Устройство резервирования двухпозиционных датчиков

 

И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

""687600 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.04,77 (21) 2482055/18-21 с присоединением заявки Рй(23) Приоритет

Опубликовано 25.09.79..Бюллетень М 35

Дата опубликования описания 28,09.79 (5l)M. Кл.

Н 03 К 19/42

Госудзрстенннвй нвинтет

СССР а диан нмбрнтвннй н еткрытнй (53) УДК 621.374 . .3(088.8) (72) Авторы изобретения

Я. Ф, Бигун, И. В. Литвиненко и Н. H. Левченко

Киевский институт автоматики им. ХХЧсъезда КПСС (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ

ДВУХПОЗИЦИОННЫХ ДАТЧИКОВ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для получения информации повышенной достоверности от двухпозиционных датчиков, работающих в условиях случайных помех.

Известное устройство резервирования: двухпозиционных датчиков, coneðæàùåå мажоритарный элемент, имеет относительно низкую достоверность выходной информации (lj.

Известное устройство резервирования двухпозиционных датчиков, содержащее мажоритарный элемент и блок контроля, имеет сравнительно низкую достовер-. ность выходной информации и ненадежно в работе (2J.

Пель изобретения — повышение достоверности BblKogHoN информации и надежности, Поставленная цель достигается тем, что в устройство резервирования двухпозиционных датчиков, содержащее мажоритарный элемент и блок контроля, введены селекторы, триггеры, дополнительный блок контроля, элементы ИЛИ и формирователи по переднему и заднему фронтам, входы которых соединены с выходом устройства резервирования двухпозиционных датчиков, счетным входом дополнительного блока контроля и выходом мажоритарного элемента, входы которого соединены с входами блока контроля и выходами триггеров, стробирующий вход каждого из которых соединен с соответствующим входом дополнительного блока контроля и выходом соответствующего элемента ИЛИ, входы которого соединены через селекторы с инверсным и прямым выходами соответству ющего датчика, прямой выход которого соединен с D входом того же триггера, входы установки всех триггеров соединены с выходом формирователя по переднему фронту, а входы сброса всех триггеров соединены с выходом формирователя по заднему фронту, блок контроля содержит первый, второй и третий элементы И и инверторы, входы которых соединены с входами

687600

55 блока контроля и входами первого элемента И, выход которого соединен с первьсм входом второго элемента И, выход и второй вход которого соедине соответс ГвеннО с е1еэсхОдом б11ока кОнтрОля и 5 выходом третьего элемента И, входьс которого соединены с вбсходами инверторов, дОполни Голl.ньсй блок KOIITpolIB .содержит счетчики, счегнбсе входы которых соединены со счетньсм вхОДОм догсолнительесого 10 ф ока контроля, входы которого соединены с установочными входами счетчиков, выходы которых соединены с выходами дополнительного блока контроля.

На чертеже показана структурная схема устройства резервирования двухпозиционных датчиков.

Устройство резервирования двухпозиционных цатчиков содержит мажоритарный элемент 1 и блок контроля 2, селекторы

3-8, триггеры 9-11, дополнительный блок контроля 12, элементы ИЛИ 13, 14 и 15 и формирователи по переднему

16 и заднему 17 фронтам, входы формирователей 16 и 17 соединены с выходом

1 8 устройства резервирования двухпозиционных датчиков, счетным входом дополнительного блока контроля 12 и выходом мажоритарного элемента 1. Входы пос30 леднего соединены с входами блока контроля 2 и выходами триггеров 9-11, стро» бирующий вход каждого из которых соединен с соответствующим входом дополнительного блока контроля 12 и выходом соответствующего элемента ИЛИ

13-15, Входы элемента ИЛИ соединены через один из селекторов с инверсным и прямым выходами соответствующего датчика (1 9-21 ) прямой выход которого

40 соединен с D входом тог.о же триггера.

