Устройство для контроля

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9И)4006 Р ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ЗОБРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР Р 1070563, кл. 6 06 Р 15/46, 1984.Авторское свидетельство СССР У 1030804, кл. С 06 Р 11/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ (57) Изобретение относится к автоматике и контрольно-измерительной технике и может быть использовано при создании системы контроля функционирования объектов и диагностирования нарушений правильности функционироваГ ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИ ния объектов. Целью изобретения является увеличение полноты контроля, Устройство содержит блок триггеров 1, первый 28 и второй 6 элементы НЕ, группу элементов ИЛИ-НЕ 7-11, группу элементов ИЛИ 12-17, первую и вторую группы элементов И-НЕ 29-33 и 24-27, блок индикации 39, генератор меток времени 5, счетчик 4, блок сравнения 3, задатчик временных уставок 21 первую и вторую группы триггеров 34-38 и 18-.23. Устройство позволяет:.выявлять все события, нарушившие нетолько очередность наступления событий, но и заданные временные соотношения между моментами их наступления. а 4 кл.Ф ЪФ138890 30 Изобретение относится к автоматике и контрольно-измерительной технике и может быть использовано присоздании систем контроля Функциониро 5вания объектов и диагностированиянарушений правильности функционирования объектов.Цель изобретения - увеличение полноты контроля. 10На фиг, 1 изображена. структурнаясхема устройства для случая контроляпоследовательности наступления шестисобытий, отражающих функционированиеобъекта; на фиг, 2 - временные диаграммы; на фиг. 3 и 4 - структурныесхемы задатчика временных уставок иблока сравнения.Устройство содержит блок 1 триггеров (группа триггеров, фиксирующихнаступление событий), задатчик 2временных уставок, блок 3 сравнения,счетчик 4, генератор 5 метоквремени, второй элемент НЕ 6, группу элементов ИЛИ-НЕ 7-11, группу элементовИЛИ 12-17, вторую группу триггеров18-23, вторую группу элементов И-НЕ24-27, первый элемент НЕ 28, первуюгруппу элементов И-НЕ 29-33, первуюгруппу триггеров 34"38 и блок 39индикации.На фиг. 3 обозначены первый 40 ивторой 41 блоки постоянной памяти,элемент ИЛИ 42 (представляющий собойпоследовательно соединенные элементИЛИ и одновибратор), на фиг, 4 - эле 35мент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 43, первый 44и второй 45 цифровые компараторы.Устройство работает следующим. образом.40До начала контроля на информационных выходах блока 1 триггеров присутствуют уровни "1". Правильноефункционирование контролируемогообъекта характеризуется последовательным появлением на информацион.и зеных выходах блоха 1 уровней 0причем для каждого 1-го (216)события, состоящего в смене уровня "1" на уровень "О" на 1-м информационном выходе, блоха 1, границы50Г нпромежутка времени й ,, в течение которого это событие должнонаступить, строго фиксированы иотсчитываются от момента появления(1-1)-го события. Первое событие 55Г Ндолжно наступить в интервале С,Е границы которого отсчитываютсяот момента начала контроля в (фиг,2). 3 2В момент начала контроля устройство устанавливается в начальное состояние импульсом с управляющего выхода блока 1. При этом на нулевых выходах триггеров первой (34-38) и второй (18-23) групп устанавливаются уровни "1". В соответствии с сигналом на информационных выходах блока 1: с 1, 1, 1; 1, 1, 1), который подается на первый 40 и второй 41 блоки постоянной памяти задатчика 2 временных уставок, на выходах блоков 40 и 41 появляются сигналы, соответствуюн вщие кодам С, и , соответственно, которые соответствуют нижней и верхней границам допустимого интервала времени , , , наступления первого события и подаются на первые "входы первого 44 и второго 45 цифровых компараторов блока 3. Импульс с управляющего выхода блока 1 вместе с кодом с информационного выхода блока 1, подаваемый на импульсный элемент ИЛИ 42 задатчика 2, который реагирует на "1" с управляющего выхода блока 1 или на любое изменение сигнала с информационных выходов блока 1, Формирует на управляющем выходе элемента ИЛИ 42 сиг-нал "1". Этот импульс, воздействуя на вход сброса счетчика 4, устанавливает его внулевое состояние. После этого счетчик 4 начинает заполняться импульсами, поступающими на его счетный входс генератора 5 меток времени, Код сосчитанного интервала времени с выхода счетчика 4 подается на вторые входы первого 44 и второго 45 цифровых компараторов блока 3 