Автоматическое контрольное устройство

 

Изобретение относится к испытаниям электрических систем и может быть использовано в качестве устройства, контролирующего работоспособность аппаратуры управления. Технический результат заключается в повышении достоверности проверки, который достигается за счет того, что устройство содержит генератор импульсов, счетчик импульсов, блок управления, управляемый переключатель и измерительный блок. Выход генератора импульсов связан со входом счетчика импульсов, выходы которого связаны со входами блока управления и с адресными входами управляемого переключателя. Выход управляемого переключателя связан с измерительным блоком, переключаемые входы управляемого переключателя связаны с контрольными входами устройства. В устройство дополнительно введены логический блок ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, формирователь коротких импульсов и реле времени, второй формирователь импульсов и второй счетчик импульсов. Устройство позволяет автоматизировать проверку командных аппаратов как в статике, так и в процессе проверки функционирования и при этом увеличить быстродействие и достоверность проверки. Кроме того, устройство позволяет формировать команду "авария" при дефекте и прекращать испытания до выяснении причин отказа и его устранения. 1 ил.

Изобретение относится к испытаниям электрических систем и может быть использовано в качестве специализированного устройства, контролирующего работоспособность аппаратуры управления, построенной на основе дешифраторов типа "из n в один", а также исправность цепей той же аппаратуры.

Известны устройства, предназначенные для проверки работоспособности аппаратуры, формирующей команды на исполнительные органы, содержащие элементы, обеспечивающие непрерывную проверку каждого выходного каскада командного аппарата [1].

Однако эти устройства требуют значительных аппаратных средств для контроля за каждым каскадом. Кроме того, часть таких элементов всегда должна оставаться в составе командного аппарата, что в ряде случаев недопустимо, особенно в летательных аппаратах и спутниках.

Наиболее близким по значению и технической реализации может быть признано одно из устройств, предназначенных для контроля электрических цепей или объектов, приведенных в [2] и выполненных в виде управляемого переключателя (блока коммутации БК согласно [2]), работающего под управлением, как минимум, счетчика импульсов (функциональный аналог привода П), и подключающего каждую из контролируемых цепей контролируемого объекта (КО) к согласующему устройству (измерительному или сравнивающему блоку БС). Устройство содержит индикатор (функциональный аналог блока фиксирования неисправностей БФН).

Применительно к предложенному устройству в качестве прототипа может быть выбрано устройство [3], содержащее генератор импульсов, счетчик импульсов, управляемый переключатель, измерительный блок и блок управления, причем выход генератора импульсов связан со входом счетчика импульсов, выходы которого связаны с адресными входами управляемого переключателя и со входами блока управления, выход управляемого переключателя связан с измерительным блоком, переключаемые входы управляемого переключателя связаны с контрольными входами устройства, выходы блока управления связаны с управляющими выходами устройства.

Однако при использовании такого устройства в каждом такте происходит проверка одной очередной цепи из всего их множества в контролируемом объекте. Кроме того, предлагается, что контролируемый объект находится в статическом состоянии. Если в процессе проверки происходит изменение состояния проверяемого объекта, например, во время его функционирования, то при этом появляется вероятность пропустить дефект, т.е. снижается достоверность проверки.

Цель изобретения - увеличение достоверности проверки без снижения быстродействия проверяемого устройства путем обеспечения проверки состояния всех выходных цепей проверяемого устройства за время формирования одной любой выходной команды, формирования команды "авария" при дефекте и прекращении испытаний до выяснения причин отказа и его устранения.

Цель достигнута тем, что в устройство, содержащее генератор импульсов, счетчик импульсов, управляемый переключатель, измерительный блок и блок управления, причем выход генератора импульсов связан со входом счетчика импульсов, выходы которого связаны с адресными входами управляемого переключателя и со входами блока управления, выход управляемого переключателя связан с измерительным блоком, переключаемые входы управляемого переключателя связаны с контрольными входами устройства, выходы блока управления связаны с управляющими выходами устройства, дополнительно введены логический блок исключающее или, формирователь коротких импульсов, реле времени, второй формирователь коротких импульсов и второй счетчик импульсов, причем выход измерительного блока связан с первым входом блока ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с первым управляющим входом блока управления, выход логического блока ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ связан с управляющим входом счетчика импульсов, выход младшего разряда счетчика связан со входом формирователя коротких импульсов, выход которого связан со входом сброса реле времени, выход реле времени связан со вторым входом логического блока ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход старшего разряда счетчика импульсов связан со входом второго формирователя коротких импульсов, выход которого связан со входом сброса второго счетчика импульсов, выход второго разряда второго счетчика импульсов связан со вторым управляющим входом блока управления.

На чертеже приведена блок-схема предложенного устройства с подключенным к нему контролируемым объектом.

