Трехтактный распределитель импульсов с автоматической коррекцией одиночных ошибок



Трехтактный распределитель импульсов с автоматической коррекцией одиночных ошибок
Трехтактный распределитель импульсов с автоматической коррекцией одиночных ошибок
Трехтактный распределитель импульсов с автоматической коррекцией одиночных ошибок
Трехтактный распределитель импульсов с автоматической коррекцией одиночных ошибок
Трехтактный распределитель импульсов с автоматической коррекцией одиночных ошибок

 


Владельцы патента RU 2526859:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в дискретном электроприводе систем автоматизации технологических процессов. Технический результат заключается в расширении эксплуатационных возможностей распределителя благодаря автоматическому обнаружению, индикации и коррекции одиночных отказов на основе аппаратной реализации помехозащищенного кодирования Хэмминга. В трехтактный распределитель импульсов введены три схемы свертки, три управляемых инвертора, дешифратор и индикатор синдрома отказов, новые функциональные связи, указанные в материалах заявки. 1 ил., 4 табл.

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в дискретном электроприводе систем автоматизации технологических процессов.

Известны устройства для обнаружения отказов в шаговом электроприводе [1], [2]. Достоинством этих устройств является реализация типовых режимов коммутации, а также обнаружение отказов типа «замыкание или обрыв» в цепях ШД, постоянная их запитка. К недостаткам устройства следует отнести отсутствие автоматической коррекции одиночных отказов и индикации их адресов.

Наиболее близким по техническому решению к заявляемому устройству является трех-шеститактный распределитель импульсов [3], содержащий шины выбора режима коммутации, стробирования, управления, реверса, тактовую шину, реверсивный двоичный счетчик, первый-третий мультиплексоры, адресные входы которых 1, 2, 4, 8 соединены с одноименными разрядными выходами счетчика и шиной выбора режима коммутации, а объединение входов стробирования мультиплексоров подключено к шине «строб», выходы мультиплексоров являются выходами распределителя, реализующего трех-шеститактную коммутацию, режимы стоянки под током или обесточенной стоянки при сохранении информации о состоянии распределителя.

Технический результат заключается в расширении эксплуатационных возможностей распределителя благодаря автоматическому обнаружению, индикации и коррекции одиночных ошибок.

Это достигается тем, что в заявляемое устройство дополнительно введены первая, вторая, третья схемы свертки, выходы которых подключены к одноименным входам блока индикации и дешифратора синдрома отказов, первый, второй, третий управляемые инверторы, выходы которых являются первым-третьим выходами распределителя, а первые входы управляемых инверторов соединены с первыми выходами одноименных мультиплексоров, вторые выходы которых соединены с первыми входами одноименных схем свертки, третий, пятый, шестой выходы дешифратора соединены со вторыми входами первого-третьего управляемых инверторов, вторые входы первой и второй схем свертки соединены с первым выходом первого мультиплексора, третьи входы второй и третьей схем свертки соединены с первым выходом третьего мультиплексора, объединение второго входа третьей схемы свертки с третьим входом первой схемы свертки подключено к первому выходу второго мультиплексора, при этом нулевой, четвертый, пятый информационные входы первого мультиплексора, первый, четвертый, шестой информационные входы второго мультиплексора, второй, пятый, шестой информационные входы третьего мультиплексора объединены и подключены к шине (+Е) питания, а первый, второй, третий, шестой, седьмой информационные входы первого мультиплексора, нулевой, второй, третий, пятый, седьмой информационные входы второго мультиплексора, нулевой, первый, третий, четвертый, седьмой информационные входы третьего мультиплексора объединены и подключены к общей шине, а нулевой выход дешифратора синдрома ошибок через инвертор соединен с шиной «отказ устройства».

На чертеже представлена блок-схема распределителя импульсов.

