Устройство для контроля резервированного генератора

(51) 4 Н 03 К 3 ти контроля сигнал ого генератора. В достов зервир в рестройсч етмпульперекство содержа чик 5 импульс сов, Формиров лючения, конт введены корми нт И 1,атор 6игналов е эл в, ген тель 9 аз в ноль,г нос тиче срмироваеской поскои последова тель 8 эталон ледовательнос нительно конт ет допо оах вьг гическую един ходных шин. В меры выполнени ностической имирователя 8 кой последова теля 9 сигнал ф-лы, 1 О ил. дены и я 7 ди ностичес рмировав переключения. 3 э.п. два ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР У 341141, кл. Н 03 К 3/О, 1971.Авторское свидетельство ГССР Р 574848,. кл. Н, 03 К 3/01, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РЕЗЕРВИРОВАННОГО ГЕНЕРАТОРА(57) Изобретение относится к устройствам импульсной техники и может быть использовано в устройствах синхронизации при резервировании замещением генераторов сетки синйазных частот. Цель изобретения - повышение ролирующее от рователь 7 ди тельности и А ной диагности ти. Это позвол ролировать от ицу во всех кописании при я Аормироват оследовательн эталонной дна тельности и ф1457147 Редактор А,Во 93/57 удар Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул тная ЗакаНИИП ставителхред у Тираж 879 венного комитета и 113035, Москва, Ж,КоробковКорректор С,Черни Подписноезобретениям и открытиям при КН 1 СССРаушская наб., д, 4/5Изобретение относится к автоматике и импульсной технике и можетбыть использовано в устройствах синхронизации при резервировании замещением генераторов сетки синфазных частот.1 елью изобретения является повыше ние достоверности контроля сигналоврезервированного генератора за счет 10увеличения полноты контроля 1,обнаружения отказов в логическую "1" вовсех каналах выходных шин синфазныхчастот). резервированного генератора,На фиг.1 изображена блок-схемаустройства; на фиг. 2 - схема формирователя диагностической последовательности; на фиг. 3 - схема эталонной диагностической последовательности; на фиг, 4 - схема формирователя сигналов переключения; нафиг. 5 и 10 - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства.Устройство для контроля резервированного генератора (фиг.1) содержитэлемент И 1, входы которого соединены с входными шинами 2 - 4 синфазных частот резервированного генератора, а выход подключен к установочному входу счетчика 5 импульсов, счетный вход которого соединен с генератором 6 импульсов. Входы формирователя 7 диагностической последовательности (фДП) соединены с соответствующими входными шинами 2-4 синфазных 35сГастот, а вход сброса соединен свыходом элемента И 1, Каждый входформирователя 8 диагностической последовательности (фЭДП) соединен свыходами соответствующих разрядов 40счетчика 5 импульсов. Первый входформирователя 9 сигналов переключения (фГП) соединен с выходом элемента И 1, а второй и третий входыподключены к выходам ФЭДП 8 и ФДП 7 45соответственно,фДП 7 содержит п входов (по числувходных шин устройства, на фиг,2 покаянно три входа), иканалов 7.1и 7,2, каждый иэ которых включаетпервый Р-триггер 10,1(10.2), инверсный выход которого соединен с первымвходом элемента И 11.1(11.2) и свходом установки второго Р-триггера1 2,1(1 2.2), прямой выход которогосоединен с вторым входом элементаИ 11.1 (12), Р-входы обоих триггеров подключены к шине нулевого потенциала, вход синхронизации первого Л-триггера 10.1(10.2) подключен к соответствующей входной шине и через инвертор 13,1 (13.2) - к входу синхронизации второго Л-триггера 12,1 (12.2), выходы элементов И 11,1(11.2) подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ 14; вход синхронизации дополнительного. Л-триггера 15 соединен с и-й шиной, Л-вход подключен к шине нулевого потенциала, инверсный выход - к соответствующему входу элемента ИЛИ 14, выход которого является выходом ФДП 7, вход сброса ФДП 7 через одновибратор 16 подключен к входам установки в единицу первых Л-триггеров всех каналов, а также дополнительного Л-триггера 15.