Цифрами на чертеже обозначены:1 - генератор импульсов, 2 - счетчик импульсов, 3 - управляемый переключатель (мультиплексор), 4 - измерительный блок, 5 - блок управления, 6 - логический блок ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, 7 - формирователь импульсов, 8 - реле времени, выполненное, например, на генераторе импульсов 9 и счетчике 10 (исполнение реле времени непринципиально), 11 - входы устройства (управляемого переключателя), 12 - второй формирователь импульсов, 13 - второй счетчик импульсов, 14 - контролируемый объект, 15 - входная шина управления контролируемого объекта, 16 - выходная шина контролируемого объекта.

Выход генератора импульсов 1 связан со счетным входом C счетчика импульсов 2, выходы которого связаны с управляющими входами управляемого переключателя 3 и со входами блока управления 5. Ко входам 11 управляемого переключателя 3 подключаются выходы проверяемого командного аппарата 14. Выход управляемого переключателя 3 связан со входом измерительного блока 4, выход которого связан с первым входом логического блока ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 и первым управляющим входом блока управления 5. Выход логического блока ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 связан с управляющим входом счетчика импульсов 2. Выход младшего разряда счетчика импульсов 2 связан со входом формирователя коротких импульсов 7, выход которого связан со входом R сброса реле времени 8, выход которого в свою очередь связан со вторым входом логического блока ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 и со счетным входом C второго счетчика импульсов 13. Выход старшего разряда счетчика импульсов 2 связан со входом второго формирователя 12 коротких импульсов, выход которого связан со входом R сброса второго счетчика импульсов 13. Выход второго разряда второго счетчика импульсов 13 связан со вторым управляющим входом блока управления 5.

При штатной работе устройства в процессе проверки контролируемого объекта выходы блока управления 5 связаны с входной шиной 15 контролируемого объекта, а его выходная шина 16 связана со входом предложенного устройства.

Работа большинства из блоков устройства не требует специальных пояснений и однозначно вытекает из их названия. Следует сказать только о некоторых из особенностей этих блоков, касающихся управляющих сигналов.

Счетчик импульсов 2 работает при нулевом логическом сигнале на его управляющем входе, формирователь коротких импульсов 7 должен выдавать короткие импульсы по каждому фронту импульсов на его входе. Второй формирователь коротких импульсов 12 должен выдавать один короткий импульс за период входных импульсов, по каждому заднему фронту (спаду) импульсов на его входе. Реле времени 8 начинает отсчет времени после последнего импульса сброса на его входе R. Цифровой индикатор адреса команды, если таковой имеется в блоке управления 5, и проверка соответствия сформированной проверяемым командным аппаратом команды и команды, заданной ему из блока управления, начинается при наличии логической единицы на его первом управляющем входе. По этой же команде блок управления может проводить анализ и/или регистрацию результатов проверки.

Блок управления 5 по линии связи между ним и проверяемым командным аппаратом 14 поочередно выставляет все управляющие коды, на которые должны реагировать командный аппарат 14. Предложенное устройство с помощью генератора 1 и счетчика 2 с высокой скоростью проверяет состояние сигналов на всех его входных цепях 11. При этом после счета каждого импульса сигналов с выхода первого разряда счетчика 2 через формирователь импульсов 7 сбрасывается и постоянно подтверждается исходное состояние реле времени 8, а после переполнения счетчика 2 сигналом с выхода старшего разряда счетчика 2 через формирователь импульсов 12 сбрасывается в исходное состояние счетчик 13.

Если параметр выбранной цепи соответствует заданным исходным условиям (условному нулю на выходе согласующего устройства 4), то логическое состояние устройства в целом не изменяется, на выходе измерительного блока 4 сигнал отсутствует, блок управления не изменяет импульсов 2 принимает очередной импульс и управляемый переключатель 3 подключает к измерительному блоку 4 очередную проверяемую цепь. Скорость опроса цепей при этом может составлять много тысяч в секунду.

Штатно устройство работает следующим образом.

При включении контролируемого устройства и подключенного к нему автоматизированного блока контроля происходит следующее. За счет работы генератора импульсов 1 и счетчика 2 управляемый переключатель 3 начинает поочередно подключать проверяемые цепи к измерительному блоку 4 и он начинает проверять состояние сигналов (или другие параметры цепей - в зависимости от необходимости и соответствующего типа измерительного блока) на всех цепях, подключаемых к его входам. Измерительный блок 4 (в простейшем случае - транзисторный оптрон, оценивающий наличие или отсутствие напряжения на контролируемой цепи, но может быть использовано иное устройство, обеспечивающее контроль заданного параметра выбранной цепи) выдает единицу, если контролируемый параметр соответствует номинальному значению с установленными допусками.

