Устройство резервирования двухпозиционных датчиков

Согоз Советсиин Социалистических Республик6876 ОО 6 ) Дополиитель авт. свид 2) Заявлено 26.04,77 (21) 2482 19/4 н присоединением зая Осудзрстенннвй нвннти ссср не деаи нзоггретеннй н еткрытнй(23) Приори Опубликовано 25,09.79, Бгодлетень юг 35 Дата опубликования описания 28,09.79(72) Авторы изобретен Бигун И. В. Литвиненко и Н, Н, Левч, ХХЧсъезда КПС томвти невский инсти 1) Заявител 54) УСТРОИСТВО 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, содержащее мажоритарный элемент, имеет относительно низкую достоверность выходной информации 11.Известное устройство резервирования двухпозиционных датчиков, содержащее мажоритарный элемент и блок контроля, имеет сравнительно низкую достовер-. ность выходной информации и ненадежноен ементы ИЛИ и фо нему и заднему аинены с вы вания двухпозиц мионтвм, устолок контроля эл роввтели по перед входы которых сое ройствв резервиро датчиков, счетным ного блока контрол тарного элемента ф ходо нных ль- оривходом дополнитя и выходом мвж, входы которого соеблока контроля и выстробирующий вход дцнены с входами ходами триггеров о камсдого из которых соединен с соответствующим входом дополнительного блокаконтроля и выходом соответствующегоэлемента ИЛИ, входы которого соединеньчерез селекторы с инверсным и прямымвыходами соответству ющего датчика,прямой выход которого соединен с 3 входом того же триггера, входы установкивсех триггеров соединены с выходомформирователя по переднему фронту ввходы сброса всех триггеров соединеныс выходом формирователя по заднемуфронту, блок контроля содержит первый,второй и третий элементы И и инверторы, входы которых соединены с входами в работе 2. Цель изобретения - повыш верности выходной информации ности.ие достои надежПоставленная цел то в устройство ре иционных датчиков,ь достигается тем,зервирования двухпосодержащее мвхсориок контроля, введееры, дополнительный тарный элемент ины селекторы, триг687600 50 блока контроля и входами первого элемента И, выход которого соединен с перВьгм Входом второго элемента И, выход и второй Вход которого соединены соотВетствееено с еьегхолом блогга контроля и 5 выходом третьего злелееегга И, входы которого соедггнены с Выходами ицверторов, догголнггГВ 11 ный блОк к 01 етроля содержит счет еггкгг счетцьее Входы которых соединены со счетным Входом догголцительегого 0 фока 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 двухпозиционцых 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 выходом25 1 8 устройства резервирования двухлозициоцных датчиков, счетным вхолом дополнительного блока контроля 12 и выходом мажоритарного элемента 1. Входы последнего соединены с входами блока конт 30 роля 2 и выходами триггеров 9-11, стро бирующий вход каждого из которых соединен с соответствующим вхолом дополнительного блока контроля 12 и выходом соответствующего элемента ИЛИ35 13-15, Входы элемента ИЛИ соедгднены через один из селекторов с инверсным и прямым выходами соответствующего датчика (19-21) прямой выход которого40 соединен с П входом того же триг гера. Входы установки всех триггеров 9-11 соединены с выходом формирователя 16 по переднему фронту, а входы сброса всех триггеров - с выходом формирова 45 теля 17 по заднему фронту . Блок контроля 2 содержит первый 22,второй, 23 и третий 24 элементы И иинверторы 25, 26 и 27, входы которыхсоединены с входами блока контроля 2и входами первого элемента И 22, ВыХОД ПОСЛЕДНЕГО СОЕДИНЕН С ПЕРВЫМ ВХОдом второго элемента И 23, выход ивторой вход которого соединен соответственно с выходом 28 блока контроля и выходом третьего элемента И 24,входы которого соединены с выходамиинверторов 25-27,4Лополееительный блок контроля 12содержит счетчики 29-31, счетные входы которых соединены со счетным входом дополнительцого блока контроля 12,входы которого соединены с установочными Входами счетчиков 29-31, выходьг которых соединены с выходами 32-.34 дополегггтельегого блока контроля.Устройство работает следующим образом,При срабатывании любого из дат чиков19, 20 и 21 (или всех сразу) на одном из ВыхОдОВ датчика ( прямом илиинверсном) нарастает единичный потенциал, который проходит через один изселекторов 3 или 4, 5 или 6, 7 или 8,Через соответствующую схему ИЛИ 13,14 или 15 импульс переключения датчика подается на стробирующий вход Стриггеров 9,10 или 11, а на вход Ьтриггеров поступает потенциал с прямого выхода датчика. Информация в триггеры 9, 10 и 11 записывается по стробу, Строб на селекторе задерживаетсяна небольшое время, равное воздействиюкратковременных помех. Пусть триггер9 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; наинформационный вход Э триггера 9 подается логический 0", а на стробирующий вход С триггера через селектор 4с задержкой по времени - строб записи,Если срабатывание датчика бьгло кратковременным (меньше времени задержкиселектора)то к моменту прихода строба на вход С триггера потенциал на прямом выходе датчика снова станет "1",и эта информация по стробу занесетсяв триггер, т. е. фактически подтверждается предыдущее состояние триггера ипотенциал на выходе триггера не изменяется.