Дискретный нуль-орган

 

г

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 23.08. 76 (21) 2397475/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Опубликовано25.02,79.Бюллетень ¹7

Дата опубликования описания 28.02.79

2 (51) М. Кл.

Cj 06 F 7/02

С,05 В и03

ГкударвтвевнМ ввмвтет

СССР вв делам хзобрвтвнхв и вткрытхл (53) УДК 68l.325. .66 (088.8) (72) Автор . изобретения

Б. А. Фурман (71) Заявитель

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (54) QHCKP ETHbf A НУЛЬ-ОРГАН

1О

Изобретение относится к области asтоматики и вычислительной техники и может быть истюльзовано в качестве нуль-<органа в цифровых следяших системах автоматического регулирования скорости электроприводов.

Известен дискретный нуль-орган, содержаший генератор тактовых импульсов, два блока синхронизации, две схемы блокировки, два счетчика, триггер и блок зашиты нуль-органа от опрокидывания фазы, состояший из триггеров и реверсивного счетчика (l) .

Недостатком данного устройства является то, что схема зашиты от опрокидывания фазы работает по принципу контроля правильности чередования импульсов переполнения каждого из двух счетчиков нуль-органа, которые поступают на входы сложения и вычитания реверсивнот о счетчика узла зашиты, который вырабатывает сигнал блокировки в случае поступления двух импульсов переполнения подряд по одному из

2 указанных входов. Таким образом надежность работы устройства не высока, так как допускается однократное опрокидывание фазы и потеря йнформации о числе импульсов одной из сравниваемых частот, равном емкости нуль-органа.

Наиболее. близким по техническому решению к предлагаемому является дискретный нуль-орган, содержащий генератор тактовых сигналов, блоки синхронизации, счетчики, блоки зашиты, триггер )2).

Блок зашиты указанного устройства построен так, что уставки его срабатывания определяются выдержками времени кипи-реле. Последние выбираются, исходя из минимального и максимального допустимых значений относительного сдвига фаз между старшими разрядами счетчиков нуль-с>ргана. Недостатком этого устройства является недостаточная надежность, связанная с

648976 возможной нестабильностью выдержек времени.

Целью изобретения является повышенне надежности устройства. Эта цель достнгается тем, что в устройстве первый н второй выходы генератора тактовых сигналов соединены со входами первого и второго блоков синхронизации, информационные входы которых подключены к входным шинам устройства, а выходы - к первым входам первого и второго счетчиков, второй, третий и четвертый входы каждого из которых подключены соответственно к первому, третьему и четвертому выходам генератора тактовых сигналов, четвертый выход генератора тактовых сигналов соединен с первыми входами первого и второго блоков зашиты, вторые входы которых подключены с оответственНо к выходам первого и второго счетчнков, к первому и второму входам триггера, выходы первого и второго блоков зашиты соединены соответственно со входами второго и первого блоков синхронизации, выходы триггера служат выходами устройства и соединены с третьим и четвертым входами блоков зашиты

Кроме го, блок зашиты выполнен на элементах И, ИЛИ и триггерах, причем выход первого триггера подключен ко входам первого и второго элементов И, другие входы которых соединены с первым входом блока, а выходы - со входами второго триггера и элемента

ИЛИ, выход которого подключен к одному из входов третьего триггера, другой вход которого соединен с другим входом первого триггера и служит вторым входом блока, выход третьего триггера подключен ко входу первого триггера, третьи входы первого и второго элементов И служат третьим и четвертым входами блока, а выход второго триггера - выходом блока.

Функциональная схема предложенного дискретного нуль-органа приведена на чертеже. Устройство содержит генератор тактовых сигналов 1, блоки синхронизации 2 и 3, счетчики 4 и 5, трнггер 6, блоки защиты 7 и 8. Генератор тактовых импульсов l. имеет четыре выхода 9, .1О, 11, 12 для несовпадаюших во времени четырех циклически повторяющихся групп тактовых сигналов.

Блоки синхроннзацин 2, 3 состоят из уера с нхронизации 13 и элемента И 14.

Счетчики 4, 5 состоят из двухвходового элемента ИЛИ 15, делителя частоты 16, триггера 17 и элемента И 18„

Блоки зашиты 7 и 8 содержат триггеры 19, 20, 21, трехвходовые элементы И 22 и 23 и элемент ИЛИ 24.

Вхбды 25 и 26 являются входами, подключаемыми к источникам сигналов сравниваемых параметров, а выходы 27, 28 являются выходами нуль-органа.

Устройство работает следующим образом. Назначение дискретного нуль-органа заклю .ается в том, чтобы при поступлении последовательностей импульсов на входы 25 и 26 на выходах 27 и 28 имели место частотные сигналы прямоугольной формы, коэффициент заполнения которых определяется разностью в числе импульсов,. поступивших по входам 25 и 26 за весь период работы устройства. На входы 25 и 26 подаются сигналы частоты задания и частоты импульсного датчика обратной связи по скорости, а из разностного напряжения, снимаемого фильтром с выходов 27 и 28, выделяется его среднее значение, пропорциональное интегральному рассогласованию входных частот и служащее после предварительного усиления для управления двигателем привода. акоповой счеччнков 4,5 явля- ются два делителя частоты 16 одинаковой емкости, которые непрерывно заполняются сигналами с генератора тактовых сигналов. Импульсы переполнения делителей 16 записываются в тригт еры 17 и переносятся в триггер 6 через элементы И 18 с помощью импульсов генератора тактовых сигналов 1, после чего триггеры 17 устанавливают ся в исходное состояние. При отсутствии сигналов на входах 25 и 26 на выходах триггера 6 имеют место скгналы прямоугольной формы, частота которых определяется частотой имнульсов генератора тактовых сигналов 1 и коэффициентом деления делителей 16, а их скважность - разностью в числах импульсов, записанных B делители 16 до подачи тактсвой частоты. Так при разности, равной значению единицы старшего разряда делителей, скважность равна 2.

