Устройство для автоматизированного контроля источников питания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 01 К 31/28 КОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБР ЕНИЯ НИЕ ИЗ конструксистем доренСССР 978. ров пыт ФК А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельствУ 765764, кл, С 01 К 31/28,Стенд для контроля парамисточников питания. - Обменв радиопромышленности, 1984с. 82-83. 8013669(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАН"НОГО КОНТРОЛЯ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ(57) Изобретение предназначено дляповышения надежности и достоверности контроля источников питания. Устройство содержит блок 4 преобразователей, блок 5 коммутации, вольтметр6, программный блок 8 и блок 10 сопряжения с вольтметром. Введение К источников 2 питания, К узлов 3 комму"тации, вольтметра 7 и многоканального таймера 9 позволяет устройствупрограммно осуществлять самоконтрольи обеспечивать попеременный режим работы вольтметров 6 и 7. В описании при"веден пример реализации узла 3 коммутации, 1 з.п. ф-лы, 2 ил.66978 5 10 1 20 25 30 35 40 45 50 образом. 55 1 13Изобретение относится к электро" измерительной технике и предназначено для автоматизированного контроля многоканальных источников питания, в том числе при их технологическом прогоне и приемочных испытаниях.Цель изобретения - повышение надежности и достоверности контроля путем программного осуществления са" моконтроля и обеспечения заданного попеременного режима работы вольтметров.На Фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг, 2 - функциональная схема узла коммутации.Устройство содержит клеммы 1 для подключения контролируемых источников питания (ИП) (число входов НхК), внутренние ИП 2 узла 3 коммутации, блок 4 преобразователей, блок 5 коммутации (БК), первый 6 и второй 7 цифровые вольтметры, программный блок 8, многоканальный таймер 9, блок 10 сопряжения с вольтметром, канал 11 общего пользования (КОП), шину 12 устройства, измерительную магистраль 13 и линию 14 блокировки.Узел 3 коммутации (УКм) может содержать, например, каналы 15 коммутации (КК), каждый из которых состо- . ит иэ шинного Формирователя (Шф) 16, дешифратора 17 адреса, регистра 18 команд, дешифратора 19 команд, схемы 20 индикации, коммутатора 21, блока 22 короткого. замыкания и схемы 23 блокировки, включающей в себя повторитель 24. с открытым коллектором, инвертор 25 и логический элемент 26 типа 2 И-НЕ.Устройство для автоматизированного контроля источников питания содержит УКм с информационными входами для подключения контролируемых источников питания ИП, выходы внутренних ИП этих УКм соединены с соответствующими входами соответствующих УКм, вторые выходы которых объединены между собой и образуют линию 14 блокировки, первые выходы также объединены между собой, образУют измерительную магистраль 13 и соединены с объединенными вместе входом блока 4 преобразователей и первым входом БК 5, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами цифровых вольтметров 6 и 7, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами блока 10 сопряжения с вольтметром, а выходы - с первым и вторым входами блока 10, который третьим и чет" вертым выходом соединен с первым и вторым входами программного блока 8, первый вход-выход которого соеди" нен с объединенными вместе посредством шины 12 устройства входами выходами УКм 3, блоков 4,5,10 и таймера 9, а второй вход"выход явля" ется выходом устройства в КОП 11, выход соединен с входом многоканального таймера 9, третий вход - с выходом многоканального таймера 9.Первый и второй выходы КК 15 каждого УКм 3 соединены между собой и образуют первый и второй выходы УКм, т.е. соответственно измерительную магистраль 13 и линию блокировки 4, вход"выход УКм 3 соединен с объединенными вместе входом-выходом ШФ 16 и входом дешифратора адреса 17 всех КК 15,. первый выход дешифратора адреса 17 соединен,с входом управления ШФ 16, который выходом соединен с информационным входом регистра команд 18, второй выход дешифратора адреса соединен с тактовым входам регистра команд, второй выход регистра команд соединен с объединенными вместе входами Шф 16, схемы 20индикации и информационным входомдешифратора 19 команд, а вход обнулений - с выходом элемента 26, первый выход " с объединенными вместе вхо- . дом повторителя 24 с открытым кол" лектором, первым входом элемента 2 И-НЕ 26 и входом управления дешиф" ратора 19 команд, вторым выходом соединенного с входом блока 22 короткого замыкания, выход которого образует первый выход КК 15 и соединен с выходом коммутатора 21, вход управления которого соединен с первым выходом дешифратора 19 команд, а информационные входы являются входами для подключения контролируемых и внутреннего ИП, причем второй выход КК 15 соединен с выходом повторителя 24 и входом инвертора 25, выход которого соединен со вторым входом элемента 2 И-НЕ 26.