Устройство резервирования двухпозиционных датчиков

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсиик

Социалистических

Республик

<11858209

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву М 687600

<51) М. Кл.3

Н 03 К 19/42 (22) Заявлено 181279 (2! ) 2856653/18-24 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Госуаарствеиный комитет

СССР по аелам изобрет,ний

II открытий

Опубликовано 23.08.81. Бюллетень Но 31 (53) УДК 621.374.3 (088.8) Дата опубликования описания 23.0881 ехнический институт (54) УСТРОЙСТВО. РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ДВУХПОЗИЦИОННЫХ

ДАТЧИ КО В

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для получения информации повышенной достоверности от двухпозиционных датчиков в автоматиэированных системах управления °

По основному авт. св. 9 687600 известно устройство резервирования двухпоэиционных датчиков, содержащее формирователи по переднему и заднему фронту, входы которых соединены с выходом устройства резервирования двухпозиционных датчиков, суммирукнчим входом дополнительного блока контроля и выходом мажоритарного элемента, входы которого соединены с входами 15 первого блока контроля и выходами триггеров, стробирующий вход каждого и которых соединен с соответствующим вычитающим входом дополнительного блока контроля и выходом соответст- 20 вующего элемента ИЛИ, входы которого соединены через селекторы с инверсным и прямым выходами соответствующего датчика, прямой выход которого соединен с 0-входом того же триггера, входы установки всех триггеров соединены с выходом Формирователя по переднему фронту, а входы сброса всех триг- геров соединены с выходом формирова-. теля по заднему фронту. Устройство 30 позволяет выявлять и регистрировать подряд идущие отказы по любому датчику (1).

Недостаток известного устройства состоит в том, что оно не позволяет обнаруживать сбои типа самопроизвольного перехода датчика иэ одного состояния в другое. Неисправность датчика может заключаться в частом самопроизвольном его переходе иэ одного состояния в другое, что значительно повышает вероятность нахождения его в состоянии, противоположном действительному, и при случайном срабатывании исправного датчика на выход устройства может пойти недостоверная информация.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройствЪ за счет обнаружения отказов типа самопроизвольное срабатывание датчика и несрабатывание датчика при изменении состояния контролируемого обЪекта.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее формирователи по переднему и заднему фронтам, входы которых соединены с выходом устройства резервирования двухпоэиционных датчиков, суммирующим входом второго блока контроля и выходом

858209 м жоритарного элемента, входы которого соединены с входами первого блока контроля и выходами триггеров, стробирующий .вход каждого из которых соединен с соответствующим вычитающим входом второго блока контроля и выходом соответствующего элемента ИЛИ, входы которого соединены через селекторы с инверсным и прямым выходами соответствующего датчика, прямой выход которого соединен с 0-входом того же триггера, входы установки всех 10 триггеров соединены с выходом формирователя по переднему фронту, а входы сброса всех триггеров соединены с выходом формирователя по заднему фронту, содержит по числу счетчиков дополни- f5 тельные элементы ИЛИ и дешифраторы, входы которых соединены с соответствующими информационными выходами допопнительного блока контроля, а выходы — с первыми входами соответст- 20 вующих дополнительных элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с соответствующими сигнальными выходами дополнительного блока контроля, а вы.;<оды — с информационными выходами устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства резервирования двухпозиционных датчиков.

Устройство содержит мажоритарный элемент 1, блок 2 контроля, 30

3-8, триггеры 9-11, блок 12 контроля, элементы ИЛИ 13-15, формирователи по пере рему 16 и заднему 17 фронтам, выход 18 устройства резервирования двухпозиционных датчиков, датчики 35

19-21, дешифраторы 22-24, элементы

ИЛИ 25-27, выход 28 блока 2 контроля, реверсивные счетчики 29-31, информационные выходы 32-34 устройства резервирования. 40

Устройство работает следующим образом.

При срабатывании любого из датчиков 19-21 на прямом или инверсном выходе нарастает единичный потенциал, который проходит через один из селекторов 3 или 4, 5 или 8, 7 или 8. Через соответствующий элемент ИЛИ 13, 14 или 15 импульс переключения датчика подается на строрирующий вход С 50 триггеров 9, 10 или 11, а на вход

D триггеров поступает потенциал с прямого выхода датчика. Информация в триггеры записывается по стробу. Строб задерживается на селекторе на короткое время, равное воздействию кратковременных помех.

Если триггер 9 находился в состоянии "1" и датчик 19 перешел в состояние "0", то триггер переходит в нулевое состояние: на информационный вход 60

0 триггера 9 подается логический "0", а на стробирующий вход С триггера через селектор 4 — строб записи.