фЭДП (фиг.3) содержит дешифратор 17, входы которого являются входами формирователя и выходы через одновибраторы 8.1, 18.2 и 18,3 подключены к соответствующим входам эле- . мента ИП 19, выход которого является выходом формирователя,11На фиг. 4 приведена электрическая схема йГП 9, который содержит однонибратор 20, вход которого соединен с первым входом формирователя, а выход - с третьими входами первого 21, второго 22 и 1 третьего 23 элементов И, второй вход формирователя соединен непосредственно и через инвертор 24 с входами синхронизации первого 25 и второго 26 Л-триггеров, третий вход формирователя соединен с входом синхронизации третьего Л- триггера 27, инверсный выход которого является выходом формирователя, а прямой выход соединен с вторым входом второго элемента И 22, третий вход которого подключен к инверсному выходу первого Л-триггера 25 и второму входу третьего элемента И 23, выход которого подключен к входу установки в единицу третьего Л-триггера 27, Л-вход которого подключен к шине нулевого потенциала, выход второго элемента И 22 подключен к входу установки в единицу второго Р-триггера 26, Л-вход которого подключен к шине нулевого потенциала, а выход - к второму входу первого элемента И 21, выход которого подключен к входу установки н "0 первого Р-триггера 25, Л-вход которого соединен с шиной "Логическая единица".14571474 Сигналы с выходов ФДП 7 и ФЭДП 8 поступают на входы ФСП 9, при совпа денни во времени фронтов импульсов, сйимаемых с выхода ФДП 7 (эпюра 5 на фиг.6), с вершинами импульсов, формируемых ФЗДП Я (эпюра 6 на фиг.6), на выходе ФСП 9 присутствует уровень логического "0" (эпюра 7 на фиг.б). Таким образом, сигнал на переключение резервированного генератора отсутствует. Рассмотрим случай, когда отказ в логическую "1" возникает после прохождения первого импульса входной последовательности следующего за мо. ментом сброса устройства. Эпюры,поУстройство для контроля резервированного генератора работает следующим образом,На выходе шин 2-4 получают синх 5ронные последовательности импульсовс различными периодами следования(эпюры 1-3 на фиг.5). На выходе элемента И 1 выделяются импульсы с периодом следования, равным наибольшему периоду входных импульсов (эпюра4 на фиг.5). Срезы импульсов этойпоследовательности приводят в исходное состояние счетчик 5 импульсов,ФДП 7, ФЗЧП Я, ФСП 9, ФДП 7 формирует 15последовательность из импульсов самой низкой частоты и первых импульсовкаждой входно,й последовательности после момента обнуления эгпора 5 (нафиг.5). 20ФЗДП формирует аналогичную последовательность из сигналов, поступающих на его вход с выходов разрядовсчетчика 6 импульсов (эпюра 6 нафиг.5). В отличие от диагностическойпоследовательности импульсы в эталонной последовательности имеют -переменную длительность. Длительность импульса , формируемого ФЭДПв момент времени С, зависит от неста бильности периода следования задающего сигнала резервированного генератора (ЗТргТрг), нестабильности периода следования сигнала генератора 6 импульсон (дТ д /Т 1 и момента времениС формирования эталонного импульсана выходе ФЗДП 8 лТрг ЗТги +( - : + )+рГ Тг,40При допустимых значениях частот сигналов резервированного генератора и генератора 5 импульсов фронты импульсов, формируемых ФДП 7, находятся в пределах действия вершин импуль 45 сов последовательности сигналов,формируемых ФЭДП (эпюры 5 и 6 на фиг.6). При уменьшении (увеличении) частоты следования сигналов резервированного генератора, поступающих с входных шин 2 - 4 устройства на величину, меньшую (большую) предельно ,допустимой, прекращается совпадение импульсов, формируемых ФЗЛП 8, с фронтами импульсов, формируемых ФДП 7,В результате на выходе ФСП 9 устанавливая уровень логической "1",что приводит к переключению резервированного генератора на резерв. Перек" лючение резерва осуществляется по положительному перепаду выходного напряжения ФСП 9Пусть в моменты времени С, (эпюра 2 на фиг.6) отказал в логическую 1 сигнал резервированного генератора, поступающий на входную шину 3 устройства при нормальных сигналах на второй (эпюра 1) и четвертой р(эпюра 3) входных шинах. Если моментвремени Симеет место до появления первого импульса из последовательности импульсов за моментом сброса (эпира 4 напряжения на выходеэлемента И 1), поступающих на шику3, то через время срабатывания ФДП 7 ср на его выходе появляется уровень логической "1" (эпюра 5 на фиг,6), Поскольку положительный перепад сигнала на выходе ФДП 7 (эпюра 5) в этом случае не совпадает с импульсом, формируемым ФЗДП 8 (эпюра 6), то на выходе ФСП 9 (эгпора 7 на фиг.6) устанавливается уровень логической "1", положительный перепад которого вызывает подключение резерва резервированного генератора, 3 результате на входной шине 3 появляется нормальная последовательность импульсов (эпюра 2 на фиг.6), Задержки, связанные с переходными процессами при подключении резерва в ФСП 9 и в устройстве подключения самого резервированного генератора, не показаны. Возвращение устройства в исходное состояние осуществляется в момент времени С ер срезом выходного импульса элемента И 1 (эпюра 4 иа фиг.