Устройство для контроля дискретных систем

 

О ft ИМ - Ж-М1 И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ пщ 565287

Союе Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.11.74 (21) 2077377/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.77. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 10.08.77 (51) М. Кл. G 05В 23/02

Государственный комитет

Совета,Министров СССР по доаеет,.изобретений и открытий (53) УДК 658.562(088.8) (72) Авторы изобретения

Ф. К. Бебрис, С. С. Бруфман, Б. М. Комаров, И. Н. Минин, В. И. Мишакин, И. В. Морель, А. А. Призенцов, А. В. Сафронов и H. А. Трофимов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДИСКРЕТНЪ|Х СИСТЕМ

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и автоматики. Устройство может быть использовано для автоматического контроля исправности блоков и систем дискретной автоматики, например комбинированных многотактных автономных систем управления, выходные сигналы которых изменяются дискретно. Комбинации выходных сигналов этих систем зависят от |предыдущего состояния их элементов и, кроме того, могут многократно дискретно изменяться в течение одного и того же такта контроля, т. е, последовательно переходить по известному закону из одного статического состояния в другое, соответствующее другой комбинации выходных сигналов, Промежуточное, переходное состояние выходных сигналов между двумя последовательными статическими состояниями соответствует динамическому состоянию этих сигналов, причем его длительность имеет случайное отклонение от номинального, обусловленное допуском на время срабатывания дискретных элементов.

Известно устройство для автоматического контроля (1), состоящее из коммутатора, объекта контроля,,преобразователя, генератора стимулирующих сигналов, блока обработки информации, индикатора, элементов И и

ИЛИ, формирователя рабочих импульсов, схемы запуска и ячейки тактов проверки. Это устройство обеспечивает контроль исправности только по статическому состоянию выходных сигналов изделий при изготовлении и наладке без учета реального времени динамиче5 ского состояния выходных сигналов, длительность которого может изменяться в обе стороны от номинального значения в пределах допуска по случайному закону. Кроме того, данное устройство не может с достаточной досто10 верностью обеспечить контроль исправности комбинированных многотактных автономных систем.

Наиболее близким по технической сущности к .предлагаемому является устройство (2), 15 которое содержит блок управления, выход которого соединен с блоком питания и первым входом распределителя. Выход распределителя подключен к блоку ввода данных и к первым входам блока индикации, блока контро20 ля интервалов и блока выходных сигналов.

Первый выход блока ввода данных через блок входных сигналов соединен с контролируемой системой, которая соединена с блоком питания и первым входом блока сравне25 ния, подключенного вторым входом к блоку выходных сигналов, а,первым выходом к блоку контроля интервалов.

Устройство реагирует только на первое состояние соответствия в контролируемом такте, 30 после которого сразу же переходит к следую565287

60

65 щему такту контроля с другой комбинацией входных команд. Однако в случае контроля исправности комбинированных многотактных автономных систем реакция проверяемой системы на определенную входную комбинацию команд является однозначной только в данный момент времени такта контроля и изменяется в последующие моменты времени того же такта контроля по известному закону, но со случайными отклонениями по времени интервалов динамических состояний выходных сигналов. Вследствие этого переход к новому такту контроля зависит от данных статических и динамических состояний выходных сигналов ло каждому подтакту контролируемого такта. Такое устройство не обеспеичвает контроль всех состояний проверяемой системы в контролируемом такте, не учитывает соответствия статических и динамических состояний выходных сигналов системы заданному количеству в контролируемом такте, а также не контролирует длительность каждого динамического состояния выходных сигналов, имеющего место внутри такта.

Таким образом, применение данного устройства не позволяет с достаточной достоверностью осуществить контроль исправности комбинированных многотактных автономных систем. Кроме того, информация о неисправности системы может быть получена лишь по окончании всего такта контроля, а не по результатам отдельных лодтактов, что существенно снижает оперативность контроля.

