Коммутатор с самоконтролем

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН бО 4 Н 03 К 17 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР832719, кл, Н 03 К 17/00, 1981.Авторское свидетельство СССР731586, кл. Н 03 К 17/00, 1980, (54) КОММУТАТОР С САМОКОНТРОЛЕМ (57) Изобретение относится к автоматике и коммутационной технике и может быть использовано в автоматизированных системах контроля электронного оборудования. Пель изобретения - повышение оперативности кон,801277373 А 1 троля состояния коммутатора и помехоустойчивости. Устройство содержитблок 1 управления, И блоков 2.1-2,Идатчиков замкнутых контактов, И блоков 3,1-3.И коммутации. В устройство введены измерительный коммутатор12 и преобразователь 13 сопротивления - код. Это позволяет осуществлятьпоследовательно-параллельное управление коммутационными элементами вИ блоках 3.1-3.И коммутации, обеспечивать одновременный контроль состояния коммутационных элементов в Иблоках 3.1-3.И коммутации и определять неисправные коммутационные элементы методом последовательного приближения. 3 э.п. ф-лы, 1 ил,1277373 Изобретение относится к автоматике и коммутационной технике, а именно к автоматическим системам контроля электронного оборудования.Пель изобретения - повышение оперативности контроля и помехоустойчивости за счет одновременности контроля состояния всех коммутационных элементов коммутатора путем измерениясопротивлений датчиков замкнутых контактов при замкнутых и разомкнутыхсостояниях коммутационных элементовкоммутатора,На чертеже представлена функциональная схема коммутатора с самоконтролем.Коммутатор с самоконтролем содержит блок 1 управления, М блоков 2,12,М датчиков замкнутых контактов, Мблоков 3.1-3.М коммутации, каждый изкоторых содержит М коммутационныхэлементов 4.1-4.М, нормально замкнутые контакты которых соединены с со,ответствующими входами 5,1-5.М со,ответствующих блоков 2.1-2,М датчиков замкнутых контактов, а нормально разомкнутые контакТы коммутационных элементов 4,1-4.М блоков 31 З.М коммутации соединены с выходами6,М 1 - 6.М М коммутатора, якори коммутационных элементов 4.1 - 4.М каждого блока 3,1 - З.М коммутации соединены между собой и с соответствующими входами 7. 1 - 7.М коммутатора,информационная шина 8 соединена синформационной шиной 9 блока 1 управления, М групп выходов 10,1 - 10,Мкоторого соединены с сигнальными вхо. дами 11.1 - 11,М соответствующих коммутационных элементов 4.1 - 4.М блоков 3.1 - З.М коммутации. Кроме того, коммутатор с самоконтролем содержит измерительный коммутатор 12и преобразователь 13 сопротивление -код, выход которого соединен с контрольной шиной 14, а его вход соединен с выходом измерительного коммутатора 12, первая группа входов15.1 - 15.М которого соединена с выходами блоков 2,1 - 2.М датчиковзамкнутых контактов, вторая группавходов 16. 1 - 16.М - с входами 7.17,М коммутатора, а группа управляющих входов 17,1 - 17.М - с группойвыходов 18.1 - 18,М блока управления, входы 19, 20, 21 и 22 которогосоединены соответственно свходами,23, 24, 25 и 26 коммутатора, Блок 1 управления содержит дешифраторы 27и 28, входы которых соединены с информационной шиной 9 блока 1 управления, входы 19 и 21 которого соеди иены соответственно со стробирующимивхбдами дешифраторов 27 и 28, выходы дешифратора 27 соединены с первыми входами соответствующих элементовИЛИ 29.1 - 29 М первой группы эле О ментов ИЛИ, вторые входы которых соединены между собой и с входом 20блока 1 управления, вход 22 которогосоединен с вторыми входами элементовИЛИ 301 - ЗО.М второй группы элемен тов ИЛИ, первые входы которых соедииены с соответствующими выходами дешифратора 28, выходы элементов ИЛИ30.1 - ЗО,М через узел 31 усилителей,соединен с группой выходов 18,1 20 18,М блока 1 управления, выходы каждого элемента ИЛИ 29. 1 - 29,М соединен с входом записи соответствующихрегистров 32.1 - 32.М узла регистров,информационные входы которых соединены с информационной шиной 9 блока,выходы каждого из регистров 32.132.М через соответствующие узлы33,1 - ЗЗ,М усилителей соЬриненыс одной из групп выходов 10.1 30 10,М блока. Каждый блок 2.1 - 2.Мдатчиков замкнутых контактов содержит М резисторов, соединенных одними клеммами между собой и подключенных к выходу, вторая клемма каждогорезистора соединена с соответствующим входом 5.1 - 5,М блока датчиковзамкнутых контактов. Измерительныйкоммутатор 12 содержит две группыключей 34.1 - 34.