б).1457147 30 35 40 4550 яснявщие работу устройства, в этом случае представлены на фиг.7.Пусть в момент нремени 1; следующий за появлением первого импульса во входной последовательности, поступающей на второй нход устройства, происходит отказ сигнала в логическув "1" (эпира 2 на фиг.7). В этом случае отказ резервированного генератора обнаруживается в следующем за этим цикле работы устройства. Действительно из эпвр 1 - 5 на Аиг,7 следует, что последовательность импульсов устройства, показанная на эпюре 5, в цикле возникновения отказа такая же, как и при неисправной работе резервированного генератора (сравним эпиру 5 на фиг.5). В следующем же за отказом цикле устройства не будет совпадения фронта импульса в момент 1 , Аормируемого фДП 7,с импульсом, формирующим ЮДП 8 (эпиры 5 и 6 на фиг.7). ,В момент времени аоод на выходе фСП 9 вырабатывается уровень логической "1", передний фронт которой является сигналом на подключение резерва. Время появления среза импульса на второй входной нине устройства определяется временем между появлением среза импульса на выходе ЮДП 8 и моментом появления среза импульса последовательности сигналов на второй входной шине после переключения на резерв. На фиг.8 показаны эпвры напряжений, поясняющие работу электрической схемы фДП 7.Одновибратор 16 запускается срезом импульса, подаваемого с выхода элемента И 1 (эпира 1 ). Сигнал с выхода однонибратора 16 (эпира 2) устанавливает первые 10 каждого из иканалов 7-1, 7-2 (эпюрл 1 3 и 4) и дополнительный 15 (эпира 6) Р-триггеры в единичное состояние. Уровни логического "0" с й, выходов первыМ Р- триггеров каждого из каналов, поступая на Я-входы вторых Р-триггеров 12 каждого из каналов 7-1 и 7-2,устанавливают их в единичное состояние (эпюра 7 и 10). С приходом на С-входы первых в каждом из пканалов и дополнительного триггеров фронтов первых после сброса импульсов с входных шин (эпиры 3 - 5) эти триггеры устанавливаются в нулевое состояние. 5 10 15 20 25 На выходе элемента И 11.1 (эпюра 8) первого канала присутствуетуровень логической "1", когда первый 10;1 и второй 12.1 Р-триггерыпервого канала 7-1 находятся в единичном и нулевом состояниях соответственно, Аналогично и для элементов И 11.2 другого канала (эпира 1 О),Вторые Р-триггеры 12 каждого изканалов возвращаются в нулевые состояния при воздействии их на С-входы срезон первых после сброса импульсов, поступающих с первой и второй входных шинустройства через инверторы 13.Сигналы с выходов элементов И 11каждого из каналов и Й выходы дополнительного Р-триггера объединяютсяна элементе ИЛИ 14, на выходе которого формируется сигнал, показанныйна эпире 13. фЗДП работает следующимобразом,Сигнал с п-входов счетчика 5 устройства поступает на л выходов дениАратора 17, При трех комбинацияхсигналов на входах дешифратора 17 напервом, втором и третьем его выходах Аормируится импульсы, разнесенныево времени таким образом, что ихАронты привязаны к моментам началаимпульсов на выходе ФЭДП 8. Сигналыс выходов дешиАратора 17 запускают однонибраторы 18.1, 18.2 и 18.3, которые формируют импульсы, длительность которых ньЮирается в соответствии с приведенным выражением. Сигналы с выходов одновибраторов объединяится на элементе ИЛИ 19. На Фиг.9 приведены эпиры напряжений, поясняющие работу фСП 9 при нормальной последовательности сигналов, поступающих на его третий вход с выхода фДП. На Аиг.10 приведены эпиры напряжения, поясняищие работу фСП 9 в случае Аиксирования отказа резервированного генератора фДП 7,Сигнал с выхода одновибратора 20 (эпира 2) устанавливает первый Р-триггер 25 (эпира 5) в нулевое, а второй 26 (эпира 6) и третий 27 (эпира 7) Р-триггеры - в единичное состояния. фронт импульсов, поступающих на