Целью изобретения является разработка устройства, .позволяющего повысить достоверность и оперативность контроля дискретных систем, в частности комбинированных многотактных автономных систем.

Цель достигается тем, что в устройство введены блоки фиксирования динамических и статических состояний, блок обработки данных и блок нагрузок. Первый вход блока обработки данных соединен с вторым выходом блока сравнения и первым входом блока фиксирования динамических состояний, выход которого соединен с вторыми входами блока обработки данных и блока выходных сигналов и первым входом блока нагрузок. Выход распределителя соединен с вторым входом блока фиксирования динамических состоятий, с одним из входов блока фиксирования статических состояний, с третьим входом блока обработки данных и входом блока нагрузок, третий вход которого подключен к выходу контролируемой системы. Четвертый вход блока обработки данных соединен с вторым выходом блока ввода данных, пятый вход— с выходом блока фиксирования статических состояний, другой вход которого соединен с первым выходом блока сравнения, шестой вход — с выходом блока контроля интервалов, третий вход которого соединен с выходом блока фиксирования статических состояний.

Первый выход блока обработки данных соединен с вторым входом распределителя, а

4 второй выход — с вторым входом блока индикации и блоком управления.

На чертеже представлена блок-схема устройства, которая содержит блок 1 управления, распределитель 2, блок 3 питания, блок

4 ввода данных, блок 5 входных сигналов, контролируемую систему 6, блок 7 нагрузок, блок 8 сравнения, блок 9 выходных сигналов, блок 10 фиксирования динамических состояний, блок 11 фиксирования статических состояний, блок 12 обработки данных, блок 13 контроля интервалов, блок 14 индикации, формирователь 15 импульсов неравнозначностей, счетчик 16 количества динамических состояний выходных сигналов, формирователь

17 импульсов равнозначностей, счетчик 18 количества статических состояний выходных сигналов, элементы сравнения 19 и 20, элемент И 21, одновибратор 22, элемент ИЛИ 23.

Пусть контролируемая система 6 представляет собой устройство релейного действия и ее состояние определяется дискретно изменяющимися комбинациями состояний совокупности составляющих ее релейных элементов при воздействии на вход определенной комбинации команд, предыдущим состоянием ее элементов и имеющимися в ней внутренними элементами генерации. Состояние системы 6 при этом характеризуется состояниями ее выходных сигналов.

Внешнее воздействие на систему вызывает несколько внутренних воздействий, которыми извне управлять нельзя. Вследствие этого каждому одному входному такту соответствует определеное число подтактов с различными комбинациями выходных сигналов и различной длительностью между подтактами.

Состояние контролируемой системы 6 внутри такта зависит только от функции времени, которая характеризуется случайным (в пределах до пуска) характером срабатывания элементов системы. При этом изменение комбинаций выходных сигналов происходит дискретно по известным алгоритмам, но со случайной временной ошибкой.

Контроль работы системы 6 осуществляется следующим образом. Система подключается к блоку 5 входных сигналов, блоку 3 питания, блоку 7 нагрузок и блоку 8 сравнения.

По команде «начало контроля» с выхода блока 1 управления постулает сигнал, воздействующий на распределитель 2 и блок 3 питания, который запитывает контролируемую систему 6. Распределитель делает первый шаг, соответствующий первому такту контроля. Выходной сигнал распределителя одновременно используется как одна координата для выбора соответствующей выходной нагрузки в блоке 7 нагрузок, для выбора соответствующей заданной комбинации выходных сигналов в блоке 9 выходных сигналов и для выбора соответствующих меток времени в блоке 13 контроля интервалов и в одновибраторе 22 блока 12 обработки данных. Кроме того, сигнал распределителя 2 поступает н6

565287

5 вход блока 14 индикации и вход блока 4 ввода данных. С выхода блока 4 на вход блока 5 входных сигналов поступает сигнал, в соответствии с которым на вход контролируемой системы 6 проходит заданная комбинация входных сигналов. С второго выхода блока 4 поступает сигнал с данными в отношении количества подтактов на вход элемента 19 сравнения.