М и 35.1 - 35.М, 40 выходы ключей в каждой группе объединены и соединены с соответствующимвыходом измерительного коммутатора12, вход каждого из ключей 34.1 - 34.Мсоединен с соответствующим входом 45 15.1 - 15.М, каждый вход 16,1 - 16.Мсоединен с входом соответствующегоключа 35.1 - 35.М, входы 17.1 - 17.Муправления соединены с соответствующими входами управления ключей.50 Коммутатор с самоконтролем работает в двух режимах: в режиме управления и в режиме контроля.Работа устройства в режиме управления.55 По информационной шине 8 в блок 1управления на регистры 32.1 - 12.Ми дешифваторы 27 и 28 поступает 16 разрядный код, причем на регистры1277 1 О 32,1 - 32,М поступает восемь разрядов информации, а на информационныйвход дешифратора 27 - четыре разряда информации.При поступлении на стробирующийвход дешифратора 27 сигнала с входа23 возбуждается один из выходов дешифратора 27, соответствующий входной информации, поступающей на информационный вход дешифратора 27,Через соответствующие элементы ИЛИ29,1 - 29,М происходит управлениезаписью информации (1 р - 8 р) в соответствующие регистры 32.1 - 32.М, свыхода которого информация через соответствующие узлы 33. 1 - ЗЗ.М усилителей поступает на соответствующиеблоки 3.1 - З.М коммутации, осуществляя включение коммутационных элементов 4. 1 - 4,М в соответствии с 20записанной информацией,Таким образом осуществляется управление всеми коммутационными элементами в блоках 3.1 - З.М коммутации. Блоки 2.1 - 2,М датчиков замкну тых контактов не влияют на передачусигналов через коммутационные элементы 4.1 - 4.М, поскольку входы олоков 2. 1 - 2,М подключены в режиме управления к нормально замкнутым кон- ЗОтактам коммутационных элементов 4,1 -4.М. В устройстве предусмотрен режимодновременного включения или отключения всех коммутационных элементов4 в блоках 3. 1 - З.М коммутации, Этот 1режим осуществляется при одновременной подаче на стробирующие входы регистров 32. 1 - 32.М.через элементы,записи с входа 24. В этом случае вовсе регистры 32.1 - 32.М записывается информация, присутствующая на ихинформационных входах. Так, при наличии всех нулей в разрядах 1 р - 8 р происходит отключение всех коммута ционных элементов 4,1 - 4.М, а при наличии всех единиц - включение коммутационных элементов 4.1 - 4.М.Обычно этот режим используется при самоконтроле устройства или при на- ;О чальной установке (обнуление).Работа предлагаемого устройства в режиме контроля.При поступлении на стробирующие входы регистров 32,1 - 32.М через 5 элементы ИЛИ 29. 1 - 29.М сигнала параллельной загиси с входа 24 прн наличии на информационной шине всех ну 373 4лей регистры 32. 1 - 32.М обнуляются, и коммутационные элементы 4.1 4,М в блоках 3.1 - З.М коммутации отключаются, Сигнал параллельного опроса с входа 26, поступая через элементы ИЛИ 30. 1 - ЗО.М и узел 31 усилителей, включает все коммутационные элементы - ключи 34.1 -34.М и 35.1 - 35.М в измерительном коммутаторе 12. При этом замыкаются все нормально разомкнутые контакты коммутационных элементов - ключей 34.1 - 34.М и 35. 1 - 35,М, тем самым подключая выходы всех блоков 2.1 - 2.М датчиКов замкнутых контактов к измерительному входу преобразователя 13 сопротивление - код.Блоки 2.1 . - 2.М датчиков замкнутых контактов оказываются подключен-ными паралельно и эквивалентное сопротивление их при правильной работеизвестно,Преобразователь 13 сопротивлениекод осуществляет измерение сопротивления датчиков замкнутых контактовблоков 2.1 - 2.М и преобразует его вцифровой код, который с выхода контрольной шины 14 результата измерения поступает на вычислительный комплекс (не показан),где происходитсравнение результатов измерения сэталонным (известным) значением.В случае, если измеренное сопротивление всех блоков 2.1 - 2.М датчиков замкнутых контактов совпадаетс эталонным, устройство переходит квторому этапу контроля. Если же измеренное сопроТивление всех блоков2,1 - 2,М датчиков замкнутых контактов отличается от эталонного, то этоозначает, что в блоках 3.1 - З,Мкоммутапии возникли неисправности -одни или несколько коммутационныхэлементов какого-либо из блоков3,1 - З.М находятся в замкнутом состоянии. При этом коммутатор обеспечивает режим работы по определениюместа неисправности. Сигнал параллельного опроса снимается с входа26, при этом отключаются коммутационные элементы в измерительном комму-таторе 12.