Многоканальное устройство для программного управления

Союз Советских Социалистических РеспубликОп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ оц 781761(1)М Кл 3 6 05 В 19/02 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель 154) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для программного управления различными импульсными энергоустановками, например термоядерными, лазерными или 5 магнитот 7 идродинамическими, обеспечивающим коммутацию электрических или других цепей в заданной последовательности.Известно устройство для управле ния импульсными энергоустановками, выполненное на основе таймерных блоков и устанавливающее .жесткую временную последовательность управляющих сигналов, подаваемых на ис полнительные органы энергоустановки независимо от ее состояния в процессе Функционирования К .Отсутствие цепей обратной связи в таких устройствах является причиной 20 низкой надежности системы устройства управления энергоустановки, так как возникновение нарушения в работе исполнительных органов, например преждевременное их срабатывание,равносиль 5 но нарушению управляющей проГраммы, приводящему к серьезным авариям при большой энергоемкости установки.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является много 30 канальное устройство для программного. управления, содержащее элементИЛИ на входе блока защиты, блок сигнализации с количеством входов, равным количеству каналов управления. Вкаждом канале управления устройствосодержит формирователь импульсов,соединенный с исполнительным органом,например коммутирующим элементом,датчик срабатывания исполнительногооргана и блок контроля с двумя входами - входом запуска и входом сигналасрабатывания, и двумя выходами в выходом сигнала запуска и аварийнымвыходом. Вход запуска блока контролясоединен со входом формирователя импульсов, а вход сигнала срабатывания -с выходом датчика в канале. Выход сигнала запуска блока контроля каждогопредыдущего канала соединен со входомзапуска блока контроля каждого последующего канала управления, а аварийный выход каждого блока контроляподключен к элементу ИЛИ на входеблока защиты. Блок контроля состоитиз элемента временной задержки, триггера, первого и второго элементов И,выход каждого из которых подключенк выходу сигнала запуска и к аварийному выходу блока контроля со781761 0 15 20 ЗО 35 40 60 ответственно, а через элемент ИЛИк нулевому входу указанного триггера, единичный вход которого соединенсо входом элемента временной задержки и подключен ко входу запуска. Одиниз входов первого и второго элементов И подключены соответственно ковходу сигнала срабатывания и к выходу элемента временной задержки, адругой их вход подключен к прямомувыходу триггера 2 . В этом устройстве обеспечивают предотвращение запуска последующих каналов управления в случае преждевременного срабатывания какого-либо исполнительного органа. Однако это является недостаточным для надежного функционирования устройства. В случае, если появление сигнала с датчика срабатывания исполнительного органа происходит в момент запуска устройства или в процессе его работы,то это равносильно нарушению установленной программы управления и может привести к аварии, так как сигнал на вход блока защиты вырабатывается в устройстве после запуска блока кон троля того канала управления, в котором происходит случайное срабатывание исполнительного органа. Аналогичная ситуация возникает, если до запуска устройства управления происходит преждевременное срабатывание более одного исполнительного органа.Цель изобретения - повышение на-. дежности устройства.Укаэанная цель достигается тем, что многоканальное устройство для программного управления, содержащее блок защиты, вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход - ко входу объекта управления, и в каждом канале - формиронатель импульсов, выход которого соединен сд входом исполнительного элемента, датчик состояния исполнительного элемента, выход которого подключен к первому входу блока контроля, 45первый выход которого подсоединен ковходу формирователя импульсов и ковторому входу блока контроля последующего канала, вторые выходы блоковконтроля соединены с соответстнующи- Оми входами первого элемента ИЛИ, содержит первый и второй элементы И,первый и второй триггеры и логический блок, входы которого соединеныс третьими выходами блоков контроля,первый выход в . с одним из входов первого элемента ИЛИ, второй выход - совходом первого триггера и с первым входом первого элемента И,второй вход которого соединен с выходом второготриггера, а выход - с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, первый вход второго элемента И соединен со входом устройства, второй вход -с выходом первого триггера, а выходсо входом второго триггера, входом формиронателя импульсов первого канала и вторым входом блока контроля первого канала.