Дискретный нуль-орган

11 648 Я 76 Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Опубликовано 25,02,79,Бюллетень 7Дата опубликования описания 28,02,79 г (51) М. Кл.С 06 Р 7/02 С,05 В 1/0 З Гкударвтвевных ввмвтет СССР вв делам хзобрвтвнхв и вткрытхл(71) Заявитель Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина(54) ДИСКРЕТНЫЙ НУЛЬ-ОРГАН 1 О Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в качестве нуль-органа в цифровых следящих 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 11 .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 реверсивного счетчика узла зашиты, который вырабатывает сигнал блокировки в случае поступления двух импульсов переполнения подряд по одному из 2указанных входов, Таким образом надежность работы устройства не высока,так как допускается однократное опрокидываиие фазы и потеря йнформациио числе импульсов одной из сравниваемых частот, равном емкости нуль-органа.Наиболее. близким по техническомурешению к предлагаемому является дискретный нуль-орган, содержащий генератор тактовых сигналов, блоки синхронизации, счетчики, блоки зашиты,триггер 121,Блок зашиты указанного устройства 15 построен так, что уставки его срабатывания определяются выдержками времени кипи-реле, Последние выбираются,исходя из минимального и максимального допустимых значений относитель 2 в ного сдвига фаз между старшими разрядами счетчиков нуль-органа, Недостатком этого устройства является недостаточная надежность, связанная свозможной нестабильностью выдержеквремени.Целью изобретения является повышение надежности устройства. Эта цельдостигается тем, что в устройстве первый и второй выходы генератора тактовых сигналов соединены со входамипервого и второго блоков синхронизации, информационные входы которыхподключены к входным шинам устройства, а выхопы - к первым входам первого и второго счетчиков, второй, третий и четвертый входы каждого из которых подключены соответственно к первому, третьему и четвертому выходамгенератора тактовых сигналов, четвертый выход генератора тактовых сигналов соединен с первыми входами первого и второго блоков зашиты, вторыевходы которых подключены с оответственНо к выходам первого и второго счетчиков, к первому и второму входамтриггера, выходы первого и второгоблоков защиты соединены соответственно со входами второго и первого блоков синхронизации, выходы триггераслужат выходами устройства и соединены с третьим и четвертым входами блоков зашиты,Кроме того, блок зашиты выполненна элементах И, ИЛИ и триггерах, причем выход первого триггера подключенко входам первого и второго элементов И, другие входы которых соединеныс первым входом блока, а выходы - совходами второго триггера и элементаИЛИ, выход которого подключен к одному из входов третьего триггера, другой вход которого соединен с другимвходом первого триггера и служит вторым входом блока, выход третьего триггера подключен ко входу первого триггера, третьи входы первого и второгоэлементов И служат третьим и четвертым входами блока, а выход второготриггера - выходом блока.Функциональная схема предложенногодискретного нуль-органа приведена начертеже. Устройство содержит генератор тактовых сигналов 1, блоки синхронизации 2 и 3, счетчики 4 и 5, триггер 6, блоки защиты 7 и 8, Генератортактовых импульсов 1 имеет четыревыхода 9, .1 О, 11, 12 пля несовпадаюших во времени четырех циклически повторяющихся групп тактовых сигналов.Блоки синхронизации 2, 3 состоят изуена синхронизации 13 и элемента И 14,Счетчики 4, 5 состоят из двухвходового элемента ИЛИ 15, делителя частоты 16, триггера 17 и элемента И 18Блоки зашиты 7 и 8 содержат триггеры 19, 20, 21, трехвходовые элементы И 22 и 23 и элемент ИЛИ 24, Вхбпы 25 и 26 являются входами, подключаемыми к источникам сигналов сравниваемых параметров, а выходы 27, 28 являются выходами нуль-сргана.