При наличии импульсов сравниваемых частот на входах 25 и 26 они фиксируются в блоках синхронизации 13 и переносятся всчетчики 4,,5 через элементы И 14. Нрн выполнении условий, пои

f б

64Р,9

45

5 которых частота работы генератора тактовьrx сигналов 1 существенно выше частот импульсов сравниваемых частот, поступающих по входам 25 и 26, относительный фазовый сдвиг между нмпуль- 5 сами переполнения делителей 16, н, значит, коэффициент заполнения прямоугольного напряжения на выходе триггера 6 оказывается пропорциональным разности в числе импульсов сравнива- 10 емых частот. Минимальное и максимальное значения разности, допустимой для правильной работы нуль-органа, равны

1 н Н0 -1, где Ио - емкость делителя частоты 16. Прн значениях разнос- 15 ти, выходящих за указанные пределы, должно происходить опрокидывание фазы следования импульсов переполнения о на 18Î и соответственно по-еря ин» формации о числе импульсов одной нз 20 сравниваемых частот, равной Но . Последнее предотврашается блоками зашиты.

Работа блоков зашиты 7 и 8 построена на формировании сигнала блокировки, запрешаюшего подачу на соответствуюший счетчик нуль-органа импульсов одной ю сравниваемых частот при достижении указанных выше минимального и максимального значений разности Ь И

Импульс переполнения делителя с выхода элемента И 18 устанавчнвает триггер 21 в состояние О, а триггер 19 — в состояние «1», тем самым деблокнруя элементы И 22 н 23 для прокождения через ннх двух импульсов генератора тактовых сигналов l. После прохождения через соответствующий элемент И в зависимости от состояния триггера б,второй тактовый импульс по- . ступает через элемент ИЛИ 24 на счетный вход триггера 21 и возвращает триггеры 21 и 19 в исходное состояние, что приводит к блокировке элементов

И 22 и 23. Первый ю указанных нмпульсов проходит через элемент И 23.

В зависимости от того, через какой нз указанных элементов И пройдет вто"рой импульс, триггер 20 окажется установленным после окончания описанного цикла работы блока зашиты в состояние 1 или 0. Как видно из схемь установка триттера 20 в состоянне 1" означает срабатывание зашиты и приводит к блокированию элемента И блока сннхронизапын противоположного канала. Срабатывание зашиты пронсходш. лишь в том случае, когда импульс переполнения второго счетчика н, значит, обратное опрокндыванне триггера 6 будут иметь место до поступления второго импульса генратора тактовых сг.гналов 1. В этом случае импульсы поступают сначала через элемент И 23, а затем через элемент И 22.

Предложение позволяет повысить надежность работы устройства, так как цикличность работы счетчиков нульзргана и блоков зашиты определяется частотой одного н того же генератора, прн этом снижаются требования н к стабнльностн частоты самого генератора е формула изобретен ыя

1. Дискретный нуль-орган, содержащий генератор тактовых сигналов, блоки синхронизации, счетчики, блоки зашиты, триггер, о т л н ч а ю ш н йс я тем, что, с целью повышения,надежности устройства, в нем первый и второй выходы генератора тактовых сигналов соединены со входами первого и второго блоков синхронюации, информационные входы которых подключены к входным шинам устройства, а выходы — к первым входам первого н второго счетчиков, второй, третий н четвертый входы каждого нз которых подключены соответственно к первому, третьему н четвертому выходам генератора тактовых сигналов, четвертый выход генератора тактовых снгналов соединен с первыми входами первого и второго блоков зашиты, вторые входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго счетчнков к первому н второму входам триггера, выходы первого и второго блоков зашиты соединены соответственно со входами второго н первого блоков синхронизации, выходы трнггера служат выходами устройства и соединены с третьим н четвертым входамн блоков зашиты.

2. Дискретный нульзрган по и. 1, О т л и ч & ю ш и и с я теме что в нем блок зашиты выполнен на элементах И, ИЛИ н триггерах, причем выход первого триггера подключен ко входам первого н второго элементов И, другие входы которых соединены с первым входом блока, а выходы - со входами второго триггера и элемента ИЛИ, выход которого подключен к одному из входов третьего триггера, другой вход которого соединен с другим входом

Составитель В, Белкин

Редак юр Н. Веселкина Техред Ю. Ниймет Корректор Ll. Мельниченко

Тираж 779 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам ивобретений и открытий

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

ЗФИкГ 558/45 филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4, 7 64897 первого триггера и служит вторым входом блока, выход третьего триггера подключен ко входу первого триггера, третьи входы первого и второго элементов И служат третьим и четвертым входами блока, а выход второго триггера выхОдом блОка.

6 8

Источники информадии, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

Ne 239666, кл. С 06 Г 7/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР „

N. 226304, кл, Q 06 F 7/00, 1968,