Если при проверке очередной цепи 11 измерительный блок 4 на своем выходе выставит логическую единицу, то по первому управляющему входу в блок управления 5 поступает сигнал, стимулирующий включение цифрового индикатора адреса, если таковой имеется в блоке управления, и проверку соответствия сформированной команды и команды, заданной блоком управления, а на управляющий вход счетчика импульсов 2 через логический блок 6 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ поступит запрещающий сигнал, он прекратит счет импульсов, и на вход R реле времени 8 перестанут поступать импульсы сброса, после чего реле времени 8 начинает отсчет времени. Через определенное время на его выходе сформируется логическая единица, которая через блок ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (на его вход в этот момент будут две логических единицы, а на выходе формируется ноль) вновь разрешает счет импульсов счетчику 2. После приема одного импульса счетчиком 2 управляемый переключатель 3 подключает к согласующему устройству 4 очередную цепь, а реле времени 8 вновь сбрасывается за счет импульса, сформированного формирователем импульсов 7 во время перепада напряжения на выходе младшего разряда счетчика 2. При этом по результатам проверки согласующим устройством 4 параметров вновь подключенной цепи возможны два варианта его выходного сигнала - ноль или единица. В первом случае снимается сигнал с первого управляющего входа блока управления 5, а счетчик 2 считает следующий импульс, и устройство переходит к проверке очередной цепи. Во втором случае счетчик 2 вновь прекращает счет, на первом управляющем входе блока управления 5 будет стимулирующий сигнал, а реле времени 8 вновь начнет формировать интервал времени.

Наиболее эффективна работа данного устройства при проверке командных аппаратов, формирующих одну команду из n, выполненных, например, на основе дешифраторов.

В реальных условиях, когда длительность формируемых приборами управления импульсов достигает 200 мс, предложенное устройство за несколько миллисекунд проверяет все цепи, не имеющие на выходе команды, и два-три раза по 50-100 мс высвечивает на блоке управления номер цепи, на которой формируется выходная команда. Визуально кратковременное выключение индикатора наблюдаться не будет. При работе в таком темпе устройство за время формирования любой выходной команды несколько раз проверит состояние всех контролируемых цепей, что увеличивает достоверность испытаний.

В случае появления дефекта в виде дополнительной ложной команды устройство дует работать следующим образом. После начала проверки всего списка цепей и сброса счетчика 13 устройство находит первую по очереди цепь, на которой присутствует выходная команда. При этом счетчик 2 останавливается, реле времени 8 формирует выдержку времени, импульс с его выхода записывается во второй счетчик импульсов 13, по окончании выдержки времени счетчик 2 начнет поиск следующей цепи, на которой есть входная команда от проверяемого устройства, процесс формирования выдержки времени повторится, и импульс с его выхода будет принят счетчиком 13. При этом на втором разряде счетчика 13 появится логическая единица, свидетельствующая о появлении дефекта ("аварии"), которая поступит на второй управляющий вход блока управления. По этому сигналу блок управления может произвести любые необходимые действия, в том числе остановить подачу новых команд на вход проверяемого устройства 14. При наличии в блоке управления 5 индикатора он будет поочередно высвечивать номера штатной и ложной команд. Это позволит упростить поиск неисправностей в контролируемом аппарате, особенно в процессе его первой технологической проверки после монтажа (изготовления). В зависимости от типа контролируемого объекта и особенностей его выходных команд (дублированные, троированные и т. п. ) сигнал "авария" может быть взят не обязательно с выхода второго разряда второго счетчика, но и третьего, например, при проверке приборов, имеющих троированный выход.

При необходимости по сигналам на выходе измерительного блока 4 и на выходы второго счетчика 13 блок управления 5 может провести дополнительный анализ и (или) регистрацию результатов проверки. Устройство может быть предназначено для многофункциональной проверки цепей контролируемого объекта как в статике, при проверке изоляции цепей, входных сопротивлений контролируемого устройства, токов утечки выходных каскадов и т.д., так и в процессе функционирования. Для этого каждый раз необходимо подключать соответствующий тип измерительного блока 4.

Устройство предлагается использовать в одном из стендов (пультов), предназначенных для проверки командных аппаратов в процессе их изготовления и приемо-сдаточных испытаний на заводе-изготовителе. Устройство может быть использовано и для входного контроля по месту эксплуатации командных аппаратов.

В настоящее время заканчивается отработка такого устройства.

Формула изобретения

Автоматическое контрольное устройство, содержащее генератор импульсов, счетчик импульсов, блок управления, управляемый переключатель и измерительный блок, причем выход генератора импульсов связан с входом счетчика импульсов, выходы которого связаны с адресными входами управляемого переключателя и с входами блока управления, выход управляемого переключателя связан с входом измерительного блока, выход которого связан с первым управляющим входом блока управления, переключаемые входы управляемого переключателя связаны с контрольными входами устройства, выходы блока управления предназначены для связи с входной шиной контролируемого объекта, отличающееся тем, что в него дополнительно введены логический блок ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, формирователь коротких импульсов и реле времени, второй формирователь импульсов, второй счетчик импульсов, причем выход измерительного блока связан с первым входом логического блока ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход логического блока ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ связан с управляющим входом счетчика импульсов, выход младшего разряда которого связан с входом формирователя коротких импульсов, выход формирователя коротких импульсов связан с входом сброса реле времени, выход реле времени связан с вторым входом логического блока ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и со счетным входом второго счетчика импульсов, выход старшего разряда счетчика импульсов связан с входом второго формирователя импульсов, выход которого связан с входом сброса второго счетчика импульсов, выход второго счетчика импульсов связан с вторым управляющим входом блока управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1