Система управления электропитанием вычислительного устройства

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1680 5/24 КОМИТЕТИ ОТКРЫТИ ОСУДАРСТВЕННЬО ИЗОБРЕТЕНИРИ ГКНТ СССР ИЗО ОПИС орнои продля электролительных(71) Научно-производственное обьединениепо созданию и выпуску средств автоматизации горных машин "Автоматгормаш"(54) СИСТЕМАУПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЕМ ВЪЧИСЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА(57) Изобретение относится к гмышленности и предназначенопитания управляющих вычис устройств горных машин, Цель - снижение энергопотребления и повышение надежности в работе вычислительного устройства за счет исключения влияния нестабильности напряжения шахтной питающей сети. Система состоит из источника 2 питания, ключа (К) 4 и аккумуляторной батареи 5, соединенной с вычислительным устройством 1. Дополнительно система снабжена блоком 3 контроля напряжения, логическим элементом ИЛИ 8, инвертором 9 и К 6 и 7. В исходном состоянии аккумуляторная батарея 5 заряжена и осуществляет питание устройства 1 (элементов 11 ввода, триггеров 12, регистров 13 состояния (РС) ) и элемента ИЛИ8, Вычислительный блок (ВБ) 10 и блок 15 выделения переднего фронта импульса отключены К 6. При включении одного из эле1680976 10 15 20 лительного блока 10 30 35 40 ментов 11 ввода соответствующий триггер 12 установится в единичное состояние,что зафиксирует соответствующий РС 13, При этом изменяет свое состояние элемент ИЛИ 8 и инвертор 9, К 4 закроется, откроют К 6 и 7, включатся ВБ 10 и блок 15,Срабатывание остальных РС 13 блокирует ВБ 10 и через блок 15 обнуляет триггеры 12. Блок 3 контроля напряжения сравнивает величины напряжений Изобретение относится к горной промышленности, а именно к средствам электропитания управляющих вычислительных устройств горных машин,Цель изобретения - снижение энергопотребления и повышение надежности в работе вычислительного. устройства за счет исключения влияния нестабильности напряжения шахтной питающей сети,На фиг, 1 изображена функциональная схема системы управления электропитанием вычислительного устройства; на фиг, 2 - блок-схема из программ работы вычислительного устройства,Система содержит вычислительное устройство 1, источник 2 питания, соединенный с первым входом блока 3 контроля напряжения и через первый ключ 4 - с аккумуляторной батареей 5, выход которой соединен с вторым входом блока 3 контроля напряжения, с первым входом вычислитель. ного устройства 1 (не показано) и через второй ключ 6 - с вторым входом вычислительного устройства 1 и управляющим входом третьего ключа 7. Выход блока 3 контроля напряжения через третий ключ 7 соединен с третьим входом вычислительного устройства 1, выходы которого соединены с входами логического элемента ИЛИ 8, Выход логического элемента ИЛИ 8 соединен с управляющим входом второго ключа 6 и через инвертор 9 - с управляющим входом первого ключа 4.Вычислительное устройство 1 содержит вычислительный блох 10, элемент 11 ввода, триггеры 12, регистры 13 состояний, исполнительные элементы 11 и блок 15 выделения переднего фронта импульса, Элементы 11 ввода соединены с первыми входами соответствующих им триггеров 12, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих им регистров 13 состояний, Выходы регистров 13 состояний подключены к выходам вычислительного источника 2 напряжения и аккумуляторной батареи 5. Если напряжение источника 2 питания не ниже допустимого значения, то ВБ 10 выполняет программу., соответствующую сработавшему элементу 11 ввода по управлению исполнительными элементами 14, В противном случае, так же как и при окончании программы, ВБ 10 обнуляет РС 13, К 6 и 7 размыкаются, а К 4 замыкается, 2 ил,устройства 1 и к входам вычислительного блока 10, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторыми и третьими входами регистров 13 состояний,второй выход вычислительного блока 10 подключен также к входу блока 15 выделения переднего фронта импульса, выход которого соединен с вторыми входами триггеров 12. Другие выходы вычислительного блока 10 соединены с исполнительными элементами 14. К первому входу вычислительного устройства. 1 подключены выводы питания элементов 11 ввода, триггеров 12 и регистров 13 состояний (не показано). К второму входу вычислительного устройства 1 подключены первый вход вычислительного блока 10 и вывод питания блока 15 выделения переднего фронта импульса, К третьему входу вычислительного устройства 1 подключен второй вход вычисСистема работает следующим образом, В исходном состоянии аккумуляторная батарея 5 заряжена и осуществляет питание элементов 11 ввода, триггеров 12, регистров 13 состояний, элемента ИЛИ 8, инвертора 9, Пока не поступают сигналы от элементов 11 ввода, триггеры 12 й регистры 13 состояния находятся в нулевом состоянии, на выходе элемента ИЛИ 8 также присутствует "лог, 0",который держит ключ 6 в разомкнутом состоянии, отключая вычислительный блок 10 и блок 15 выделения переднего фронта импульса от питающего напряжения аккумуляторной батареи 5, В разомкнутом состоянии находится также ключ 7, На выходе инвертора 9 присутствует сигнал "лог, 1", который держит ключ 4 в замкнутом состоянии, осуществляя подзарядку аккумуляторной батареи 5 от источника 2 питания. Когда на выходе какого-либо из элементов 11 ввода появится сигнал, свидетельствующий о необходимости вычислительного блока 10 выполнить заданные функции, этотсигнал устанавливает соответствующий триггер 12 в единичное состояние, "лог. 1" с его выхода поступает на первый вход соответствующего регистра 13 состояния, на выходе которого также появляется "лог. 1", Это приводит к появлению "лог. 1" на выходе элемента ИЛИ 8 и "лог. О" на выходе инвертора 9.