Поставленная цель достигается также тем, что логический блок содержитсуммирующий усилитель, входы которогосоединены с выходами третьих триггеров, а выход - со входом порогоногоэлемента, выход которого соединен спервым выходом блока, и второй элемент ИЛИ, входы которого соединенысо входами третьих триггеров и совходами блока, а выход второго элемента ИЛИ соединен со вторым выходомблока, а также тем, что блок контроля содержит последовательно соединенные третий элемент ИЛИ, четвертый триггер и третий элемент И, другой выход четвертого триггера соединен с первым входом четвертого и пятого элементов И, выходы которых соединены со входами третьего элементаИЛИ и соответственно - с первым ивторым выходами блока, второй входтретьего элемента И соединен со вторым входом четвертого элемента И ис первым входом блока, а выход - стретьим выходом блока, второй входблока соединен с другим входом четвертого триггера и через элементзадержки - со вторым входом пятогоэлемента И,На фиг,1 предстанлена блок-схемаустройства; на фиг.2 и 3 - схемы блока контроля и логического блока соответственно,Устройство фиг,1) содержит объект1 управления, например импульснуюэнергоустановку, клемму 2 запуска,блок 3 снязи, первый элемент ИЛИ 4,блок 5 защиты, логический блок б,сравнительный элемент 7, датчик 8состояния. исполнительного элемента,формирователи 9 импульсов и блок 10контроля.Блок 10 фиг.2), состоящий изэлемента 11 задержки, четвертоготриггера 12, четвертого 13, пятого14 и третьего 15 элементов И, содержит также выходы 16-18, вход 19, третий элемент ИЛИ 20 и вход 21.Блок б (фиг.3) содержит третьитриггеры 22, входы 23, второй элементИЛИ 24, выход 25, суммирующий усилитель 26, пороговый элемент 27 и выход 28.Блок 3 (фиг.1) состоит из первого29 и второго 30 триггеров и второго31 и первого 32 элементов И.Устройство работает следующим образом. До прихода импульса запуска триггер 12 каждого блока 10 находится в нулевом состоянии, выходы 16 и 17 заблокированы, а выход 18 разблокирован с помощью элементов И 13, 14 и 15 соответственно, триггеры 29,30 и триггеры 22 блока б при отсутстнии сигналов на входах 23 также находятся в нулевом состоянии. В результатеэлемент И 31 открыт, а элемент И 32закрыт по одному из своих входов.Сигналы на выходах 25 и 28 блока 6отсутствуют.Импульс запуска с клеммы 2 черезэлемент И 31 поступает на вход 21блока 10 первого канала управления ина Формирователь 9, вырабатывающийсигнал на элемент 7 этого канала.Триггер 12 переводится в единичноесостояние и одновременно запускается элемент 11 временной задержки,установленный на время, несколькопревышающее время нормального срабатывания соответствующего элемента 7.В результате выходы 16 и 17 разблокированы, а выход 18 заблокирован.Одновременно при срабатывании триггера 30 элемент И 32 открывают посоответствующему входу, подключаятем самым выход 25 блока 6 к элементу ИЛИ 4. При нормальном срабатывании элемента 7 сигнал с датчика 8,поступающий на вход 19 блока 10,через элемент И 13 и элемент ИЛИ 20переводит триггер 12 в нулевое состояние, а весь блок 10 - в исходное,Одновременно этот сигнал через выход16 поступает на вход Формирователя 9и на вход 31 блока 10 следующего канала управления,В случае отсутствия сигнала с датчика 8 о нормальном срабатывании элемента 7 (аварийная ситуация) в блоке 10 выходной сигнал элемента 11 через элемент И 14 и аварийный выход 17 поступает на элемент ИЛИ 4 на входе блока 5 и одновременно через элемент ИЛИ 20 устанавливает триггер 12 в нулевое состояние, а блок 10 - в исходное. Несвоевременное появление сигнала с датчика 8,например в результате нарушения в работе элемента 7 или при его случайном срабатывании (пробой разрядника) в каком-нибудь канале управления, до запуска устройства не вызывает запуск последующих каналов, так как этот сигнал проходит не через закрытый элемент И 13 на выход 16, а через открытый элемент И 15 и выход 18 блока 10, поступая в блок 6,При появлении сигнала на одном из входов 23 блока 6 срабатывает соответствующий триггер 22. В случае срабатывания только одного триггера 22 