Устройство работает следующим Контролируемые ИП подключаются кпервым входам УКм 3. В программномблоке 8 задаются значения контроли"руемых параметров для каждого ИП,3допустимые отклонения параметров,номер места контроля ИП и программапроверки его параметров, Под номером места контроля понимается номерУКм 3 и номер КК 15 в УКм, к которому подключается контролируемый ИП,Внутренний ИП 2 обеспечивает необходимыми напряжениями питания всефункциональные узлы УКм 3 и подключается к одному из входов своегоУКм 3. Программа проверки обеспечивает контроль заданных параметровИП через заданное время по отношению к началу контроля.Многоканальный таймер 9 представляет собой многоканальный измерительвременного инервала. Число каналовблока 9 должно обеспечивать контрольвремени испытания от проверки до проверки для каждого из контролируемыхИП, контроль времени непрерывнойработы каждого из вольтметров 6 и 7,а также контроль времени между периодическим самоконтролем устройствав режиме самодиагностики. Каждый изканалов многоканального таймера 9имеет однозначное назначение. Номерканала измерения времени, контролирующего время испытания ИП, совпадаетс номером места установки ИП.Блок преобразователей 4 обеспечивает преобразование сумм амплитудположительной и отрицательной полуволн переменной составляющей входногосигнала в пропорциональное постоянное напряжение и контроль последовательности включения каналов контролируемого ИП,В качестве вольтметров 6 и 7 используются серийно выпускаемые вольтметры, имеющие входы дистанционногоуправления и цифровые выходы.Блок 10 сопряжения с вольтметромобеспечивает прием с шины устройства12 кодов дистанционного управления ипередачу их на входы вольтметров 6или 7, а также преобразует измерительную информацию с выходов вольтметров в необходимый формат и передает ее на шину устройства 12,БК 5 обеспечивает подключение квходу одного из вольтметров измерительной магистрали 13 либо выходаблока 4 преобразователей, а такжесоздает короткое замыкание на входеодного из вольтметров.Контроль подключаемых ИП можетбыть инициирован либо командами,6697844получаемыми программным блоком 8 изКОП 11, либо сигналами прерывания,поступающими на вход программногоблока 8 из многоканального таймера9, В первом случае номер места подключенного ИП, подлежащего контролю,передается в сообщении по КОП 11,,Во втором случае программный блок 810 обращается к многоканальному таймеру9 специальной командой, в ответ накоторую многоканальный таймер 9 передает данные об уровне прерывания,по которому программный блок 8 ус 1 Б танавливает номер места ИП, параметрыкоторого необходимо контролировать.Затем программный блок 8 переходитк работе по программе контроля, гдепередает в соответствующий КК 15 соответствующего УКм 3 команду на подключение соответствующего первоговхода к измерительной магистрали 13.После этого по команде из программного блока 8 БК 5 подключает к входу25 работающего вольтметра измерительную магистраль 13 или выход блокапреобразователей 4,Затем программный блок 8 передаеткоманду в блок 1 О на измерение вольтЗО метром параметров подключенного к измерительной магистрали ИП. По окончании измерения вольтметр вырабатываетсигнал сопровождения, который черезблок 10 передается на вход программного блока 8, который воспринимаетэтот сигнал как завершение циклаизмерения вольтметром, и считываетрезультат измерения через блок 10 свыхода вольтметра. Считанный результат помещается в отдельную областьОЗУ программного блока 8.При контроле уровня пульсаций квходу вольтметра подключается черезБК 5 выход блока 4 преобразователей.Остальные операции производятся аналогично изложенному, Результат измерений также размещается в ОЗУ программного блока 8.По окончании измерения всех параметров контролируемого ИП програм 50мный блок 8 обращается вновь к таймеру 9 и загружает канал отсчетавремени для данного ИП. Число, загружаемое в данный канал, обеспечиваетотсчет времени до следующей проверкипараметров соответствующего ИП в соответствии с программой его испытаний, заложенной в ПЗУ блока 8. Поокончании отсчета времени до следу1366978 10 15 20 25 30 вом выходе дешифратора вырабатывается З 5 код, который управляет ШФ 16. Есликоманда предписывает запись данныхв регистр 18 команд, то ШФ 16 передает код команды с линий данных шины 12 устройства на информационный 40 вход регистра 18 команд, Одновременно сигналом, вырабатываемым на втором выходе дешифратора 17, этот кодфиксируется в регистре 18 команд.