На информационный вход дешифратора 28 поступает информация, возбуждающая его первый выход при наличиистробирующего сигнала на входе 25,что приводит к включению коммутационных элементов - ключей 34 и 35 в из 1277. 35мерительном коммутаторе 12, Послеэтого преобразователь 13 сопротивление - код измеряет сопротивление блока 2.1 датчиков замкнутых контактов,и результат измерения на контрольнойшине 14 сравнивается с эталонным значением в вычислительном комплексе.В случае совпадения сравниваемых результатов на вход дешифратора 28 поступает по ин ормационной шине 8 ин Оформация, возбуждающая второй еговыход, при наличии стробирующегосигнала на входе 21.Подобным образом происходит опросвсех блоков 2.1 - 2,И датчиков замкнутых контактов путем последовательного подключения их при помощи коммутационных элементов к преобразователю 13, измерения сопротивления блоков 2. 1 - 2 Л и сравнения результатов 20измерения с эталонным в вычислительном комплексе. Если при опросе блоков 2.1 - 2,И измеренное сопротивление не соответствует эталонному,значит соответствующий блок (3,1 - З.И)коммутации неисправен,После определения отказавшегоблока (3. 1 - З.М) коммутации можетбыть проведено определение отказавшего коммутационного элемента (4,1 - 304.Я), При этом к преобразователю 13сопротивление - код подключаетсяпри помощи коммутационных элементов -ключей 34 и 35 только блок (2,12.М) датчиков замкнутых контактов, 55который соответствует неисправномублоку (3.1 - З.И) коммутации. В этомслучае на соответствующий один из регистров 32.1 - 32.И, управляющих неисправными блоками 3.1 - З.И коммутации, последовательно и поразряднона информационный вход поступают сигналы управления - единицы по восьмиразрядам. Управление записью информации в соответствующие регистры 4532,1 " 32.Х осуществляется при помощи дешифратора 27 через соответствующие элементы ИЛИ 29. 1 - 29.М путем,подачи на информационный вход дешифратора 27 кода, соответствующего вы;бранному регистру.Управление записью осуществляетсяподачей стробирующего сигнала с входа 23 при каждом изменении информации на входе выбранного регистра 55(32, 1 - 32,И) . Преобразователь 13сопротивление - код осуществляет измерение эквивалентного сопротивления и результат измерения выдает на шину 14, на вычислительный комплекс для сравнения с эталонными значениями. При подаче сигнала управления на неисправный коммутационный элемент (4,1 - 4.М) состояние его неизменится, а следовательно, не изменится эквивалентное сопротивление,так как неисправный коммутационныйэлемент находится в нормально разомкнутом состоянии, и соответствующийрезистор будет отключен,На втором этапе контроля определяется правильность управления всеми коммутационными элементами 4.14,М блоков 3.1 - З.К коммутации,Приэтом по информационной шине 8 на входы регистров 32.1 - 32,И подаютсявсе единицы в разрядах 1 р - 8 р, Припоступлении с входа 24 устройствасигнала параллельной записи во всерегистры 32.1 - 32.И записываютсяединицы, которые через узлы 33.1ЗЗ,И усилителей включают все коммутационные элементы 4,1 - 4,М в блоках 3,1 - З,М коммутации. При поступлении сигнала параллельного опросас входа 26 через элементы ИЛИ 30.1 -ЗО.И и узел 31 усилителей включаются все коммутационные элементы измерительного коммутатора 12, тем самымобеспечивая подключение всех блоков2.1 - 2.И датчиков замкнутых контактов к преобразователю 13 сопротивление - код. При правильной работе устройства все коммутационные элементы 4,1 - 4,М в блоках 3.1 - З,И установятся в нормально разомкнутомсостоянии и произойдет отключениерезисторов в блоках 2.1 - 2.И датчиков замкнутых контактов. В результате измерения сопротивления преобразователь 13 сопротивление - код выдастрезультат, соответствующий сопро- -тивлению разомкнутой цели. В случаенеисправности одного или несколькихкоммутационных элементов 4.1 - 4,Мв блоках 3,1 - З,М коммутации устройство перейдет в режим отыскания неисправности, При этом снимается сигнал параллельного опроса с входа 26и обнуляются коммутационные элементы в измерительном коммутаторе 12.