Устройство для контроля электропитания электронных вычислительных машин

/22 С 06 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТЕЛЯТ АВТОРСКОМ госудАРств-:нный номитет сссрпО делАм изОБРетений и отнрытии(56) 1.Авторское свидетельство СУ 651636, кл. С 06 Р 11/22, 19772. Авторское свидетельство ССКф 877545, кл. С 06 Г 11/22, 1980(54)(57)УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ . МАШИН, содержащее узел нормализации, входами подключенный к входным шинам контролируемых питающих напряжений положительной и отрицательной полярно стей и к входной шине источника стаби. лизированного напряжения устройства; узел согласования,-м входом подключенный к 1 -м выходам узла нормализации и распределителя импульсов (1=1,М) и к первому входу-го элемента И-НЕ группы, второй вход которого соединен через датчик состояния с выходом узла согласования, группу триггеров индикации, единичными входами соединенных с выходаМи соответствующих элементов И - НЕ группы, а . единичными выходами - с соответствующими входами узла индикации, эле-. мент И, элемент ИА, генератор импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности эа счет обеспечения анализа случайных отклонений напряжения и автоматической перекоммутации питаю-.щих напряжений, в устройство введены четыре регистра, регистр сдвига, три схемы сравнения, дешиФратор, триг гер у"равления, коммутатор источников питания, причем нулевые выходы триггеров индикации группы подключены к информационным входам первого-четвертого регистров, синхровходы записи первого-третьего регистров соединены соответственно с первым-третьим выходами регистров сдвига, выход первого регистра соединен с первыми входами первой и третьей схем сравнения, выход второго регистра соединен с первым входом второй схемы сравнения и с вторым входом первой схемы сравнения, выход третьего регистра соединен с вторым входом второй и треть ей схем сравнения, выходы схем сравнения соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого увьв подключен к синхровходу записи четвертого регистра и к входу Сброс" .регистра сдвига, входом продвижения соединенного с М+1-м выходом распределителя импульсов, инверсные выходы четвертого регистра подключены к входам дешифратора, выходы которого подключены к адресным входам коммутатора источников питания, управляющий вход которого соединен с нулевым выходом триггера управления, входыисточников питания подключены к входным шинам контролируемых питающих напряжений устройства., а выходы являются выходами нагрузки устройства, единичный выход триггера управления соединен с первым входом элемента И, вторым входом подключенного к выходу генератора импульсов, а выходом - к тактовому входу распределителя импульсов, первый и второй входы триг-, гера управления соединены .соответственно с входными шинами "Контрольручной" и"Контроль автоматичес 1164714кий устройства,М+2-Р:вьход распределителя импульсов соединен с нуевымивходами триггеров индикации группы,Изобретение относится к автомати-.ке и вычислительной технике и можетбыть использовано для контроля систем электропитания радиоэлектронныхэлементов и устройств, 5Известно устройство для контроля.электропитания цифровых вычислитель-ных машин, содержащее узел согласования сигналов, источник стабилизированного напряжения, датчик состояния р(0узел индикации, исполнительное,реле, выходь которого являются выходами устройства, генератор импульсов,элементы И-НЕ, узел нормализации ираеиределитеиь , аОднако известное устройство не.обеспечивает контроля питающих нап(ряжений при обнаружении отклоненийот нормы любого контролируемого питающего напряжения, кроме того, недо- .20статочно диагностических данныхдля выявления неисправности и ограничено число контролируемых источников питания,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для контропя электропитания электронных вычислительных машин, содержащее узел нормализации, входами подключенный соответственно к группе входных шин контролируемых.напряжений и к входной шине источника стабипизированного напряжения, узел согласования, распределитель импульсов, группа элементов И-НЕ, датчик состояния, генератор импульсов, узел индикации, исполнительное реле, соединенное с цагрузкой, группу триггеров индикации, группы элементов И, ИЛИ, за-. держки, группу триггеров блокировки 12.