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 н служащее после предварительного усиления пля управления двигателем привода. Основой счетчиков 4,5 явпя- ются два делителя частоты 16 одинаковой емкости, которые непрерывно заполняются сигналами с генератора тактовых сигналов. Импульсы переполнения делителей 16 записываются в триггеры 17 и переносятся в триггер 6 через элементы И 18 с помощью импульсов генератора тактовых сигналов 1, после чего триггеры 17 устанавливаются в исходное состояние. При отсутствии сигналов на входах 25 и 26 на выходах триггера 6 имеют место сигналы прямоугольной формы, частота которых определяется частотой имнульсов генератора тактовых сигналов 1 и коэффициентом деления делителей 16, а их скважность - разностью в числах импульсов, записанных в 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 в счетчики 4, 5 через элементы И 14. Ври выполнении условий, пои6489 55 5которых частота работы генератора тактовых сигналов 1 существенно выше частот импульсов сравниваемых частот, поступающих по входам 25 и 26, относительный фазовый сдвиг между нмпуль сами переполнения делителей 16, н, значит, коэффициент заполнения прямоугольного напряжения на выходе триггера 6 оказывается пропорциональным разности в числе импульсов сравнива О емых частот. Минимальное и максимальное значения разности, допустимой для правильной работы нуль-органа, равны 1 н ло -1, где Ио - емкость делителя частоты 16. Прн значениях разнос ти, выходящих за указанные пределы, должно происходить опрокидывание фазы следования импульсов переполненияона 18 О и соответственно по-еря ин формации о числе импульсов одной нз 20 сравниваемых частот, равной Но . Последнее предотврашается блоками защиты. Работа блоков зашиты 7 и 8 построена на формировании сигнала блокировки, запрешаюшего подачу на соответствующий счетчик нуль-органа импульсов одной ю сравниваемых частот при достижении указанных выше мини- мального и максимального значений разности Ь ИИмпульс переполнения делителя с выхода элемента И 18 устанавлнвает 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 1. После прохождения через соответствующий элемент И в зависимости от состояния третера б,второй тактовый импульс поступает 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 никла работы блока зашиты в состояние "1 или О, Как видно из схемц установка триттера 20 в состоянне 1" означает срабатывание зашиты и приводит к блокированию элемента И 14 блока сннхронюапын противоположного канала. Срабатывание зашиты происхопц. лишь в том случае, когда импульспереполнения второго счетчика н, значит, обратное оцрокнрыванне триггера 6будут иметь место до поступления второго импульса ген;ратора тактовых с.- гналов 1, В атом случае импульсы поступают сначала через элемент И 23,а затем через элемент И 22,Предложение позволяет повыситьнадежность работы устройства, так какцикличность работы счетчиков нульоргана и блоков зашиты определяется частотой одного н того же генератора,прн этом снижаются требования н кстабнльностн частоты самого генератора,Формула изобретен ыя1. Дискретный нуль-орган, содержащий генератор тактовых сигналов,блоки синхронюацни, счетчики, блокизашиты, триггер, о т л и ч а ю ш н йс я тем, что, с целью повышения,надежности устройства, в нем первый ивторой выходы генератора тактовыхсигналов соединены со входами первогои второго блоков синхронюации, информационные входы которых подключенык 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 сп налов соединен с первыми входами первого ивторого блоков зашиты, вторые входыкоторых подключены соответственно квыходам первого и второго счетчнковк 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 третьимн четвертым входамн блоков зашиты.2. Дискретный нульзрган по и. 1,о т л и ч а ю ш и й с я тем, что внем блок зашиты выполнен на элементах И, ИЛИ н триггерах, причем выходпервого триггера подключен ко входампервого н второго элементов И, другие входы которых соединены с первымвходом блока, а выходы - со входамивторого триггера и элемента ИЛИ, выход которого подключен к одному изв.одов третьего триггера, другой входкожрого соединен с другим входом7 64897 первого триггера и служит вторым входом блока, выход третьего триггера подклкечен ко входу первого триггера, третьи входы первого и второго елементов И служат третьим и четвертым входами блока, а выход второго триггера - выходом блока. 6 8ИСТОЧНИКИ ИнфОРМс)ДИИ) ПРЕЕЕЕЯТЫЕ ВО внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССРМс 239666, кл. С 06 Г 7/00) 1969, 2, Авторское свидетельство СССРМ 226304, кл, бе 06 Г 7/00, 1968,, Веселкина Техрвд Ю. Ниймет Корректор Д. МельниченкоТираж 779 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР ю делам ивобретений и открытий 3035, Москва, Ж) Раушская наб., д. 4/5 ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4,