Пусть датчики 19-21 находятся в состоянии "1". Если два датчика 19 и 20 65 переходят в состояние логического "0", то и триггеры 9 и 10 устанавливаются в "0", На выходе мажоритарного элемента 1 предшествующее логическое состояние "1" меняется на логическое состояние "0", так как мажоритарный элемент срабатывает по большинству сигналов на входе. Задним фронтом единичный выходной сигнал мажоритарного элемента через формирователь 16 устанавливает по нулевым установочным входам все триггеры 9-11 в состояние

"0". Практически же устанавливается только триггер 11, так как триггеры

9 и 10 установились в состояние "0" по сигналам с датчиков 19 и 20. На выходах триггеров 9-11 присутствуют нулевые сигналы и блок 2 контроля выдает на выход 28 логический "0" что соответствует исправной работе устройства. Если триггер 11 не установится, блок 2 контроля выдает сигнал "Отказ" в виде логической "1". Но переключение триггера опасно тем, что оставшийся неустановленным триггер может составить большинство со случайно перебросившимся триггером, в результате чего на выход мажоритарного элемента 1 пойдет недостоверная информация. Построение и принцип работы блока 2 контроля аналогичны таковым в известном устройстве.

Функции блока 2 контроля сводятся к тому, чтобы выявить и зарегистрировать отказы типа самопроизвольное срабатывание датчика и несрабатывание датчика -при изменении состояния контролируемого объекта. Максимально допустимое число отказов первого и второго типа находят на основании статистических данных о работе датчиков.

Блок 2 контроля работает следующим образом.

Перед началом работы в каждый ре версивный сче"чик 29-31 заносится число, равное максимально возможному числу самопроизвольных срабатываний датчика, найденному на основании статистических данных. Пусть все датчики находятся в состоянии "1". Если датчики работают без сбоев, то при изменении состояния контролируемого объекта на противоположное, они как и триггеры

9 и 10, перебрасываются в состояние

"0". Одновременно из содержимого счетчиков 29-31 вычитается по единице.

На выходе мажоритарного элемента 1 предшествующее логическое состояние

"1" меняется на логическое состояние

"0". Изменение информации на выходе мажоритарного элемента считывается всеми тремя счетчиками 29-31, т. е. к содержимому счетчиков 29-31 добавляется единица. Таким образом, при работе датчиков 19-21 без отказов содержимое реверсивных счетчиков 2931 не изменяется, что свидетельствует о нормальной работе датчиков.

858209

Пусть датчик 19 начинает самопроизвольно переходить иэ одного устойчивого состояния в другое.

Тогда при каждой смене состояния датчика 19 из реверсивного счетчика

29 вычитается единица. Так как в этом случае мажоритарный элемент 1 не срабатывает, содержимое счетчика 29 не восстанавливается и может наступить момент, когда последний обнулится.

Это говорит о том, что датчик 19 самопроизвольно переключился максимально допустимое число раэ. Тогда на одном из сигнальных выходов блока 12 контроля появляется сигнал, который через элемент ИЛИ 25 поступает на выход устройства 32. Этот сигнал может быть использован как информация о необходимости проведения профилактического ремонта вышедшего из строя датчика или для автоматического включения резервного датчика вместо поврежденного.

Пусть срабатывают датчики 20 и 21, а датчик 19 не переключается.

Тогда содержимое реверсивных счетчиков 30-31 уменьшается на единицу, а 29 — остается прежним. Мажоритарный элемент 1 срабатывает и счетчики 3031 возвраЩаются в предыдущее состояние, а содержимое счетчика 29 увеличивается на единицу по сравнению с двумя другими счетчиками. Если такая ситуация повторяется определенное количество раз, равное максимально (а допустимому, то дешифратор 22 через элемент ИЛИ 25 выдает сигнал на выход устройства 32, сигнализирующий об отказе датчика 19.

Таким образом, использование дешифраторов, дополнительных элементов ИЛИ и новых связей позволяет повысить надежность работы устройства путем обнаружения различных отказов датчиков и сигнализации об этом.

Формула изобретения

Устройство резервирования двухпозиционных датчиков по авт. св.

15 9 687600, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьыения надежности устройства, оно содержит по числу счетчиков дополнительные элементы

ИЛИ и дешифраторы, входы которых со2О единены с соответствукидими информационными выходами дополнительного блока контроля, а выходы — с первыми входами соответствующих дополнительных элементов ИЛИ, вторые вХоды которых соединены с соответствующими сигнальными выходами дополнйтельного блока контроля, а выходы — с информационными выходами устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 687600, кл. Н 03 К 19/42, 1978 (прототип) .

858209

Заказ 7265/90

Тираж 988 Подписное

ВННИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

М филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Максимов

Редактор Н. Егорова Техред А. Бабинец КорректорН швыдкая