В результате закрывается ключ 4, отключая аккумуляторную батарею 5 от источника 2 питания и подключая ее выход к входам питания блоков 10 и 15,В начале работы по программе (фиг. 2) вычислительный блок 10 осуществляет блокировку срабатывания остальных регистров 13 состояния (блок 1), Это производится появлением на втором выходе вычислительного блока 10 сигнала, который, поступая на третьи входы регистров 13 состояния, переводит их в режим хранения. Передний фронт этого сигнала, выделенный в блоке 15, поступает на вторые входы триггеров 12 и обнуляет их, Если в течение выполнения выбранной программы поступает сигнал от какого-либо элемента 11 ввода, он запоминается в соответствующем триггере 12, но не изменяет состояния соответствующего регистра 13. Затем производят контроль напряжения источника 2 питания (блок 2), Блок 3 контроля напряжения представляет собой, например, пороговый блок, на один вход которого поступает через делитель напряжение от источника 2 питания, а на другой - опорное напряжение с выхода аккумуляторной батареи 5. Наличию допустимого напряжения 0 источника 2 питания соответствует определенное состояние выхода блока 3 контроля напряжения (например его низкий уровень), снижению Ол ниже допустимого предела - противоположное состояние выхода блока 3 (например высокий уровень). Этот сигнал через ключ 7, который открывается после открытия ключа 6, поступает на второй вход вычислительного блока 10, который анализирует его (блок 2 программы). Если напряжение источника 2 питания превышает минимально допустимый предел (исход "Да" блока 2), то происходит переход к блоку 3, иначе - к блоку 4. В блоке 3 программы (фиг, 2) вычислительный блок 10 осуществляет реализацию функций, предусмотренный алгоритмом обработки сигнала сработавшего элемента 11 ввода, выдавая при необходимости сигналы на исполнительные элементы 14. После выполнения блока 3 программы,а также при напряжении источника питания меньше допустимого, вычислительный блок 10 осуществляет стирание информации иэ регистров 13 состояний(блок 4 программы), это производится выдачей сигнала на выходе 1 вычислительного блока 10, который поступает на вторые входы регистров 13 состояния и обнуляет их. Состояния "Лог, 0" 10 на их. выходах приводит к появлению "Лог.О" на выходе элемента ИЛИ 8, "Лог. 1" на выходе инвертора 9, размыканию ключей 6 и 7, замыканию ключа 4, т,е. система переходит в исходное состояние.Если в этот момент в каком-либо изтриггеров 12 хранится сигнал, поступившийот соответствующего элемента 11 ввода за время работы вычислительного блока 4, то он поступает на вход соответствующего регистра 13 состояния, переводит его в единичное состояние, затем повторяется вся описанная последовательность действий.Таким образом, за счет включения и отключения ключей 4, 6 и 7 система исключает влияние нестабильности напряжения шахтной сети на работу вычислительного устройства 1, т.е. позволяет повысить надежность работы вычислительного устройства и снизить его энергопотребление.Формула изобретения Система управления электропитаниемвычислительного устройства, содержащая источник питания, ключ и аккумуляторную батарею, выход которой соединен с первым входом вычислительного устройства, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения энергопотребления и повышения надежности в работе вычислительного устройства за счет исключения влияния нестабильности напряжения шахтной питающей сети, она снабжена блоком контроля напряжения, логическим элементом ИЛИ, инвертором, вторым и третьим ключами, при этом источник питания соединен с первым входом блока контроля напряжения и через первый ключ - , с аккумуляторной батарей, выход которой соединен с вторым входом блока контроля напряжения и через второй ключ - с вторым входом вычислительного устройства и управляющим входом третьего ключа, вход которого подключен к выходу блока контроля напряжения, а выход - к третьему входу вычислительного устройства, выходы которого соединены с входами логического элемента ИЛИ, выход последнего соединен.с управляющим входом второго ключа и через инвертор - с управляющим входом первого ключа.1680976Составитель В. Сабитов Редактор М. Кобылянская Техред М.Моргентал Корректор И, Муска Заказ 3296 Тираж 281 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101