сигнал на выходе усилителя 26 не превышает порога срабатывания элемента 27, С выхода 23 сигнал поступает через элемент 24 ИЛИ и выход 25 на единичный . вход триггера 29, переводит его в единичное состояние, блокируя тем самым запуск устройства. При несвоевременном срабатывании элемента 7 в двух и более каналах (аварийная ситуация) и соответствующем срабатывании триггеров 22 в блоке 6 сигнал на выходе усилителя 26 превышает порог срабатывания элемента 27, выход Формула изобретения 1. Многоканальное устройство для программного управления, содержащее блок защиты, вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход - ко входу объекта управления, и в каждом канале - Формирователь импульсов, выход которого соединен со входом исполнительного элемента, датчик состояния исполнительного элемента, выход которого подключен к первому входу блока контроля, первый выход которого подключен ко входу Формирователя импульсов и ко второму входу блока контроля последующего канала, вторые выходы блоков контроля соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит первый и второй элементы И, первый и второй триггеры и логический блок, входы которого соединены с третьими выходами блоков контроля, первый выход - с одним из входов первого элемента ИЛИ, второй выход - со вхо 45 50 55 60 65 10 15 20 25 ЗО 35 ной сигнал которого через аварийныйвыход 28 поступает на элемент ИЛИ 4.Если несвоевременное срабатываниеэлемента 7 в любом канале происходитпосле запуска устройства (аварийнаяситуация), то вырабатывается сигналв блок 5 либо с выхода элемента И 32,либо с выхода 17 блока 10 соответствующего канала. В данном устройстве за счет введения дополнительного контроля за состоянием исполнительных элементов своевременно предотвращаются отрицательные последствия аварийной ситуации при несвоевременном срабатывании исполнительных органов. Этим значительно повышается надежность Функционирования устройства управления. Действительно, преждевременное срабатывание одного исполнительного элемента в процессе подготовки импульсной энергоустановки к пуску, т.е. до запуска устройства, как правило, не является аварийным и в этом случае включение блока защиты не требуется, а достаточно заблокировать вход запуска устройства. В случае преждевременного срабатывания двух и более исполнительных элементов возникает аварийная ситуация, которая приводит к серьезной аварии, так как это равносильно сбою управляющей программы, когда нарушается строгая последовательность срабатывания исполнительных элементов, т.е. отдельных звеньев энерго- установки, независимо от того, произошло это до или после запуска. В этом случае необходимо своевременно включить аварийную защиту, что и обеспечивается данным устройством.781761 17 ь.г ьг,ЭВНИИПИ Заказ 8132/51 Тираж 956 Подписное лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна дом первого триггера и с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, а выход - с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, первый вход второго элемента И соединен со входом устройства, второй вход - с выходом первого триггера, а выходсо входом второго триггера, входомформирователя импульсов первого канала и вторым входом блока контроля первого канала.2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что логический блок содержит суммирующий усилитель, входы которого соединены с выходами . третьйх триггеров, а выход - со входом порогового элемента, выход которого соединен с первым выходом блока, и второй элемент ИЛИ, входы которого соединены со входами третьих триггеров и со входами блока,а выход второго элемента ИЛИ соединен со вторым выходом блока.3. Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блокконтроля содержит последовательносоединенные третий элемент ИЛИ, четвертый триггер и третий элемент И,другой выход четвертого триггерасоединен с первым входом четвертогои пятого элементов И, выходы которыхсоединены со входами третьего элемента ИЛИ и соответственно - с первым и вторым выходами блока, второйвход третьего элемента И соединенсо вторым входом четвертого элемента И и с первым входом блока, а выход - с третьим выходом блока, второй вход блока соединен с другим входом четвертого триггера и через эле 15 мент задержки - со вторым входомпятого элемента И.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии М 47122316,щ кл. 54 (7) Е, 1976.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2402657/18-24,кл. 6 05 В 19/02, 1976 прототип).