второй вход ФСП 9, переводит первый Р-триггер 25 в единичное состояние, что позволяет срезом этих импульсов перевести второй Р-триггер 26 в нулевое состояние, Ц-выход которо7 145714го устанавливает первый Л-триггер 25в нулевое состояние. Сигнал, поступающий на вход одновибратора 20,пока-зан на эпюре 1,При наличии в последовательности5импульсов, поступающих с выхода формирователя диагностической последовательности 7 на третий вход ФСП 9,сигнал с выхода Я третьего Р-триггера 27 эпюра 7) блокирует нулевоеи единичное состояние первого 25 ивторого 26 В-триггеров соответственно, При появлении следующего импульса сброса с выхода одновибратора 20 15(эпюра 2) формирователь сигналов переключения 9 возвращается в исходноесостояние. формула изобретения 20 1. Устройство для контроля резервированного генератора, содержащее входные шины, элемент И, счетчик импульсов, формирователь сигнала перек лючения, генератор импульсов, соединенный со счетным входом счетчика импульсов, установочный вход которого соединен с выходом элемента И, входы которого соединены с соответст вующими входными шинами, первый вход формирователя сигнала переключения соединен с выходом элемента И, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, введены формирователь диагностической последовательности и формирователь эталонной диагностической последовательности, выход которого соединен с вторым входом формировате ля сигнала переключения, третий вход которого соединен с выходом формирователя диагностической последователь,ности, вход сброса которого соединен с выходом элемента И, а информацион нне входы соединены с соответствую,щими входными шинами, входы формирователя эталонной диагностической последовательности соединены с выходами соответствующих разрядов счетчика им пульсов.Ф2. Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что формирователь диагностической последовательности содержит и входов по числу входных шин устройства, и-й канал, каждый из которых включает первый Э-триггер, инверсный выход которого соединен с первым входом элемен 7 8та И и с входом установки второго 13- триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом элемента И, 0- входы обоих триггеров подключены к шине нулевого потенциала, вход синхронизации первого Э-триггера подключен к соответствующей входной шине и через инвертор - к входу синхронизации второго Р-триггера, выходы элементов И всех каналов подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, вход синхронизации дополнительного Л-триггера соединен с и-й входной шиной, В-вход подключен к шине нулевого потенциала, инверсный выход - к соответствующему входу элемента ИЛИ, выход которого является выходом формирователя, вход сброса формирователя через одновибратор подключен к входам установки в "1" первых Р-триггеров всех каналов, а также дополнительного О-триггера,3, Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что формирователь эталонной диагностической последовательности содержит дешифратор, входы которого являются входами формирователя, а выходы через одновибраторы подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого является выходом формирователя.4, Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что формирователь сигналов переключения содержит одновибратор, вход которого соединен с первым входом Формирователя, а выход - с первыми входами первого,второго и третьего элементов И, второй вход формирователя соединен непосред" ственно и через инвертор с входами синхронизации первого и второго Э- триггеров, третий вход формирователя соединен с входом синхронизации третьего В-триггера, инверсный выход которого является выходом формирователя, а прямой выход соединен с вторым входом второго элемента И, третий вход которого подключен к инверсному выходу первого Э-триггера и второму входу третьего элемента И, выход которого подключен к входу установки в "1" третьего Р-триггера, Э-вход которого подключен к шине нулевого потенциала, выход второго элемента И подключен к входу установки в "1" второгоВ-триггера, Э-вход которого подключен к шине нулевого потенциала, а выход - к второму входу первого10 риггера, Л-вход которого соединен линой "Логическая единица", 9 457147элемента И, вцход которого подключенк входу установки в "О" первого Л