Распределитель содержит реверсивный двоичный счетчик 7, тактовый (С) вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, вход разрешения счета (V) - с шиной управления, а вход (±1) задания направления счета - с шиной реверса, разрядные выходы счетчика a0a1 соединены с одноименными адресными входами мультиплексоров 1-3, стробирующие входы (W) которых объединены и подключены к St шине «строб», первую (8), вторую (9), третью (10) схемы свертки, дешифратор (11) и индикатор (13) синдрома ошибки, первый (4), второй (5), третий (6) управляемые инверторы, выходы которых являются выходами распределителя, а первые входы первого (4), второго (5), третьего (6) управляемых инверторов соединены с первыми выходами первого (1), второго (2), третьего (3) мультиплексоров, вторые выходы которых соединены соответственно с первыми входами первой (8), второй (9), третьей (10) схем свертки, выходы которых соединены с одноименными входами индикатора (13) и дешифратора синдрома ошибки (11), выходы дешифратора третий, пятый, шестой соединены соответственно со вторыми входами первого-третьего управляемых инверторов, а нулевой выход дешифратора через инвертор (12) соединен с шиной «отказ устройства», вторые входы первой и второй схем свертки соединены с первым выходом первого мультиплексора, третьи входы второй и третьей схем свертки соединены с первым выходом третьего мультиплексора, объединение второго входа третьей схемы свертки с третьим входом первой схемы свертки подключено к первому выходу второго мультиплексора, при этом нулевой, четвертый, пятый информационные входы первого мультиплексора, первый, четвертый, шестой информационные входы второго мультиплексора, второй, пятый, шестой информационные входы третьего мультиплексора объединены и подключены к шине (+Е) питания, а первый-третий, шестой, седьмой информационные входы первого мультиплексора, нулевой, второй, третий, пятый, седьмой информационные входы второго мультиплексора, нулевой, первый, третий, четвертый, седьмой информационные входы третьего мультиплексора объединены и подключены к общей шине.

Распределитель работает следующим образом. Если на шину St «строб» подан запрещающий уровень, к примеру St=1, то на первых (х3, x5, x6) и вторых (x1, x2, x4) выходах первого, второго и третьего мультиплексоров установится логический ноль, следовательно, синдром отказа S(S11⊕х3⊕х5=0, S22⊕x3⊕х6=0, S4=x4⊕х5⊕х6=0)=0, что вызовет установку на выходах дешифратора Е-F-Н-0 и переключит управляемые инверторы в режим повторителей ( A = x 3 E = x 3 0 = x 3 ¯ 0 x 3 0 ¯ = x 3 , аналогично В=х5⊕F=х5⊕0=x5, С=х6⊕Н=х6⊕0=x6). При S=1·S1+2·S2+4S4=0 на нулевом выходе дешифратора установится M ¯ = 1 ( о т к а з ¯ ) , индикатор отобразит цифру ноль, что указывает на отсутствие одиночного отказа, а распределитель реализует режим обесточенной стоянки (табл.4).

При комбинации входных переменных V=St=0 устанавливается режим стоянки под током, когда зафиксированной комбинации адресных входов мультиплексоров соответствует определенный набор нулей и единиц на их выходах в соответствии с табл.1, 4.

Если при St=0 на шину управления подается разрешающая счет логическая переменная V=1, то на каждый тактовый импульс счетчик 7 увеличивает (при R=0) или уменьшает (при R=1) код своего внутреннего состояния a0a1. В табл.1 представлено функционирование устройства в режиме трехтактной реверсивной поочередной коммутации при отсутствии отказов.

В этом случае кодам a0a1 (00, 10, 01) при прямой коммутации и (00, 01, 10) при реверсе соответствуют комбинации x3, x5, x6 при прямой коммутации (100, 010, 001) и (100, 001, 010) при реверсе. Последние комбинации выводятся на первые выходы мультиплексоров 1-3.

На вторые выходы мультиплексоров выводятся x1, x2, x4 (110, 101, 011) при прямой коммутации и (110, 011, 101) при реверсе.

Для режима, представленного табл.1, значения синдрома S(S1,S2,S4) равны нулю, что устанавливает управляемые инверторы в режим повторителей, обеспечивая А=x3, В=x5, С=x6, при этом S=М=0.

В табл.2 и 3 приведены примеры коррекции одиночных отказов распределителя x3≡1, x5≡0.

В первом случае значение синдрома S=3 для кодов a0a1 состояния счетчика 7-10, 01, что устанавливает на третьем выходе дешифратора синдрома логическую единицу, переключающую управляемый инвертор 4 в режим инверсии, в результате A = x 3 ¯ = 0 для кодов состояния счетчика 10 и 01, для кода 00 значение S=0, на Е выходе дешифратора устанавливается логический ноль, переводящий управляемый инвертор 4 в режим повторителя, откуда А=x3.

В результате отказ х3≡1 скорректирован.

Во втором случае синдром S=5 для кодов a0a1, равных 10 при прямой коммутации и для реверса, устанавливает на пятом выходе дешифратора логическую единицу (F=1), переключающую управляемый инвертор 5 в режим инверсии, в результате B = x 5 ¯ = 1 для упомянутых выше комбинаций a0a1 и отказ x5≡0 скорректирован.

Следовательно, введение в состав распределителя схем свертки, управляемых инверторов, дешифратора и индикатора отказов позволяет обнаруживать, индикатировать и корректировать одиночные отказы, которые не нарушают работу распределителя.