Контролируемая система 6 начинает обработку заданной ситуации. Блок 8 сравнения фиксирует отсутствие равнозначности и с его выхода поступает сигнал на вход формирователя 15 импульсов неравнозначностей блока

10 фиксирования динамических состояний и на вход одновибратора 22, контролирующего длительность возникшего состояния неравнозначности. Счетчик 16 количества динамических состояний выходных сигналов записывает единицу, соответствующую первому динамическому состоянию выходных сигналов контролируемой системы в первом подтакте первого такта. Выходной сигнал счетчика 16 служи второй координатой для выбора соответствующей заданной нагрузки в блоке 7, соответствующей комбинации выходных сигналов в блоке 9, и соответствующей метки времени одновибратора 22.

3а первым динамическим состоянием контролируемой системы 6 следует статическое состояние выходных сигналов, воздействующих на один вход блока 8 сравнения, в котором они сравниваются с выбранной комбинацией выходных сигналов, поступающих из блока 9 на другой вход блока 8 сравнения. При наличии соответствия сигнал неравнозначности на указанном выходе блока 8 сравнения исчезает, а на его другом выходе возникает сигнал равнозначности, воздействующий на вход формирователя 17 импульсов равнозначностей блока 11 и на вход блока 13 контроля интервалов. Счетчик 18 количества статических состояний выходных сигналов записывает единицу, соответствующую первому статическому состоянию выходных сигналов контролируемой системы 6 в первом подтакте,первого такта. Выходной сигнал счетчика 18 служит второй координатой для выбора соответствующих меток времени в блоке 13 контроля интервалов.

Первое статическое состояние контролируемой системы 6 автономно сменяется динамическим состоянием, вследствие чего возникает несоответствие, в результате которого на указанном выходе блока 8 сравнения сигнал равнозначности исчезает, а на первом выходе образуется второй сигнал неравнозначности.

Переходные динамические комбинации выходных сигналов не могут быть предварительно запрограммированы, но при этом длительность каждого динамического состояния выходных сигналов не должна превышать наперед заданного значения. Требуемый интервал динамического состояния для второго подтакта выбирается в управляемом одновибратор

6

22 в соответствии с записанной цифрой «два» в счетчике 16. Как и в первом случае, согласно выходному сигналу счетчика 16 выбираются соответствующая нагрузка в блоке 7 и соответствующая новая комибнация выходных сигналов в блоке 9.

Затем наступает новое статическое состояние выходных сигналов, комбинация которых сравнивается в блоке 8 с выбранной новой комбинацией заданных выходных сигналов.

При наличии соответствия между указанными сигналами на соответствующем выходе блока

8 сравнения формируется сигнал равнозначности, который через посредство формирователя 17 записывается в виде цифры «два» в счетчике 18.

Сигналы с данными о количестве зафиксированных статических состояний поступают на входы элементов сравнения 19 и 20. Когда количество статических состояний, зафиксированных счетчиком 18, становится равным заданному количеству подтактов данного такта, на выходе элемента сравнения 19 образуется сигнал, воздействующий на один вход логического элемента И 21. В это время на другой вход логического элемента И 21 воздействует выходной сигнал элемента сравнения 20. При наличии на обоих входах элемента И 21 сигналов на его выходе возникает сигнал, воздействующий на второй вход рас.пределителя 2, при этом исчезает сигнал, соответствующий первому такту контроля, что приводит к стиранию записанных данных предыдущего такта в счетчиках 16 и 18.

Таким образом, из вышеприведенного описания следует, что переход к новому такту в данном устройстве контроля осуществляется сразу же после отсчета требуемого количества статических состояний выходных сигналов контролируемой системы 6 и сравнениях их с заданным количеством подтактов и с количеством зафиксированных динамических состояний. Это позволяет повысить оперативность контроля дискретных систем, поскольку переход от одного такта контроля к другому в данном случае определяется по времени динамическими свойствами самого объекта контроля.