Недостаток этого устройства состоит в ограниченном классе решаемых задач, устройство не обеспечивает анализа случайных разовых отклонений от заданных пределов кон 25ЗО4045 тролируемых напряжений, что приводит к отключениям нагрузки и снижает надежность работы в целом, не имеет возможности автоматической коммутации питающих вторичных напряжений,Целью изобретения является повышение надежности эа счет,обеспечения анализа случайных отклонений напряжения и автоматической перекоммутации питающих напряжений.Лоставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля электропитания электрснных вычислительных машин, содержащее узел нор мализации, входами подключенный к входным шинам контролируемых питающих напряжений положительной и отрицательной полярностей и к входнойшине источника стабилизированного напряжения устройства, узел аогласованияр х -м входом подключенньй к х -м выходам узла нормализации и распределителя импульсов (д 1,М) и к первому входу 1. -го элемента И-НЕ группы, второй вход которого соединен через датчик состояния с выходом узла согласования, группу триггеров индикации, единичными входами соединенных с выходами соответствующих элементов И-НЕ группы, а единичными выходами - с соответствующими входами узла индикации, элемент И, элемент ИПИ, генератор импульсов, введены четыре регистра, регистр сдвига, три схемы сравнения, дешифратор, триггер управления, коммутатор источников питания, причем нулевые выходы триггеров индикации группы подключены к информационным входам первого-четвертого регистров,синхровходы записи первого-третьего регистров соединены соответственно с первым-третьим выходами регистров сдвига, выход первого регистра соединен с первыми входами первой и третьей3 1164714 4схем сравнения, выход второго регист- Узел 1 нормализации, М-выходов кора соединен с первым входом второй торого объединены с М - выходами распре.схемы сравнения и с вторым входом . делителя 2 импульсов и подключены кпервой схемы сравнения, выход третьего первым входам элементов И-НК 3 и крегистра соединен с вторым входом 5 М - входам узла .4 согласования предовторой и третьей схем сравнения, вы- назначен для приведения различныхходы схем сравнения соединены с со- по величине и.полярности контролируответствующими входами элемента ИЛИ, емых питающих напряжений (входные шивыход которого подключен к синхро-ны 19) источников электропитаниявходу записи четвертого регистра и О к одному нормализованному уровню -11 11к входу Сброс регистра сдвига, уровню дополнительного стабилизированвходом продвижения соединенного с. ного источника напряжения (входнаяМ+1-м выходом распределителя импуль; шина 18) и может быть выполнен с носов, инверсные выходы четвертого мощью точных резисторных делителей.регистра подключены к входам дешифратора, выходы которого подключены к Распределитель 2 импульсов предадресным входам коммутатора источни- з а ен для ццеления одиночных импуль-ков, питания, управляющий вход косов на соответствующих выходах дляпоследовательного возбуждения соотгера управления, входы источников 2 О ветствующего контРолируемого напряжепитания подключены к входным шинамния на выхо евыходе узла.контролируемых питающих напряженийУзел 4зел 4 согласования предназначенустройства, а выходы являются выходля Развязки контролируемых напряжедами нагрузки устроиства, единичныйй,выход триггера управления соединен с д Датчи 5 сстояния предназначенпервым входом элемента И,вторым вхо- для улавливания отклонений контролидом подключенного к выходу генерато- руемых напряжений от нормы и можетра импульсов, а выходом - к. тактово- быть выполнен на базе триггераму входу распределителя импульсов,Шмитта,первый и второй входы риера уп триггеры 6 индикацииравления соединены соответственно син 11 ика ии пнд ц и предназначены для приевходными шинами "Контроль ручной и ма 1 запоминания хранения, отображе"Контроль автоматический" устройст- "и" (инализации) и выдачи нава, М+2-й выход распределителя им 1 ул - раллельные М-разрядные регистрысов соединен с нулевыми входами триг-информации об аварийном8.1-8.4 ингеров индикации группы,35 отклоне5 тклонении от заданных параметровконтролируемых источников электроНа чертеже .приведена функциональ- питания,ная схема устройства, Регистры 8 1-8 4.предназначены для.Схема содержит узел 1 нормализации, приема, хранения и выдачи инфорраспределитель 2 импульсов, элементы 40 мации в виде параллельного М-разИ-НЕ 3 группы, узел 4 согласования, рядного двоичного кода.