Выходной код регистра 18 может быть 45 пеРедан с его второго выхода черезШФ 16 в шину 12 устройства для контроля записи команды. Наличие сигнала"0" на первом выходе регистра 18 команд характеризует подключение дан" 50 н КК 15 к первому выходу Укм 3,т.е. к измерительной магистрали 13,а также создание короткого замыкания на этом выходе.При наличии сигнала "0" на своем 55первом входе (входе 7) дешифратор 19команд преобразует двоичный код свторого выхода регистра 18 команд вунитарный позиционный код, Этот кодуправляет работой коммутатора 21 и ющей проверки многоканальный таймер 9 вырабатывает сигнал, которыйпоступает на вход программного блока8 и инициирует следующую проверку ИП,5По окончании контроля параметровИП полученные. значения обрабатываютсямикропроцессором и выдается информация об исправности контролируемогоИП. Кроме того, как полученная информация, так и результаты обработкиизмерительной информации передаютсяв КОП 11, к которому может подключаться ЭВМ более высокого уровня дляанализа и обработки получаемых результатов и их статистической обработке.Один иэ каналов измерения временимногоканального таймера 9 отсчитываетвремя между проверками работоспособности комплекса в режиме самодиагностики, При получении прерывания отданного канала многоканального таймера 9 программный блок 8 переходитк работе по подпрограмме "Самодиаг"ностика". При работе по этой подпрограмме первоначально производитсяконтроль ухода нуля работающего вданное время цифрового вольтметра 6или 7 Для этого программный блок 8передает в БК 5 команду, предписывающую создание короткого замыкания,например, на входе вольтметра 6Затем программный блок 8 передает вблок 10 сопряжения с вольтметром команду, предписывающую вольтметру 6измерение постоянного напряжения,По сигналу нулевого уровня насвоем первом входе программный блок8 считывает результат измерения ивычисЛяет уход нуля вольтметра,Следующей проверкойявляется проверка исправности измерительной магистрали от входа вольтметра 6 или7 до каждого из УКй 3. Для этого впервое из УКм передается команда,.предписывающая подключение входавольтметра 6 к измерительной магистрали, после чего в блок 10 сопряженияс вольтметром передается команда,предписывающая вольтметру 6 измерениеэлектрического сопротивления, По сиг"налу нулевого уровня на своем первомвходе программный блок 8 считываетрезультат измерения и помещает егов свое ОЗУ,Аналогично поовеояют испоавностьизмерительной магистрали 13 отвольтметра 6 до всех УКм 3, входящихв устройство. Последующей проверкой являетсяпроверка параметров внутренних ИП 2,предназначенных для питания каждого из УКм 3. Измерение параметров ИП 2 производится таким же образом и втой же последовательности, что и измерение параметров контролируемых ИП.Только параметры ИП 2 известны до измерения и по результатам их измерений делаются выводы о работоспособности устройства в целом, Результаты проверки по подпрограмме "Самодиагостика" также передаются в КОП 11, сли результаты проверки по данной рограмме показывают, что работоспособность устройства не удовлетворяет предъявленным к ней требованиям, то производятся необходимые восстано" вительные работы. К таким работам относятся регулировка ухода нуля вольтметров 6 или 7, замена и ремонт кабельных соединений, замена УКм 3.УКм 3 работает следующим образом.Команды программного блока 8 поступают посредством шины 12 устройства одновременно во все КК 15 Дешифратор 17 адреса постоянно сравнивает код на адресных линиях шины 12 устройства с номером, присвоенным КК 15, в состав которого входит дешифратор 17. При совпа-. дении адреса с номером КК 15 на пер7 13669 блока 22 короткого замыкания, гарантируя подключение в любой момент времени в данном КК 15 к его первому вы. . ходу (измерительной магистрали 13)5 только одного выхода ИП или создание короткого замыкания на двухпроводной линии, по которой передаются контролируемые параметры каналов ИП. Подключение того или иного канала индицируется схемой 20 индикации.Сигналом 0" на первом выходе регистра команд 18 устанавливается также сигнал 10" на втором выходе данного КК 15, т.