Наряду с этим, предлагаемое устройство позволяет повысить достоверность контроля дискретных систем, поскольку, как указано выше, помимо контроля соответствия комбинаций выходных сигналов заданным в блоке

8 сравнения в данном устройстве имеются блоки 10, 11, фиксирующие количество динамических и статических состояний выходных сигналов, и блок 12 обработки данных, в котором производится сравнение фиксированных статических состояний с заданным количеством подтактов и с количеством фиксированных динамических состояний выходных сигналов контролируемой системы 6, снимаемых лри заданных нагрузках блока 7.

При наличии рассогласования на выходах блока 8 сравнения имеет место либо сигнал

565287

45 равнозначности, либо сигнал неравнозначности. В .первом случае по истечении заданного времени на выходе блока 13 контроля интервалов возникает сигнал, который поступает в блок 12 обработки данных на один вход логического элемента ИЛИ 23. Если же на выходе блока 8 сравнения имеется сигнал неравнозначности, длительность которого превышает выбранное заданное значение, то на выходе управляемого одовибратора 22 образуется сигнал, который воздействует на другой вход логического элемента ИЛИ 23. В любом случае при наличии неисправности на выходе логического элемента 23 возникает сигнал, воздействующий на блок 14 индикации и на блок управления 1, который останавливает контроль.

Таким образом, выдача информации о наличии неисправности в данном устройстве производится в момент превышения длительности наличия сигнала неравнозначности на выходе блока 8 сравнения выбранной заданной длительности сигнала управляемого одновибратора 22 блока 12 обработки данных.

Работа устройства контроля во втором такте происходит согласно описанной работе данного устройства в первом такте контроля.

Предложенное устройство может быть использовано при автоматизации процесса контроля дискретных систем. Его использование, например, на заводах-изготовителях позволит повысить производительность труда как на этапе изготовления, наладки и испытаний на функционирование отдельных блоков, так и дискретных систем в целом.

Формула изобретения

Устройство для контроля дискретных систем, содержащее блок управления, выход которого соединен с блоком питания и первым входом распределителя, выход которого подключен к блоку ввода данных" и к первым входам блока индикации, блока контроля интервалов и блока выходных сигналов, первый выход блока ввода данных через блок вход5

35 ных сигналов соединен с контролируемой системой, которая соединена с блоком питания и первым входом блока сравнения, подключенного вторым входом к блоку выходных сигналов, а первым выходом к блоку контроля интервалов, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности и оперативности контроля, в него введены блоки фиксирования динамических и статических состояний, блок обработки данных и блок нагрузок, первый вход блока обработки данных соединен с вторым выходом блока сравнения и первым входом блока фиксирования динамических состояний, выход которого соединен с вторыми входами блока обработки данных и блока выходных сигналов и первым входом блока нагрузок, выход распределителя соединен с вторым входом блока фиксирования динамических состояний, с одним из входов блока фиксирования статических состояний, с третьим входом блока обработки данных и вторым входом блока нагрузок, третий вход которого подключен к выходу контролируемой системы, четвертый вход блока обработки данных соединен с вторым выходом блока ввода данных, пятый вход — с выходом блока фиксирования статических состояний, другой вход которого соединен с первым выходом блока сравнения, шестой вход — с выходом блока контроля интервалов, третий вход которого соединен с выходом блока фиксирования статических состояний, первый выход блока обработки данных соединен с вторым входом распределителя, а второй выход — с вторым входом блока индикации и блоком управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 378864, кл. Ci 05В 23/02, 1972.

2. П. П. Пархоменко «Логическая машина большой емкости для анализа релейных схем», АН СССР, ОТН, «Энергетика и автоматика» № 3, 1959, с, 12 — 13.

565287

Составитель М. Каравай

Техред М. Семенов

Редактор Т. Юрчикова

Корректор Л. Орлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1668/2 Изд. № 615 Тираж 1109 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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