Входы установки всех триггеров 9-11 соединены с выходом формирователя 16 по переднему фронту, а входы сброса всех триггеров - с выходом формирова45 теля 1 7 по заднему фронту .

Гзлок контроля 2 содержит первый 22, второй, 23 и третий 24 элементы И и инверторы 25, 26 и 27, входы которых соединены с входами блока контроля 2 и входами первого элемента И 22. ВыХОД ПОСЛЕДНЕГО СОЕДИНЕН С ПЕРВЫМ ВХОдом второго элемента И 23, выход и второй вход которого соединен соот ветственно с выходом 28 блока контро. ля и выходом третьего элемента И 24, входы которого соединены с выходами инверторов 25-27, 4

1гополсссстельный блок контроля 12 содержит счетчики 29-31, счетные вход» которых соединены со счетным входoM дополнительног o блока контроля 12, входы которос.о соединены с установочными входами счетчиков 29-31, выход61 которых соединены с выходами 32-.

34 дополсссстелысого блока контроля.

Устройство работает следующим образом, При срабатывании любого из дат чиков

19, 20 и 21 (или всех сразу) на одном из выходов датчика (прямом или инверсном) нарастает единичный потенциал, который проходит через один из селекторов 3 или 4, 5 или 6, 7 или 8.

Через соответствующую схему ИЛИ 13, 14 или 15 импульс переключения датчика подается на стробирующий вход C триггеров 9,10 или 11, а на вход D триггеров поступает потенциал с прямого выхода датчика. Информация в триггеры 9, 10 и 11 записывается по стробу. Строб на селекторе задерживается на небольшое время, равное воздействию кратковременных помех. Пусть триггер

9 находился в состоянии "1, если датчик 1 9 перебросится в состояние "0, т. е. на его единичном выходе будет

"0", на нулевом "1, то триггер перебрасывается в нулевое положение: на информационный вход 4) триггера 9 подается логический 0", а на стробирующий вход С триггера через селектор 4 с задержкой по времени — строб записи.

Если срабатывание датчика 661ло кратковременным (меньше времени задержки селектора), I о к моменту прихода строба па вход С триггера потенциал на прямом выходе датчика снова станет "1", и эта информация по стробу занесется в триггер, т. е. фактически подтверждается предыдущее состояние триггера и потенциал на выходе триггера не изменяется.

Пусть отпустили" два датчика 1 9 и

20, и два триггера 9 и 10 установились в соответствующее состояние 0". На выходе мажоритарного элемента 1 пред1 1 шествую цее логическое состояние 1 меняется на логическое состояние "0", так как мажоритарный элемент срабатывает по большинству сигналов на входе.

Задним фронтом едЕгничный выходной сигнал мажоритарного элемента (убывающий) через формирователь 16 устанавливает по нулевым установочным входам все триггеры 9-11 в состояние "0".

687600 зо

Ирактически устанавпивается только триггер 11, поскольку триггеры 9 и 10 установипись в состояние 0 по сигнапам с датчиков 19 и 20. На выходах триггеров

9-11 все нули и блок контроля 2 выдает на выход 28 логический "0", что соответствует исправной работе устройсТВо (HFl выходе первого элемента И 22 состояние логического "0", на выходе третьего зпемента И 24 состояние погической "1", так как на ее входе сигналы инвертированы, HQ выходе второго эпемента И состояние логического 0 . Еспи

-триггер 11 не установится, блок контропя 2 выдает сигнал "Отказ" в виде логи- ческой "1 ": неперекпючение триггера опасно тем, что оставшийся неустановпенным триггер может составить бопьшинство со случайно пересбросившимся триггером, в результате чего на выход мажого ритарного зпемента пройдет недостоверная информа ция.

Функция допопнитепьного блока контроля 12 сводится к тому, чтобы выявить и

25 зарегистрировать подряд идущие сбои по любому датчику. Максимально возможно число подряд идущих сбоев по одному датчику находится на основании статистических данных о работе датчиков в тех же условиях. Это число выводится из каждого счетчика (посредством дешифратора ипи без него) на выходы 32-34.