Пусть "отпустили" два датчика 1 9 и20, и два триггера 9 и 10 установились в соответствующее состояние 0", На выходе мажоритарного элемента 1 пред 11 ф шествую цее логическое состояние 1 меняется на логическое состояние "0", так как мажоритарный элемент срабатывает по большинству сигналов на входе. Задним фронтом елешичный выходной сигнал мажоритарного элемента (убывающий) через формирователь 16 устанавливает по нулевым установочным входам Все триггеры 9-11 в состояние "0", Е 87 аоозо рактцческц устанавливается только триггер 1 1, поскольку триггеры 9 и 1 0 установились в состояние 0 по сигналам с датчиков 19 и 20, На выходах триггеров9-11 все нули и блок контроля 2 вы дает на выход 28 логический "О", что соответствует исправной работе устройства (на выходе первого элемента И 22 состояние логического "О", на выходе третьего элемента И 24 состояние логической "1", так как на ее входе сигналы инвертцровацы, ца выходе второго элемента И состояние логического О. Если триггер 11 це установится, блок контроля 2 выдает сигнал "Отказ" в виде логи-ческой "1 ": непереключение триггера опасно тем, что оставшийся неустановленным триггер может составить большинство со случайно пересбросившимся триггером, в результате чего на выход мажого ритарного элемента пройдет недостоверная информация.функция дополнительного блока контроля 12 сводится к тому, чтобы выявить и25 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 или без него) на выходы 32-34.Этот сигнал может быть использован как информация о необходимости прове 35 дения профилактического ремонта вышедшего из строя датчика или для автоматического включения резервного датчика на место поврежденного. Схема построена нз такого расчета, что однократный от о каз любого датчика или подряд идущие отказы, число которых меньше предварительно устанавливаемого на основании статистики, воспринимаются устройством как нормальная работа резервированных датчиков.Дополнительный блок контроля 1 2 работает следующим образом, Изменение информации на выходе мажоритарного элемента 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 сработала и счетчики сосчитали импульс, а один из датчиков не сработал, то пе появится строб, который установил бы соответствующий счетчик в О" и,таким образом, в счетчике сбоев будет храниться один импульс, Если днный датчик в дальнейшем не срабатывает на протяжении нескольких перебросов, то в счетчике импульсы накапливаются ц при достижении определенного числа выдается сигнал "Отказ датчика. Если количество подряд идущих сбоев не достигло своего установленного значения, а датчик стал нормально перебрасываться, то первым же перебросом датчика строб, снимаемый с элемента ИЛИ после селекторов, сбрасывает накопленные импульсы сбоев ца счетчике и все повторяется сначала. Если одновременно срабатывают все три датчике, то в счетчикц сначала зацосцтся один импульс а прц следующем срабатывании информация в счетчике стирается.ф о р м у л а и з о б р е.т е н и я1, Устройство резервирования двух- позиционных датчиков содержащее мажоритарный элемент и блок контроля, о тличающееся тем,что,сцелью повышения достоверности выходной информации и надежности, .в него 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 триггера, стробцрующий 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 соответствующего датчика, прямой выход которогр соединен с 33 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 и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок контроля содержит первый, второй и третий элементы И и инверторы, входы которых соединены с входами блока контроля и вхо-, дами первого элемента И, выход котороЗаказ 5745/53 Тираж 1060 Г 1 одписное 1 НИИ иал ПГ 1 П "Гатентф, г, Ужгород, уп. Проектная,го соединен с первым входом второгоэлемента И, выход и второй вход котоГ)ОГО соеденсч 111 соответствеЕНо с выходом блока кОптрол 1 1 вьХодок 11 е 11 еггоэлокон е И ВхОды кот Ор 01 0 соединеныс вьхОдеми И 11 верторОВ,Э. Устройство по и. 1, о т л и -1 а 10 и е е с я тем, что дополне 1 тельный ЬЛОк конт 1)оля содержит счетчики,счетные входь 1 которых соединены сосчетным входом дополнительного блокаконтроля, входы которого соединены сустановочными входами счетчиков, выхоеГ ды которых соединены с выходами дополнительного блока контроля,11 сто пики информации, принятые во1 т 1,;:11.о 11; 1 Р 10111:105 1., Хетагуров 11, А 1 уднев 10, 11.11 овьпнение надежности цифровых устройств метОДами избытОчнОГО кодированияМ, Энергия", 1974, с. 19. 2, Самофалов К, ГКорнейчук В, И.,ТарасеКо В. П. Электронные цифровыевычислительные машины, "Вища школа,1(иев, 1 Г)76, с. 4 "10.