датчик 5 состояния, триггеры 6 инди- Регистр 9 сдвига предназначенкации группы, узел 7 индикации, пер- для приема управляющих сигналов свый .1, второй 8.2, третий 8.3,чет- распределителя 2 импульсов и формивертый 8.4 регистры, регистр 9 сдви- ф 5 рования синхросиосигналов для управга первая 10.1, вторая 10,2 и третья ления записью информации в первый,1 ,3 схемы сравнения, элемент ИЛИ 11, второй или третий регистры 8,1-8,3,дешифратор 12, коммутатор 13 источни- , Схемы 1 О сравнения предназначеков питания, элеме 1 г 14 нагрузки, ны для лоразрядно го сравнения двухтриггер 5 управления, генератор 6 5 О двоичных параллельных кодов.импульсов, элемент И 17, входная ши- . Дешифратор 12 предназначен яна 88 источника стабилизированного приема обратного кода состоянияч дляв ходов четвертого ренапряжения устройства, входные шины с инверсных выхо19 контролируемых напряжений положи- гистра 8 4 е Ьего деши.рации и фортельной и отрицательной полярностей 55 мирования на ыа выходе сигналов Кода11устройства, входные шины 20 и 2 живучести" для1в чести для коммутатора 13.Контроль автоматический", "Контроль , . Коммутатор 13, выходами подручной". ключенный к элементам 14 нагрузки, 1164714предназначен для коммутации входных контролируемых питающих напряженийФ на элементы 14 нагрузки в зависимости от кода дешифратора 12.Триггер 15 управления предназна. чен для запоминания и выдачи команд вида контроля, поступающих со входных шин 20 и 21 устройства: "Контроль автоматический" и "Контроль ручной".Генератор 16 импульсов предназначен для формирования непрерывной последовательности импульсов для тактирования и синхронизации распределителя 2 импульсов, на вход которого они поступают через элемент И 17. 1 О 15, Устройство работает следующим образом.Управляющий сигнал, поступающий по шине 2 на нулевой вход триггера 5, сбрасывает его в нулевое состояние, снимая сигнал разрешения с элемента И 17 и блокируя вход распределителя 2. В этом состоянии контроль питающих напряжений не производится. Сигнал с нулевого выхода триг. гера 15 поступает на управляющий вход коммутатора 3 и фиксирует основное распределение питающих напряжений по закрепленным нагрузкам.При включении режима контроля питающих напряжений управляющий сигнал по шине 20 поступает на единичный вход триггера 5. Сигнал с нулевого выхода триггера 15 снимается, 55 тем самым разрешает прием коммутаторам 13 управляющих сигналов от дешифратора 12, Сигнал с единичного выхода триггера 15 поступает на вход элемента И 17 и разрешает по- ф дачу импульсов на вход распределителя 2 с генератора 16.Контролируемые напряжения положительной и отрицательной полярности подаются по шинам 19 на входы уз- ф 5 лаи на входы коммутатора 13. В уз ле 1 с помощью точных резисторных делителей и дополнительного стабилизированного напряжения, поступающего по шине 18, производится приве ф дение контролируеьыс напряжений к одному нормализованному уровню, Выходы узла,1 шунтируются соответству ющими выходами распределителя 2 таким образом, что возбужденным остается только один канал, Генератор 16 через элемент И 17 синхронизирует работу (продвижение ) распределителя 2 для поочередного возбуждения одного из контролируемых каналов. Нормализованное напряжение свозбужденного канала подается черезсоответствующий диод узла 4 на входдатчика 5 состояния. При отклонениинормализованного напряжения возбужденного канала, а следовательно, ивходного контролируемого напряженияза допустимые пределы на выходе датчика 5 появится сигнал аварии, Этотсигнал дает разрешение на срабатывание соответствующего элемента И-НЕ 3,причем срабатывает тот элемент И-НЕ 3,который в данный момент подсоединенк возбужденному каналу. На выходе этого элемента И-НЕ 3 появится сигнал,который переведет соответствующийтриггер 6 индикации в единичное состояние, тем самым возбудит соответствующий элемент узла 7 индикации,Таким образом осуществляется сигнализация об аварийном отклонении отзаданных параметров контролируемыхисточников электропитания.Далее устройство осуществляетконтроль очередного канала, В концепервого цикла контроля напряженийконтролируемых источников электропитания сигнал с И+1-го выхода распределителя 2 поступает на вход регистра 9 и осуществляет .сдвиг на"единицу", Сигнал с первого выходарегистра 9, поступая на синхровходзаписи регистра 8.1, разрешает запись результата первого цикла контроля питающих напряжений, т.