Источники информации:

1. SU 1319227, Н02Р 8/00. Устройство для обнаружения отказов в шаговом электроприводе.

2. SU 1415401, Н02Р 7/62. Устройство для обнаружения отказов в шаговом электроприводе.

3. RU 2440664, Н02Р 8/00. Трех-шеститактный распределитель импульсов.

4. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника: Учеб. пособие для вузов. - 2-е изд. - СПб: БВХ - Петербург. 2007.

Трехтактный распределитель импульсов с автоматической коррекцией одиночных ошибок, содержащий реверсивный двоичный счетчик, тактовый вход которого соединен с шиной тактовых импульсов, вход разрешения счета - с шиной управления, а вход задания направления счета - с шиной реверса, первый, второй, третий мультиплексоры, стробирующие входы которых объединены и подключены к шине стробирования, разрядные выходы счетчика а0, a1 соединены с одноименными адресными входами мультиплексоров, отличающийся тем, что в него введены первая, вторая, третья схемы свертки, дешифратор и индикатор синдрома ошибки, первый, второй, третий управляемые инверторы, выходы которых являются выходами распределителя, а первые входы первого-третьего управляемых инверторов соединены соответственно с первыми выходами первого-третьего мультиплексоров, вторые выходы которых соединены с первыми входами схем свертки, выходы которых соединены с одноименными входами индикатора и дешифратора синдрома ошибки, выходы дешифратора третий, пятый, шестой соединены соответственно со вторыми входами первого-третьего управляемых инверторов, вторые входы первой и второй схем свертки соединены с первым выходом первого мультиплексора, а третьи входы второй и третьей схем свертки соединены с первым выходом третьего мультиплексора, объединение второго входа третьей схемы свертки с третьим входом первой схемы свертки подключено к первому выходу второго мультиплексора, при этом нулевой, четвертый, пятый информационные входы первого мультиплексора, первый, четвертый, шестой информационные входы второго мультиплексора, второй, пятый, шестой информационные входы третьего мультиплексора объединены и подключены к шине (+Е) питания, а первый-третий, шестой, седьмой информационные входы первого мультиплексора, нулевой, второй, третий, пятый, седьмой информационные входы второго мультиплексора, нулевой, первый, третий, четвертый, седьмой информационные входы третьего мультиплексора объединены и подключены к общей шине, нулевой выход дешифратора синдрома ошибки через инвертор соединен с шиной «отказ устройства».



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах с шаговым электроприводом на базе трехфазных, четырехфазных и шестифазных шаговых двигателей.

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах с дискретным электроприводом на базе трехфазных, четырехфазных и шестифазных шаговых двигателей.

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в дискретном электроприводе с программным управлением. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства, в повышении надежности и упрощении эксплуатации этого устройства.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к космической технике, может быть использовано при проектировании систем раскрытия конструкций космических аппаратов и предназначено для приведения в действие раскрывающихся узлов механических систем космического аппарата.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при создании приводов силовых механизмов с регулируемым прерывистым перемещением в технологических линиях подачи заготовок и в системах испытания, контроля и управления.

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах с шаговым электроприводом на базе трехфазных, четырехфазных и шестифазных шаговых двигателей.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использована для определения режима работы электродвигателей. .

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для автоматизированной регистрации спектров поглощения и люминесценции. .

Изобретение относится к области электротехники. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в дискретном электроприводе с ограниченным диапазоном перемещения подвижного элемента. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах с шаговым электроприводом на базе трехфазных, четырехфазных и шестифазных шаговых двигателей.

Изобретение относится к области электромеханики и может быть использовано для реализации циклических движений. Технический результат - повышение точности реализации циклических движений.

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах с дискретным электроприводом на базе трехфазных, четырехфазных и шестифазных шаговых двигателей.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в дискретных электроприводах. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в коммутаторах дискретного электропривода. .

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в системах с шаговым электроприводом на базе трехфазных, четырехфазных и шестифазных шаговых двигателей.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах или машинах. .

Изобретение относится к области тяговых транспортных средств и может быть использовано в рабочих, гусеничных, инженерных типах машин. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при управлении индукторным приводом, имеющим зубчатый статор, на котором расположено несколько фазных обмоток, каждая из которых запитывается однополярными импульсами тока полумостового инвертора напряжения, и зубчатый безобмоточный ротор.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к космической технике, и может быть использовано при проектировании систем раскрытия конструкций космических аппаратов. Привод раскрытия содержит корпус с установленными в нем зубчатым редуктором и электродвигателем. В качестве электродвигателя применены два коллекторных электродвигателя постоянного тока, определяющие скорость вращения или торможения привода. В кинематическую цепь каждого электродвигателя включены инерционные муфты, а часть редуктора до инерционных муфт имеет передаточное отношение не более 10000. Достигается повышение надежности устройства. 1 ил.
Наверх