е. в линии 14 бло кировки устройства. Сигналы в этой линии запрещают включение коммутатора 21 других КК 15 данного УКм, а также всех коммутаторов других УКм при включении коммутатора 21 какого О либо КК 15. На выходе элемента 2 И-НЕ 26 схемы 23 блокировки КК 15, в котором включился коммутатор 21 и сформировался "О" на его втором выхо" де, т,е. на линии 14 блокировки уст ройства, продолжает оставаться исходный уровень "1", который разрешает запись в регистр 18 команд управления коммутатором 21. В КК 15 данного УКм, не являюшемся инициато ром нулевого сигнала на своем второмвыходе, при поступлении этого сигнала извне вырабатывается нулевой сигнал на выходе схемы 23 блокировки. Зтим сигналом по входу установки в "О" (вход К) в регистр 18 команд за" прещается запись команд, а значит и работа коммутатора 21. Поскольку в данном устройстве вторые выходы УКм 3 объединены вместе, т,е, под О ключены к линии 14 блокировки, то запрещается запись команд и во все другие УКм 3, а значит и срабатывание в них коммутаторов 21 и блоков 22.45Формула изобретения 1, Устройство для автоматизированного контроля источников питания, содержащее программный блок, блок со пряжения с вольтметром, первый цифровой вольтметр, блок преобразователей, блок коммутации, первый выход которого соединен с первым входом первого цифрового вольтметра, первый вход со единен с первым выходом блока преобразователей, выход первого цифрового вольтметра соединен с первым входом блока сопряжения с вольтмет 78ром, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения надежности идостоверности контроля, в него введены второй цифровой вольтметр, многоканальный таймерК узлов коммута -ции, К источников питания, первыевыходы узлов коммутации объединенымежду собой и соединены с информационным входом блока преобразователей и с вторым входом блока коммутации, вторые выходы узлов коммутациисоединены между собой, причем источники питания соединены с соответствующими информационными входами соответствующих узлов коммутации, второйвыход блока коммутации соединен спервым входом второго цифровогс вольтметра, второй вход которого соединенс первым выходом блока сопряжения свольтметром, выход - с вторым входомблока сопряжения с вольтметром, второй выход которого соединен с вторымвходом первого цифрового вольтметра,третий и четвертый выходы соединенысоответственно с первым и вторымвходами программного блока, третийвход которого соединен с выходоммногоканального таймера, выход - свходом многоканального таймера, первый вход-выход соединен с выходомустройства, а второй вход-выход программного блока посредством шины устройства соединен с входами-выходамимчогоканального таймера, блока сопряжения с вольтметром, блока коммутации, блока преобразователей и узлов коммутации, каждый из которыхимеет Б выводов, клеммы для подключения контролируемых источников питания,2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что каждыйузел коммутации содержит И+1 каналовкоммутации, каждый из которых состоит иэ шинного формирователя, дешифратора адреса, регистра команд, дешифратора команд, схемы индикации, коммутатора, блока короткого замыкания,схемы блокировки, содержащей повторитель с открытым коллектором, инвертор, логический элемент 2 И-НЕ, первым входом соединенный с входом повторителя с открытым коллектором, входом управления дешифратора команди первым выходом регистра команд,вторым входом - с выходом инвертора, выходом - с входом обнулениярегистра команд, информационный вход1 О 78 Составитель В, Драчевлинская Техред Л.Сердюкова К едактор Л. ор М. Демчик 6836/46 Тираж 772 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретенийи открытий 113035, Москва Ж"35, Раушская наб., д. 4Подписно а изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. ектная 13669 которого соединен с выходом шинного формирователя, второй выход - с входом схемы индикации, информационным входом дешифратора команд и входом5 шинного формирователя, вход управления которого соединен с первым выходом дешифратора адреса, второй выход которого соединен с тактовым входом регистра команд, вход дешифратора ад п реса объединен с входом"выходом шинного формирователя и соединен с входом-выходом всех каналов коммутации, первый выход узла коммутации соединен с первыми выходами каналов ком Б мутации, второй выход соединен с вто l рыми выходами каналов коммутации,первый выход канала коммутации сое"динен с выходами блока короткогозамыкания и коммутатора, вход управления которого соединен с первым выходом дешифратора команд, второй выход которого соединен с входом блокакороткого замыкания, причем .информационный вход коммутатора соединен синформационным входом канала коммутации, а соединенные вместе вход инвертора и выход повторителя соткрытым коллектором соединеныс вторым выходом канала коммутации