е. сигналы с нулевых выходов триггеров 6запишутся в регистр 8.1,Код состояния с выходов регистра 8.1 поступает на входы схем сравнения 10.1 и 10.3. Но так как со второго и третьего регистров 8.2 и 8.3 на соответствующие входы схем сравнения 10 поступают случайные коды, то сравнение кодов не происходит, сигналы с выходов схем сравнения 1 О не поступают на элемент ИЛИ 11 и сиг. нал разрешения записи кода состояния в регистр 8,4 ие поступает, а код с "нулевых" выходов триггеров 6 не записывается в регистр 8.4, Единичные сигналы кода состояния с инверсных выходов регистра 8.4 посту - лают на вход дешифратора 2, который фиксирует код исправной работы и выдает на адресный вход коммутатора 3 код основной коммутации источни7 116474 8 ков питания. Код основной коммутации М+1-го выхода распределителя 2 проне производит перераспределения ис- изводит очередной сдвиг регистра 9 точников питания по нагрузкам, на "единицу" и установку его в наРаспределитель 2 сигналом с М+2-го чальное состояние. Сигнал с третьего выхода осуществляет сброс триггеров 5 выхода регистра 9 разрешает запись 6 в нулевое состояние и устройство кода состояния в регистр 8.3. Теперь переходит к следующему циклу контро-на все три схемы сравнения 10.1-0.3 ля. поступают коды состояния для сравСигналом с И+1-го выхода распредели- кения, и если, хотя бы в одной теля 2 во втором цикле контроля,пос Р схеме сравнения 10 произойдет сравтупившим на вход регистра 9, осу- нение двух кодов состояния то на вы 11Ф ществляется сдвиг еще на одну едини- ходе элемента ИЛИ 11 появится сигналееУ цу , Сигнал со второго выхода регист- который запишет последний код сосра 9 разрешает запись результата вто- тояния в регистр 8.4. Инвертированрого цикла контроля питающих,напря ный код состояния с выходов регистра жений на второй регистр.3.2. Сигналы 8.4 поступает на дешифратор 12"Код кода состояния с регистра 8.2 поступа живучести" свыхода дешифратора 12 ют на входы схем, сравнения 10.2 и поступает на адресный вход коммутато.1, Сравнение кодов состояний мо- ра 13 и производит перерапр зводит перераспределение жет произойти в схеме сравнения 10; 1 20 источников электро и если произошло отклонение от допус-.ментов 14 нагрузкинагрузки.спи же и в трети раа не произойких) контролируемого канала в обоий дет сравнения кододет сравнения кодов состояния, то .циклах контроля. Тогда сигнал с вы-: циклы контроля повторяютсядо тех пор хода схемы сравнения 10.1 через зле- й 5 пока не произойдет сравнение двух ко. мент ИЛИ 11 поступает на синхровход ; дов состояния, записанных в любые два записи регистра 8,4 н дает разреше- регистра 8.1, 8.2.или 8.3. ние на запись в него кода состоя- Как только произойдепроизо дет сравнение ния Н производит установку регистра двух кодов состояния, содержимого лю;9 в начальное состояние, 1 бых двух нз трех регистров 8,1 8 2Э ЭИнвертированный код.состояния с и 8.3, в регистр 8,4 записывается инверсных выходов регистра 8.4 посту- код состояния, который с инверсных пает на вход дешифратора 12, которыйвыходов поступает на вход дешифратопреобразует входной код состояния ра 2. "Код живучести" с выхо а дев шкод живучести". "Код живучести" шифратора 12 поступает на управл35а управляюс выхода дешнфратора 12 поступает щие входы электронного к а ра на адресныи вход коммутатора 13, 13 н производит перераспределение который производит отключение неисп- источников электропитания среди равного канала электропитания и элементов 4 нагрузки. подключение элементов. 4 нагрузки . Кроме то о сигнал с выхода эл к другому источнику электропитания. мента ИЛИ 11 также поступает на вхо Далее сигнал с М+2-го выхода распре- "Сброс" регистра 9 и устанавливает делителя 2 поступает на нулевые вхо. - его в исходное состояние, ды триггеров 6 и переводит их в , Таким образом, предлагаемое уст. иеходное состояние, и цикл контроля ройство исключает случайные отклоне 43повторяется вновь. ния контролируемых питающих напряЕсли сравнение кодов состояния ,. жений от допустимых пределов и выбнконтроля не происходит, то не . рает стабильные ошибки, которые повпроисходит и перекоммутация источ- торяются как минимум дважды в трех ников электропитания, .так как нет циклах контроля. Устройство позволяраэрешающего сигнала с выхода эле- ет расширить класс решаемых задач за мента ИЛИ 14, и устройство перехо- счет выполнения мажоритарного контродит на третий цикл контроля, В конце ля по методу "2 из 3" и автоматнчетретьего цикла контроля сигнал с ской коммутации питающих напряжений,1164714 Тираж 710ственного комитета Сзобретений и открытиа, Ж, Раушская на з 4188/46 ВНИИПИ Госуд по делам 13035, Мос