Этот сигнал может быть использован как информация о необходимости прове35 дения профипактического ремонта вышедшего из строя датчика ипи дпя автоматического включения резервного датчика на место поврежденного. Схема построена нз такого расчета, что однократный от- 4о каз любого датчика ипи подряд идущие отказы, число которых меньше предварительно устанавливаемого на основании статистики, воспринимаются устройством как нормальная работа резервированных датчиков.

Дополнительный блок контропя 1 2 работает следующим образом. Изменение информации на выходе мажоритарного зпемента считается всеми тремя счетчиками

29, 30 и 31, а сбрасываются счетчики каждый в отдельности стробом с выходов соответствующих элементов ИЛИ 13, 14 и 15. Если мажоритарная схема сработапа и счетчики сосчитали импупьс, а один из датчиков не сработал, то пе появится строб, который установил бы соответствующий счетчик в 0 и,таким образом, в счетчике сбоев будет храниться один импульс, Если данный датчик в дапьнейшем не срабатывает на протяжении нескопьких перебросов, то в счетчике импупьсы накаппиваются и при достижении определенного числа выдается сигнал

"Отказ датчика . Если копичество подряд идущих сбоев не достигло своего установленного значения, а датчнк стал нормально перебрасываться, то первым же перебросом датчика строб, снимаемый с зпеме та ИЛИ после селекторов, сбрасывает накоппечные импульсы сбоев на счетчике и все повторяется сначала.

Если одновременно срабатывают все три датчике, то в счетчики сначала заносится один импульс, а при следующем срабатывании информация в счетчике стирается.

Ф о р м у и а и з о б р е.т е н и я

1. Устройство резервирования двухпозиционных датчиков содержащее мажоритарный зпемент и блок контроля, о тпичающееся тем,что,сцепью повышения достоверности выходной информации и надежности, .в него введены селекторы, триггеры, дополнительный блок контропя, элементы ИЛИ и формироватепи по переднему и заднему фронтам, входы которых соединены с выходом устройства резервирования двухпозиционных датчиков, счетным входом допопнитепьного блока контроля и выходом мажоритарного элемента, входы которого соединены с входами блока контроля и выходами триггера, стробирующий вход каждого из которых соединен с соответствующим входом дополнительного блока контроля и выходом соответствующего зпемента ИЛИ, входы которого соединены через селекторы с инверсным и прямым выходами соответствуюшего датчика, прямой выход которогр соединен с

Q входом того же триггера, входы установки всех триггеров соединены с выходом формирователя по переднему фронту, а входы сброса всех триггеров соединены с выходом формирователя по заднему фронту.

2. Устройство по п. 1, о т и и— ч а ю щ е е с я тем, что блок контропя содержит первый, второй и третий эпементы И и инверторы, входы которых соединены с входами бпока контропя и вхо-. дами первого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход и второй вход которого соедин н1I соотBQToòTjoíEIO с выходом блока I

Э. Ъ cт1)ойство Ilo II. 1, е а ео и е е с я тем, что дополееее1ельный блок контроля содержит счетчики, с мтные входы которых соединены со счетным входом дополнительного блока контроля, входы которого соединены с установочными входами счетчиков, выходы которых соединены с выходами дополнительиого блока контроля.

11ОТо ишки информации, принятые во

1т ij .,:iij.jо Пi jj .-,, E

5 I, летагур ои

11овышение наде>кееости цифровых устройств методами избыточного кодирования, М„, Энергия", 1 974, с. 1 9.

2. Самофалов К. Г. Корнейчук В И

Тарасеееко В. П. Электронные цифровые вычислительные машины, "Вища школа

Киев, 1 97 6, с. 4 "е О.

11НИИПИ Заказ 5745/53 Тираж 1060 Подписное

Филиал Г1ПП "Г1атент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4