При последовательном изменении информации управления дешифратором 28осуществляется последовательное включение коммутационных элементов изме 4рительного коммутатора 12 и погледо"473 8группа входов которого соединена с выходами блоков датчиков замкнутых контактов, вторая группа входов - с входами коммутатора, а группа управляющих входов " с (И + 1) группой выходов блока управления, первый,второй, третий и четвертые входы которого соединены с соответствующими входами коммутатора.2, Коммутатор по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что блок управления содержит первый и второй дешифраторы, входы которых соединены с информационной шиной блока управления- первый и третий входы которого соединены соответственно со стробирующими входами первого и второго дешифраторов, выходы первого дешифратора соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены между собой и вторым входом блока управления, четвертый вход которого соединен с вторыми входами элементов ИЛИ второй группы элементов ИЛИ, первые входы которых соединены с соответствующими выходами второго дешифратора, выходы элементов ИЛИ второй группы элементов ИЛИ через соответствующий узел усилителей соединены с (И + 1) группой выходов блока управления, выход каждого элемента ИЛИ из первой группы элементов ИЛИ соединен с входом записи соответствующего регистра изузла регистров, информационные входы которых соединены с информационной шиной блока, а выход каждого регистра через соответствующий узел усилителей соединен с одной из Х групп выходов блока.3. Коммутатор по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что каждый блок датчика замкнутых контактов содержит М резисторов, соединенных одними из клемм между собой и подключенных к выходу блока, вторая клемма каждого резистора соединена с соответствующим входом блока датчиков замкнутых контактов.4. Коммутатор по п.1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что измерительный коммутатор содержит две группы ключей, выходы ключей в каждой группе объединены и соединены с соответствующим выходом измерительного коммутатора, вход каждого ключа первой группы соединен с соответформула изобретения 1, Коммутатор с самоконтролем, содержащий блок управления, К бло- ЭО ков датчиков замкнутых контактов,М блоков коммутации, каждый из которых содержит М коммутационных элементов, нормально замкнутые контакты которых соединены с соответствующими входа- З 5 ми соответствующего блока датчиков замкнутых контактов, а нормально разомкнутые контакты коммутационных элементов блоков коммутации соединены с выходами коммутатора с самокон тролем, якори коммутационных элементов каждого блока коммутации соединены между собой и с соответствующими входами коммутатора, информационная шина соединена с информационной 45 шиной блока управления, М групп выходов которого соединены с сигнальными входами соответствующих коммутационных элементов блоков коммутации, отличающийся тем, 50 что, с целью повышения оперативности контроля состояния коммутатора и помехоустойчивости, в него введены измерительный коммутатор и преобразователь сопротивление - код, выход 55 которого соединен с контрольной шиной, а его вход соединен с выходом измерительного коммутатора, первая 7 12773вательное подключение блоков 2,12,И датчиков замкнутых контактов кпреобразователю 13 сопротивлениекод. При каждом подключении блоков2. 1 - 2.И контролируется их сопротивление, пока не будет определеннеисправный блок (3.1 - З.М) коммутации, Далее устройство переходитк этапу определения неисправногокоммутационного момента. При этом в 1 Осоответствующий регистр (32. 1 - 32.И),управляющий неисправный блоком (3. 1 -З.И), последовательно и поразряднос 1 р до 8 р записываются нули, и преобразователь 13 производит измерение 15сопротивлений датчиков замкнутых контактов соответствующих блоков 2,1 - 2,ИПрименение коммутатора с самоконтролем позволяет сократить время самоконтроля блоков коммутации и свести к минимуму время на поиск неисправностей в блоках коммутации, атакже повысить помехоустойчивость,поскольку исключается влияние накоммутируемые параметры,259 1277373 10ствующим входом первой группы входов управления соответствующих ключей измерительного коммутатора, каждый обеих групп ключей соединены вход второй группы входов которого с соответствующими управляющисоединен с входом соответствующего ми входами измерительного комму- ключа второй группы ключей, входытатора.Составитель А,ЧаковскийРедактор Р,Петрова Техред И.попович Корректор,Л.Патай,Заказ 6759/56 Тираж 816 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо депам изобретений и открытий113035,Москва, Ж, Раушская наб д,4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, Ул,Проектная,4