 также заперт сигна- . лом "Лог."0" с инверсного выхода

D-триггера 14 и на его выходе также 2 присутствует сигнал "Лог."0". Тактовые импульсы от генератора 3 импульсов начинают поступать на вход распределителя 5 импульсов пульта 1 и вход периферийного распределителя импульсов, входом которого является

ЗО счетный вход D-триггера !3 первого линейного блока 2.

Причем периферийный распределитель, импульсов выполнен по схеме последо" вательного регистра, разрядами кото- З5 рого являются D-триггеры 13 и 14 ли. нейных блоков 2 и в каждый разряд ко" торого поочередно на переднем фронте тактового импульса записывается "l".

При поступлении первого тактового @ импульса от генератора 3 импульсов по его переднему фронту на первом выходе распределителя 5 импульсов появляется сигнал "Лог."1", а D-триггер 13 первого линейного блока 2 пере- ходит в единичное состояние. Так как ключевой элемент 17 заперт, то на его выходе присутствует сигнал "Лог.

"0"

На заднем фронте первого тактового ® импульса, поступающего через инвертор 15 на счетный вход D-триггера

13 первого линейного блока 2, он переходит в нулевое состояние, при этом сигналом "Лог,"1" с инверсного выхода триггера 14 отпирается ключевой элемент 18, но на его выходе остается сигнал "Лог."0", так как

74284! линейного блока 2, т.е. не устранится причина замыкания чувствительного- элемента 16 в первом линейном блоке 2.

9 оЬрыва линии связи между последним линейным блоком 2 и центральным пультом 1. Сигнал "Лог,"1" с прямого выхода триггера 8 через элемент ИЛИ

11 поступает на вход распределителя

5 ипульсов, запрещая его счет, а сигнал "Лог."0" с инверного выхода триггера 8 поступает íà D-вход Dтриггера. 7, запрещая этим перевод . его в единичное состояние.

Перевод устройства в раЬочий режим после ликвидации обрыва линии связи между последним линейным блоком

-2 и центральным пультом 1 осуществляется подачей сигнала "Сброс" (нЛог.

"1") через элемент ИЛИ 10.

Рассмотрим работу устройства, если в одном из линейных блоков 2, например первом, чувствительный эле-. мент 16 замкнут. В этом случае ключевой элемент 17 открыт и на его выходе присутствует сигнал "Лог."0", поступающий с прямого выхода триггера

13. При поступлении первого тактового импульса от генератора 3 импульсов по его переднему фронту на первом выходе распределителя 5 импульсов появляется сигнал "Лог."1", à D-триггер 13 первого линейного блока 2 переходит в единичное состояние. Так как ключевой элемент 17 открыт, то . на его выходе появится сигнал "Лог.

"1", поступающий с прямого выхода

D-триггера 13. Этот сигнал через линию связи поступает на счетный вход D-триггера 7, который переходит в единичное состояние, так как на

его D-входе присутствует сигнал

"Лог."1", поступающий с инверсного выхода RS-триггера 8.

При этом сигнал "Лог."1" с прямого выхода Р-триггера 7 через элемент

ИЛИ 11 запрещает счет тактовых импульсов распределителем 5 импульсов и разрешает включение первого исполнительного блока 6, фиксирующего состояние первого выхода распределителя 5 импульсов. Одновременно сиг" нал "Лог. !" с прямого выхода D-триггера 7 поступает на вход элемента 4 задержки, на выходе которого появляется сигнал "Лог."1" по истечении времени задержки. Этот сигнал через элемент ИЛИ 10 устанавливает цент- . ральный пульт 1 и линейные блоки 2 в исходное состояние. Цикл повторяется до тех пор, пока не разомкнется чувствительный элемент !6 первого

Формула изобретения

Устройство для контроля состояния распределенных объектов, содержащее центральный пульт, который выполнен из генератора импульсов, выход которого подключенк к первому входу распределителя импульсов, выходы которого, кроме последнего, соединены с первыми входами соответствующих исполнительных Ьлоков, вторые входы которых объединены, из weмента задержки, выход которого под20 ключен к первому входу первого элемента ИЛИ, из двух запоминающих элементов и элемента И, линейные блоки по числу исполнительных блоков, каждый линейный блок выполнен .из пер25 вого D-триггера, первый выход которого соединен с первым входом первого. ключевого элемента, из шин нулевого и положительного потенциалов и чувствительного элемента, выход генерато30 ра импульсов центрального пульта соединен с С-входом первого D-триггера первого линейного блока, о т л и ч а ю. щ е е с я тем, что, с целью повышения функциональной надежности устройства, в него в центральный

35 пульт введены элемент НЕ, второи элемент ИЛИ и шина "Сброс", а запоминающие элементы выполнены из 0триггера и RS-триггера, в каждый ли40 нейный Ьлок введены второй D-триггер, элемент НЕ и второй ключевой элемент, в центральном пульте выход генератора импульсов через элемент

НЕ подключен к первому входу элемен45 та И, выход которого соединен с Sвходом RS-триггера, первый выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу одного из испол$0 нительных блоков и к второму входу распределителя импульсов, последний выход которого соединен с вторым входом элемента И и с вторым входом второго элемента ИЛИ, шина "Сброс" подключена к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом распределителя импульсов, с k-входом D-триггера и с

R-входом Rs-триггера, второй выход

Составитель Л.Дрейер

Техред M.Èoðãåíòàë Корректор И.йемчик

Редактор И.шулла

Заказ 2287 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям лри ГКНТ СССР

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

tt ft

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

11 174284 которого подключен к D-входу D-триг- гера, первый выход которого соединен с третьим входом второго элемента

ИЛИ и с входом элемента задержки, второй выход D-триггера. подключен к третьем входу элемента И, в каждом линейном блоке D-входы первого и второго D-триггеров соединены соответственно с шиной положительного и с 1О ..шиной нулевого потенциалов, С-вход первого D-триггера соединен с первым входом второго ключевого элемента и через элемент НЕ подключен к С-входу второго D-триггера, первый выход 15 которого через чувствительный элемент подключен к второму входу первого ключевого элемента, второй выход

1 12 первого Р-триггера подключен к S входу второго D-триггера, второй выход которого соединен с вторым входом второго ключевого элемента, выходы первых ключевых элементов линейных блоков соединены с С-входом D-триггера центрального пульта, выход первого элемента ИЛИ которого подключен к К-входам первых D-триггеров ли" нейных блоков, выход второго ключевого элемента каждого предыдущего линейного блока соединен с С-входом первого D-триггера каждогоюоследующего линейного блока, выход второго ключевого элемента последнего линейного блока подключен к С-входу

В-триггера центрального пульта.