сравнения. Сигнал с выходов цифровых компараторов 44 и 45, формируемый: по результатам сравневния кодов времени С, , 1, и текущего кода времени 1, подается на элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 43, на выходе которого уровень "1" появляется лишь в том случае, когда для кодовн времени выполняется условие С а С в 1 Рассмотрим работу устройства при контроле объекта, функционирующего правильно. Временные соотношения для этого случая иллюстрируются на фиг. 2, В пределах временного интервала С, , С, на выходе элемента 43 блока 3 присутствуЕт уровень "1", а на выходе элемента НЕ 6 - уровень "0". При наступлении в пределах это35 Аналогично устройство обрабатывает сигналы об остальных событиях.После окончания цикла контроля состояния триггеров 34-38 остаются неизменными и блок 39 индикации не Фиксирует никаких нарушений в функционировании объекта контроля. го же интервала первого события на первом информационном выходе блока 1 появляется уровень "0". Это приводит к появлению на выходе элемента ИЛИ 12 уровня "0", который изменяет состояние триггера 18. Уровень "0" с выхода триггера 18 поступает на первый вход элемента И-НЕ 29, обеспечивая фиксацию исходного состояния триггера 34, которое теперь ха-рактеризует своевременность наступления первого события. Одновременно уровень "0" с первого информационного выхода блока 1, поступая на соответствующий вход задатчика 2 временных уставок, заменяет через первый 40 и второй 41 блоки постоянной памяти коды нижней и верхней границ на первых входах первого 44 и второго 45 цифровых компараторов на новые, соответствующие временному интервалуя ав течение которого допустимо наступление второго события. Поскольку произошло изменение кода на информационных выходах блока 1, то возникает импульс на управляющем выходеэлемента ИЛИ 42 задатчика 2, который вновь устанавливает счетчик 4 в нулевое состояние, Под воздействием кодов границ интервалаинна первых входах компараторов 44 ви 45, поступающих со счетчика 4,на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 43 блока 3 уровень "1", появляется лишьи в случае выполнения условия й( й 6 6 й , где- значение двоичной комбинации, соответствующей содержимому разрядов 4. В пределах временного интервала й , й,на выходе элемента ИЛИ-НЕ 7 присутствует уровень 1011, поэтому наступление второго события в пределах этого интервала (появление "0 на втором информационном выходе блока 1) вызывает появление уровня "О" на выходе элемента ИЛИ 13,что приведет к изменению состояния триггера 19, Уровень "0" с выхода триггера 19 поступает на первый вход элемента И-НЕ 30 и обеспечивает фиксацию состояния триггера 35Рассмотрим работу устройства вслучае нарушения очередного наступления событий. Пусть нарушение, происшедшее в объекте контроля, характеризуется следующей последовательностью событий; 1,4,2,3,5,6. Приконтроле наступления первого события работа устройства протекаетаналогично описанному и никаких нарушений блок. 39 не регистрирует. Принаступлении события 4 на третьем информационном выходе блока 1 присутствует уровень "1", а на выходе эле -мента ИЛИ в9 - уровень "0", по -этому независимо от того, в какоймомент времени наступило четвертоесобытие, на выходе элемента ИЛИ 15 появляется уровень 10" и состояние триг -гера 21 изменяется.уровень "0" с выходатриггера 21 поступает на первый входсхемы элемента И-НЕ 26, после чегона ее выходе появляется уровень "1".Так как третье событие еще не наступило, то на выходе триггера 20 присутствует также уровень "1", поэтому на выходе элемента И-НЕ 31 появляется уровень О" и состояние триггера 36 изменяется. Уровень "0" снулевого выхода триггера 36 поступает на второй вход элемента И-НЕ 25,после чего на его выходе появляетсяуровень "1", а на выходе элементаИ-НЕ 30 - уровень "0" (последнееобусловлено тем, что второе событиееще не наступило)Состояние триггера 35 изменяется. Других измененийсостояний триггеров не происходит,так как первое событие наступилосвоевременно и состояние триггера34 измениться уже не может,После наступления четвертого события блоки 2-4, подготавливаются аналогично описанному к проверке попадания момента наступления пятого события в интервал е", , с. После. дующее наступление нарушивших очередность второго и третьего события никаких изменений состояния всего устройства не вносит. При своевременном наступлении 5-го и 6-го событий состояние триггеров 37 и 38 не изменяется. Таким образом, после окончания контроля уровня "1", поступая с единичных выходов триггеров 35 и 36 на вход блока 39 индикации, указывают номера события, нарушивших требуемую очередность.Рассмотрим работу устройства в Случае нарушения временных соотнопений между моментами наступления событий. Пусть нарушение происшедФШее в контролируемом объекте, характеризуется тем, что второе и третье события наступили несвоевременно, т.е. моменты их появления не попали в заданные интервалы 11,, в , 1 О,вг г ф С 1 (при этом очередность наступленйя событий нарушена не была). Факт наступления второго события в момент времени, не принадлежащий интервалу ЙгЙгр не производит никаких изменений состояния триггеров устройства. Действительно, за пределами интервала 1, , С, блок 3 сравнения со своего выхода выдает уровень "0". Это обеспечивает на в кодах элемента ИЛИ-НЕ 7 и элементаИ 13 уровни "1". Поэтому состоян 1 не триггера 19 и остальных триггерЬв не изменяется. После фиксации факта наступления второго события блоки 2-4 подготавливаются к контролю попадания момента наступления третьег события в интервал С, , й, . Тк как третье событие наступает (6 о предположению) вне пределов заднного интервала, то, как и в предьдущем случае, состояние триггеров устройства также не изменяется. ПослФ фиксации наступления третьего события блоки 2-4 опять подготавливаются к контролю момента наступления чФтвертого события. Наступившее своевременно четвертое событие фиксирует состояние триггера 37 и изменяет состояния триггеров 35 и 36Далее работа устройства протекает, как в случае контроля объекта, функциоййрующего правильно. После окончанйя контроля блок 39 индицирует нарушение вторым и третьим событиями заданных временных состояний.Устройство может быть выполнено с использованием стандартных логических элементов.Формула изобретенияУстройство для контроля, содержащее блок триггеров, блок индикации, первый элемент НЕ, первую группу из и элементов И-НЕ, вторую группу иэ и элементов И-НЕ, первую группу из и триггеров, выходы элементов И-НЕ первой группы соединены .с входами установки в "1" соответствующих триггеров первой группы, входы сбросатриггеров первой группы соединены суправляющим выходом блока триггеров,выходы элементов И-НЕ второй группыи первого элемента НЕ с оединены спервыми входами соответствующих элементов И-НЕ первой группы, единичные выходы триггеров первой группысоединены с соответствующими входами блока индикации, нулевые вьмоды(и) триггеров первой группы соответственно соединены с вторыми входами элементов И-НЕ второй группы,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью увеличения полноты контроля,в него введены генератор меток времени счетчик, блок сравнения, со-,стоящий из первого цифрового компаратора, второго цифрового компаратораи элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, задатчик временных уставок, состоящий изпервого и второго блоков постоянной памяти и элемента ИЛИ, группа изи элементов ИЛИ-НЕ, второй элементНЕ, группа из и+1 элементов ИЛИ,вторая группа из и+1 триггеров, выходгенератора меток времени соединен сосчетным входом счетчика, выходы которого соединены с первыми входамипервого и второго цифровых компараторов блока сравнения, вторые входы первого и второго цифровых компараторов соединены с соответствующимивыходами первого и второго блоковпостоянной памяти задатчика временных уставок, выходы первого и второгоцифровых компараторов соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходкоторого соединен с первыми входамиэлементов ИЛИ-НЕ группы и с входомвторого элемента НЕ, адресные входыпервого и второго блоков постояннойпамяти и входов элемента ИЛИ задатчика временных уставок, вторые входы и элементов ИЛИ-НЕ группы и первые входы (и+1)-х элементов ИЛИгруппы соединены соответственно синформационными выходами блока триггеров, выходы и-х элементов ИЛИ-НЕгруппы и выход второго элементаНЕ соответственно соединены с вторыми входами элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с входами установки в ."1" соответствующих триггеров второй группы, входы сбросакоторых соединены с управляющим выщих элементов И-НЕ первой и второйгрупп, выход п-го триггера второйгруппы соединен с входом первого5элемента НЕ выход (пФ 1)-го триггеЭра второй группы соединен с вторымвходом соответствующего элементаИ-НЕ первой группы.7 1388903 ходом блока триггеров и (и+1)-мвходом элемента ИЛИ задатчика временных уставок, выход которого соединен с входом сброса счетчика, выход установки в "0" каждого из(и)-х триггеров второй группы подключен к вторым входам соответствую